焊工工艺学其他焊接切割方法与技术资料学习教案

1、会计学1焊工工艺学其他焊接切割方法焊工工艺学其他焊接切割方法(fngf)与与技术资料技术资料第一页，共62页。 11-1钎焊钎焊(qin hn)第1页/共61页第二页，共62页。一、钎焊一、钎焊(qin hn)(qin hn)原理原理钎焊(qin hn)过程示意图) 在接头处安置钎料，并对焊件和钎料进行加热) 钎料熔化并开始流入钎缝间隙) 钎料填满整个钎缝间隙，凝固后形成钎焊(qin hn)接头第2页/共61页第三页，共62页。二、钎焊的分类及特点二、钎焊的分类及特点1. 1. 钎焊的分类钎焊的分类按钎料熔点不同，可分为软钎焊和硬钎焊按钎料熔点不同，可分为软钎焊和硬钎焊。按照热源种类和加热方式

2、不同，可分为火按照热源种类和加热方式不同，可分为火焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、焰钎焊、炉中钎焊、感应钎焊、电阻钎焊、电弧电弧(dinh)(dinh)钎焊、激光钎焊、气相钎焊、钎焊、激光钎焊、气相钎焊、烙铁钎焊等。烙铁钎焊等。 最简单、最常用的是火焰钎最简单、最常用的是火焰钎焊和烙铁钎焊。焊和烙铁钎焊。火焰钎焊火焰钎焊第3页/共61页第四页，共62页。2. 钎焊的特点钎焊的特点钎焊与熔焊方法比较，具有如下特点：钎焊与熔焊方法比较，具有如下特点：（1）钎焊时，钎料熔化，焊件不熔化，焊）钎焊时，钎料熔化，焊件不熔化，焊件金属的组织和性能变化较少，件金属的组织和性能变化较少， 钎焊后焊件钎焊

3、后焊件的应力与变形的应力与变形(bin xng)较少。较少。（2）某些钎焊，可以一次焊几条、几十条）某些钎焊，可以一次焊几条、几十条钎缝甚至更多，所以生产率高。钎缝甚至更多，所以生产率高。第4页/共61页第五页，共62页。（3）钎焊不仅可以焊接同种金属，也适宜焊接异种金属，甚至可以焊接金属与非金属。（4）钎焊接头的强度和耐热能力较基本金属低，装配要求比熔焊(rn hn)高，以搭接接头为主，使结构质量增加。第5页/共61页第六页，共62页。三、钎料与钎剂三、钎料与钎剂1.1.钎料钎料（1 1）钎料的分类）钎料的分类根据钎料的熔点不同可以分为两大类根据钎料的熔点不同可以分为两大类：熔点低于：熔点低

4、于450450的称为软钎料，这类的称为软钎料，这类钎料熔点低，强度也低；钎料熔点低，强度也低； 熔点高于熔点高于450450的称为硬钎料，具有较高的强度的称为硬钎料，具有较高的强度， 可以连接承受重载荷可以连接承受重载荷(zi h)(zi h)的零的零件，应用较广。件，应用较广。第6页/共61页第七页，共62页。（2）钎料的型号1）钎料型号由两部分组成， 钎料型号两部分间用隔线“ ” 分开。2）型号中第一(dy)部分用一个大写英文字母表示钎料的类型：“” 表示软钎料， “”表示硬钎料。3）钎料型号中的第二部分由主要合金组分的化学元素符号组成。第7页/共61页第八页，共62页。（3）钎料的牌号焊

5、接材料产品样本中，钎料的牌号有两种表示法：一是前冶金部的编号(bin ho)方法，另一种是原机械电子工业部的编号(bin ho)方法。第8页/共61页第九页，共62页。2. 钎剂钎剂第9页/共61页第十页，共62页。四、钎焊工艺四、钎焊工艺(gngy)(gngy)1. 1. 钎焊接头形式钎焊接头形式接头形式) 搭接) ) 对接(du ji)接头局部搭接) 形接头局部搭接) 管件的套接接头) 管件与管座套管接头第10页/共61页第十一页，共62页。2. 焊前准备焊前准备焊接前应使用机械方法或化学方法，除去焊接前应使用机械方法或化学方法，除去焊件表面的氧化焊件表面的氧化(ynghu)膜，为防止液态

