《工程材料及其成型技术》第八章焊接1ppt课件

1、第八章 焊 接 Weld) 教学要求： 1.各种焊接方法的原理，特点及适用范围； 2. 焊接缺陷的构成缘由及其防备、 焊接构造工艺性； 3.焊条和焊接工艺的选择。 教学时数： 4 学时.机械衔接化学衔接冶金衔接焊接金属焊接成形 是用加热、加压等工艺措施，使两分别外表产生原子间的结合与分散作用，从而获得不可装配接头的资料成形方法。概述资料衔接方法.1、焊接成形的分类 1熔化焊： 母材接头、焊丝皆熔化 电弧焊手工电弧焊、埋弧自动焊、气体维护焊、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等2压力焊：加热 + 加压 电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、分散焊等3钎 焊：母材不熔化、焊丝熔化 软

2、钎焊、硬钎焊.2、焊接成形的特点1接头 结实、封性好；2可化大为小、以小拼大3可实现异种金属的衔接4分量轻、加工装配简单5焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。 .3焊接成形的运用 制造金属构造、机械零件、工具 优点： - 简化制造工艺，化繁为简，以小拼大 - 运用性能好；分量轻； - 省工、省材、本钱低。 外表维护、修缮、修复零件 耐热层 耐磨层 喷涂 堆焊 耐蚀层 加厚修复外形和尺寸 再制造.焊条工件焊接电弧具备两个条件使气体电离阴极发射电子接触电阻：R短路电流：I电阻热：Q=I2RtE=V/dd 在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生剧烈而耐久的放电景象。+-d 焊接电弧

3、的稳定熄灭 就是带点粒子产生-运动-复合-产生的动态平衡过程。8.1 焊接成形原理 8.1.1焊接电弧.阴极区：阳极区：弧柱区：2400k 36%2600k 42%50008000k 21%电弧的极性直流电源正接法工件接正极阳极；焊条接负极阴极。直流电源反接法：工件接负极阴极；焊条接正极阳极用于薄板金属的焊接.8.1.2.熔焊过程与焊接质量 1.过程： 加热熔化 熔池构成结晶/相变 2.问题： 氧化：Me + O2 MeO 例 光焊丝与焊缝金属的成分与性能 下表 .1.光焊丝与焊缝金属的成分与性能 化学成分%Mt.力学性能CSiMnNOb(Mp)(%)ak光焊丝0.100.030.30.550

4、.030.023303380120焊缝金属0.020.050.10.20.080.230.150.33004-8515. 吸 气 N,H 溶于熔池，结晶时金属的N,H溶解度迅速下降但来不及析出，出现氢脆，冷裂纹。3.措 施 机械维护 利用维护性气体CO2, Ar2熔渣隔绝空气。 药皮维护 经过焊条药皮脱氧、去氢、去硫，渗合金 -添加熔池的合金元素 -去除熔池内的有害元素. 8.1.3 焊接资料 1、焊条的组成和作用 1焊 芯金属丝 作用： a . 电弧一极 b . 填充焊缝 资料：H08A. H08Mn2Si 等 低C.低S.P.以减少焊缝裂纹倾向。 规格： 常用 直径 2，2.5，3，3.2

5、，4，5，6mm 长度 250 450mm.2 药 皮-矿石粉,合金粉,粘接剂作用： a.改善焊接工艺性稳弧 b.机械维护作用构成熔渣和气体维护熔池 c.冶金处置作用脱氧、脱硫、渗金属。.8.1.3 焊接资料 2、焊条的分类1按药皮的性质分 1酸性焊条 药皮中酸性氧化物多，对金属氧化作用大。优点： 焊接工艺性好，稳弧好。 顺应性广，交直流两用，对接头的油、锈、水不敏感。缺陷： 焊缝金属韧性、塑性低药皮中Me烧损大 抗裂性差氢脆焊缝金属含氢多. 2碱性焊条低氢焊条 药皮CaCO3多，分解成CaO和CO2维护性气体优点：抗裂性好含H2低，CaO 脱S-焊缝含S低； 焊缝综合力学性能高Me 烧损少

6、。缺陷：稳弧差，对油锈水敏感，有毒烟尘HF多，抗气孔性差。2 按焊芯化学成分分 八类P213 . 3、 焊条的型号及牌号(p213) 1)牌号行业代号 X + 三个数 例J422) 个位 表示药皮类型及电源种类 十位和百位 表示焊后焊缝抗拉强度Kgf/mm； X汉字或拼音表示大类：， J构造钢，A奥氏体不锈钢，Z铸铁焊条 其他牌号见，例：J422：2:钛钙型，交直流两用； 42：抗拉强度42Kfgmm (420MPa )的； J:构造钢焊条。.2型号国家规范中的焊条代号 E+四个数： 个位和十位数表示药皮类型和电流种类 十位数又表示焊接位置。 百、千位表示焊缝金属的 抗拉强度Kfgmm 见 P

7、213 例 E4303 3:钛钙型，交直流、正反接；0：全位置焊； 43：抗拉强度43Kfgmm (420MPa )的,E:电焊条。.4、焊条的选用 1思索焊件的成分与性能 低碳钢，低合金钢选强度等级一样的焊条等强度法那么 特殊钢铸铁，有色金属选成分相近焊条近成分法那么 2思索焊件的运用性能 动载、冲击选碱性焊条；普通要求选酸性焊条。 3思索焊件几何外形 薄件选小规格焊条，接头难清理选酸性焊条。 4思索焊机： 交直流，直流。 .8.1.4 焊接接头的组织和性能熔合区：1成分不均匀；2组织粗大；3性能很差。热影响区的三个部分：1过热区：晶粒粗大，塑韧性差；2正火区：晶粒细小，机性好；3部分相变区

8、：晶粒不均匀，性能差. 8.1.5. 焊接应力与焊接变形 1.焊接变形的根本方式 图8.3.焊接变形的根本方式.2. 焊接应力的产生3.减少应力的措施 (1) 合理设计焊接构造P237) 1力求焊缝数量少，截面小，长度短(1)机械应力 焊接构造不合理妨碍胀缩引起的应力(2)热应力 部分加热冷却工件胀缩不同步引应的应力. b,力求焊缝对称，防止密排交叉.C、避开应力集中处布置焊缝,防止尖角 .(2) 焊前预热 加热减应法 .(3)合理选择焊接顺序 a、自在性: 加热时自在膨胀，冷却时自在收缩。.b:对称性: 抵消变形，减少变形.C、分散性: 分段焊. 4.减少变形的措施 (1)反变形法.4.减少变形的措施2刚性固定法.5.焊接应力的消除和变形的矫正1变形矫正法 1 加 热 矫 正 法.2机械矫正