6、钎膜，为防止液态钎料随意流动，常在焊件非焊接表面涂阻流剂。料随意流动，常在焊件非焊接表面涂阻流剂。第11页/共61页第十二页，共62页。3. 装配装配(zhungpi)间隙间隙第12页/共61页第十三页，共62页。4. 钎焊参数钎焊参数钎焊参数主要是钎焊温度和保温时间。钎焊参数主要是钎焊温度和保温时间。5. 钎焊后清洗钎焊后清洗(qngx)钎剂残渣大多数对钎焊接头起腐蚀作用，同时钎剂残渣大多数对钎焊接头起腐蚀作用，同时，也妨碍对钎缝的检查。所以，也妨碍对钎缝的检查。所以， 钎焊后常需清除钎焊后常需清除干净。干净。第13页/共61页第十四页，共62页。 11-2电渣焊电渣焊第14页/共61页第十

7、五页，共62页。一、电渣焊的原理一、电渣焊的原理(yunl)(yunl)及特点及特点1. 1. 电渣焊的原理电渣焊的原理(yunl)(yunl)电渣焊的基本原理焊件金属熔池渣池导电嘴 焊丝冷却滑块焊缝(hn fn)金属熔滴 引出板引弧板第15页/共61页第十六页，共62页。2. 电渣焊的特点电渣焊的特点(tdin)（1）生产率高）生产率高（2）经济效果好）经济效果好（3）宜在垂直位置焊接）宜在垂直位置焊接（4）焊缝缺欠少）焊缝缺欠少（5）焊接接头晶粒粗大）焊接接头晶粒粗大第16页/共61页第十七页，共62页。二、电渣焊的类型二、电渣焊的类型(lixng)(lixng)1. 1. 丝极电渣焊丝极

8、电渣焊丝极电渣焊示意图导轨焊机机头控制台冷却(lngqu)滑块焊件导电嘴渣池熔池第17页/共61页第十八页，共62页。2. 板极板极(bn j)电电渣焊渣焊板极电渣焊示意图板极工件(gngjin)渣池金属熔池焊缝水冷成形块第18页/共61页第十九页，共62页。3. 熔嘴电渣焊熔嘴电渣焊熔嘴电渣焊示意图1电源2引出板3焊丝4熔嘴钢管 5熔嘴夹持架6绝缘(juyun)块7工件8熔嘴铜块 9水冷成形滑块10渣池11金属熔池 12焊缝13引弧板第19页/共61页第二十页，共62页。三、电渣焊焊接三、电渣焊焊接(hnji)(hnji)材料材料1. 1. 电渣焊焊剂电渣焊焊剂目前常用的电渣焊焊剂有目前常用

9、的电渣焊焊剂有HJ360HJ360、HJ170HJ170。2. 2. 电渣焊的电极材料电渣焊的电极材料电渣焊的电极有焊丝、熔嘴、板极等电渣焊的电极有焊丝、熔嘴、板极等。 生产中多采用低合金结构钢焊丝或材生产中多采用低合金结构钢焊丝或材料作为电极。料作为电极。第20页/共61页第二十一页，共62页。四、电渣焊的焊接参数四、电渣焊的焊接参数电渣焊的焊接参数繁多，但对于焊缝电渣焊的焊接参数繁多，但对于焊缝成形影响比较大的主要是焊接电流、焊成形影响比较大的主要是焊接电流、焊接电压接电压(diny)(diny)、装配间隙、渣池深度、装配间隙、渣池深度。第21页/共61页第二十二页，共62页。五、电渣焊设

10、备五、电渣焊设备(shbi)(shbi)HS 1000型电渣焊机导轨自动焊机头焊丝(hn s)盘BP1 3 1000 型焊接变压器控制箱第22页/共61页第二十三页，共62页。 11-3碳弧气刨碳弧气刨第23页/共61页第二十四页，共62页。一、碳弧气刨原理一、碳弧气刨原理(yunl)(yunl)及特点及特点碳弧气刨的原理电极(dinj)刨钳压缩空气流刨件第24页/共61页第二十五页，共62页。碳弧气刨的特点是：（1）与风铲比较(bjio)，碳弧气刨可以提高生产率10 倍，在仰位或竖位时更具有优越性。（2）与风铲比较(bjio)，碳弧气刨噪声较小，并减轻了劳动强度， 易实现机械化。（3）在对封

11、底焊进行碳弧气刨挑焊根时，易发现细小缺欠，并可以克服风铲由于位置狭窄而无法使用的缺点。（4）碳弧气刨也有一些缺点，如产生烟雾，噪声较大，粉尘污染，弧光辐射等。第25页/共61页第二十六页，共62页。二、碳弧气刨设备二、碳弧气刨设备(shbi)(shbi)碳弧气刨设备示意图电源气刨枪碳棒电缆气管(qgun)空气压缩机工件第26页/共61页第二十七页，共62页。三、碳弧气刨工艺参数三、碳弧气刨工艺参数1. 1. 电源极性电源极性碳弧气刨一般都采用直流反极性（铸铁碳弧气刨一般都采用直流反极性（铸铁和铜及铜合金采用正极性），这样刨削和铜及铜合金采用正极性），这样刨削(po xu)(po xu)过程稳定

12、，刨槽光滑。过程稳定，刨槽光滑。2. 2. 电流与碳棒直径电流与碳棒直径碳棒直径根据被刨削碳棒直径根据被刨削(po xu)(po xu)金属的厚金属的厚度来选择。度来选择。第27页/共61页第二十八页，共62页。3. 刨削速度刨削速度(sd)刨削速度刨削速度(sd)增大，刨削深度减小，一般增大，刨削深度减小，一般刨削速度刨削速度(sd)为为0.51.2m/min较为合适。较为合适。4. 压缩空气压力压缩空气压力压缩空气的压力高，能迅速地吹走液体金属压缩空气的压力高，能迅速地吹走液体金属，使碳弧气刨顺利进行，一般压缩空气压力为，使碳弧气刨顺利进行，一般压缩空气压力为0.4 0.6MPa。5. 电

13、弧长度电弧长度碳弧气刨电弧的长度一般以碳弧气刨电弧的长度一般以12mm为宜。为宜。第28页/共61页第二十九页，共62页。6. 碳棒与工件碳棒与工件(gngjin)的倾角的倾角第29页/共61页第三十页，共62页。7. 碳棒伸出长度碳棒伸出长度碳棒从导电碳棒从导电(dodin)嘴到电弧端的长度为伸嘴到电弧端的长度为伸出长度。出长度。 碳棒伸出长度越长，就会使压缩空气吹碳棒伸出长度越长，就会使压缩空气吹到熔池的风力不足，不能顺利地将熔化金属吹走到熔池的风力不足，不能顺利地将熔化金属吹走，同时，伸出长度越长，碳棒的电阻增加，烧损，同时，伸出长度越长，碳棒的电阻增加，烧损也快，但伸出长度太短会引起操

14、作不方便。一般也快，但伸出长度太短会引起操作不方便。一般碳棒伸出长度以碳棒伸出长度以80 100mm为宜。为宜。第30页/共61页第三十一页，共62页。 11-4摩擦摩擦(mc)焊与螺柱焊焊与螺柱焊第31页/共61页第三十二页，共62页。一、摩擦一、摩擦(mc)(mc)焊焊1. 1. 摩擦摩擦(mc)(mc)焊的原焊的原理理摩擦(mc)焊原理示意图) 形成相对运动) 施加压力，两界面接触) 进行焊接) 焊接结束第32页/共61页第三十三页，共62页。2. 摩擦焊的分类摩擦焊的分类（1）连续驱动摩擦焊）连续驱动摩擦焊（2）惯性）惯性(gunxng)摩擦焊摩擦焊（3）搅拌摩擦焊）搅拌摩擦焊第33页

15、/共61页第三十四页，共62页。3. 摩擦焊的特点摩擦焊的特点（1）摩擦焊的优点）摩擦焊的优点1）接头质量高）接头质量高 2）适合异种材质）适合异种材质(ci zh)的连接的连接3）生产效率高）生产效率高 4）尺寸精度高）尺寸精度高5）设备易于机械化、自动化，操作简单）设备易于机械化、自动化，操作简单6）环境清洁）环境清洁 7）生产费用低）生产费用低第34页/共61页第三十五页，共62页。（2）摩擦焊的缺点与局限性1）对非圆形截面(jimin)焊接较为困难，所需设备复杂，对盘状薄零件和薄壁管件，由于不易夹固，施焊也很困难。2）焊机的一次性投资较大，大批量生产时才能降低生产成本。第35页/共61

16、页第三十六页，共62页。4. 搅拌搅拌(jiobn)摩摩擦焊擦焊搅拌摩擦(mc)焊的原理第36页/共61页第三十七页，共62页。二、螺柱焊二、螺柱焊第37页/共61页第三十八页，共62页。1. 螺柱焊的特点螺柱焊的特点（1）焊接时间短，不需要填充金属，生产率高）焊接时间短，不需要填充金属，生产率高，热输入小，焊缝金属和热影响区窄，焊接变形极，热输入小，焊缝金属和热影响区窄，焊接变形极小。小。（2）只需单面焊，熔深浅，焊接过程）只需单面焊，熔深浅，焊接过程(guchng)不会对焊件背面造成损害。不会对焊件背面造成损害。（3）对焊件表面清理要求不高，焊后也无须清）对焊件表面清理要求不高，焊后也无须

17、清理。理。（4）与螺纹拧入的螺柱相比，所需母材厚度小）与螺纹拧入的螺柱相比，所需母材厚度小，因而节省材料，还可减少连接部件所需的机械加，因而节省材料，还可减少连接部件所需的机械加工工序，成本低。工工序，成本低。第38页/共61页第三十九页，共62页。（5）螺柱焊可焊接小螺柱、薄母材和异种金属，也可以把螺柱焊到有金属涂层的母材上，且有利于保证焊接质量。（6）易于全位置焊接。（7）螺柱的形状和尺寸受焊枪夹持和电源容量限制(xinzh)， 螺柱的底端尺寸受母材厚度的限制(xinzh)。（8）易在焊缝和热影响区形成淬硬组织，接头延性较差。第39页/共61页第四十页，共62页。2 . 螺柱焊的分类螺柱焊

18、的分类螺柱焊根据所用电源和接头形成过程的不同通螺柱焊根据所用电源和接头形成过程的不同通常可分为电弧常可分为电弧(dinh)螺柱焊（也称标准螺柱焊螺柱焊（也称标准螺柱焊）、电容储能螺柱焊和短周期螺柱焊三种基本形）、电容储能螺柱焊和短周期螺柱焊三种基本形式。式。第40页/共61页第四十一页，共62页。3. 电弧电弧(dinh)螺柱焊螺柱焊（1）电弧）电弧(dinh)螺柱焊螺柱焊的过程的过程电弧(dinh)螺柱焊的焊接过程第41页/共61页第四十二页，共62页。（2）电弧(dinh)螺柱焊的设备电弧(dinh)螺柱焊设备) 焊接电源) 焊枪第42页/共61页第四十三页，共62页。（3）电弧螺柱焊的焊

19、接参数输入足够的能量是保证获得优质电弧螺柱焊接接头的基本条件，而这个能量又与螺柱的横截面积大小、焊接电流(dinli)、电弧电压及燃弧时间有关。第43页/共61页第四十四页，共62页。 11-5高能高能(gonng)束焊及焊接机器人束焊及焊接机器人第44页/共61页第四十五页，共62页。一、真空一、真空(zhnkng)(zhnkng)电子束焊电子束焊1. 1. 真空真空(zhnkng)(zhnkng)电子束焊的原理电子束焊的原理第45页/共61页第四十六页，共62页。电子束焊焊缝成形的原理) 接头局部熔化、蒸发) 金属蒸气排开液体(yt)金属，电子束“钻入” 母材，形成“匙孔”) 电子束穿透工

20、件，“匙孔” 由液态金属包围) 焊缝凝固成形第46页/共61页第四十七页，共62页。2. 真空电子束焊的特点及应用真空电子束焊的特点及应用（1）电子束功率密度很高，约为电弧焊的）电子束功率密度很高，约为电弧焊的5000 10000倍。倍。（2）电子束穿透能力强，焊缝深宽比大，深）电子束穿透能力强，焊缝深宽比大，深宽比可达宽比可达50:1。（3）真空环境下焊接，不仅可防止熔化）真空环境下焊接，不仅可防止熔化(rnghu)金属受到氢、氧、氮气体的污染，而金属受到氢、氧、氮气体的污染，而且有利于焊缝金属的除气和净化。且有利于焊缝金属的除气和净化。（4）真空电子束焊能焊接用其他焊接工艺难）真空电子束焊

21、能焊接用其他焊接工艺难于或根本不能焊接的形状复杂的焊件。于或根本不能焊接的形状复杂的焊件。第47页/共61页第四十八页，共62页。二、激光焊接二、激光焊接(hnji)(hnji)与切割与切割激光(jgung)焊接与切割第48页/共61页第四十九页，共62页。1 . 激光焊接激光焊接（1）激光焊接的原理）激光焊接的原理激光焊就是激光焊就是(jish)利用激光器产生的单色性利用激光器产生的单色性、方向性非常高的激光束，经过光学聚焦后，、方向性非常高的激光束，经过光学聚焦后，把其聚焦到直径把其聚焦到直径10 m 的焦点上，能量密度达到的焦点上，能量密度达到106W/cm2 以上，通过光能转变为热能，

22、从而熔以上，通过光能转变为热能，从而熔化金属进行焊接。化金属进行焊接。第49页/共61页第五十页，共62页。（2）激光(jgung)焊接的特点及应用1）能准确聚焦为很小的光束（直径10 m），焊缝极为窄小， 变形极小，热影响区极窄。2）功率密度高，加热集中， 可获得宽深比大的焊缝。3）焊接过程非常快， 焊件不易氧化。第50页/共61页第五十一页，共62页。4）激光焊的不足之处在于，设备的一次性投资(tu z)大，设备较复杂，对高反射率的金属直接进行焊接较困难。5）由于激光焊接具有上述特点，所以它常被应用于仪器、微型电子工业中的超小型元件及航天技术中的特殊材料的焊接。第51页/共61页第五十二页

23、，共62页。2. 激光切割激光切割（1）激光切割的原理）激光切割的原理激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时或达到燃点，同时(tngsh)借助与光束同轴的高借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件切割开。速气流吹除熔融物质，从而实现将工件切割开。激光切割属于热切割方法之一。激光切割属于热切割方法之一。第52页/共61页第五十三页，共62页。（2）激光(jgung)切割的特点1）激光(jgung)切割质量好第53页/共61页第五十四页，共62页。2）切割材料的种类(zhngli)多3）切割效率高4）非接触式加工5）激光切割噪声低，污染小6）激光切割的不足之处在于设备费用高， 一次性投资大第54页/共61页第五十五页，共62页。（3）激光切割工艺及其应用1）激光汽化切割2）激光熔化切割3）激光氧气切割4）激光划片与控制(kngzh)断裂第55页/共61页第五十六页，共62页。（4）激光切割设备激光切割时割炬与工件间的相对移动有如下三种情况(qngkung)：1）割炬不动， 工件通过工作台作运动，主要用于尺寸比较小的工件。2）工件