金属工艺学 焊接课件

1、第四篇 焊接焊接welding焊接的实质 通过加热或加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。利用加热或加压，使分离的两部分金属靠得足够近，原子互相扩散，形成原子间的结合。 焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接件的特点焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。不可拆卸，焊件组织性能变化，焊

2、接应力变形，焊接缺陷。1、重量轻2、连接性能好3、简化铸、锻等工艺4、成本低焊接的应用焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。可焊的工件小至微型电子元件，大到数千吨的海洋钻井平台.。焊接的应用1、在石油化工、船舶、建筑、航空、航天、海洋工程各部门，焊接是主要的加工和联接手段。2、在石油化工方面已能焊成容量为10万米3的储罐和压力为100兆帕的高压容器。3、大容量核电站的压力壳，高13米、内径5米、重540吨，是用250500毫米厚的锻件经焊接制成的。4、输油、输气管道在能源工程中占有重要位置，有时要穿过冻土地带或在海底敷设,都采用全焊结构(有时需要水下焊接和水下切割)。5、在造船方面,船体

3、和内部结构也是全焊的，焊接工时占整个船体建造工时的3040。一条万吨船的焊缝总长达数十公里。6、压焊还便于实现机械化，劳动条件较好,如点焊、缝焊广泛应用于航空、汽车工业和家用电器工业。 压力壳航空母舰压力容器输油管道 第一章 电弧焊第一节 焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间的放电现象。电极：金属丝、钨丝、碳棒或焊条。经历了一次冶金 过程！散热太快了，.受到不同规范的热处理组织性能最差比淬火组织脆性还大正火处理晶粒细化晶粒大小不均匀改善热影响区组织性能的方法在焊接过程中热影响区是不可避免的。对于普通焊接结构件，热影响区造成的不利影响对使用功能影响不大，因此焊后不用特别处理。 但对于重要

4、结构件，则必须采取措施，保证焊接性能。1）一般采用焊后正火热处理，改善焊缝及热影 响区的组织性能，使其晶粒细化。2）对于焊后不能热处理的结构件，则必须采用 恰当的焊接方法及焊接工艺。变形形式：反变形法刚性夹持控制变形措施退火处理焊接次序预热法减少应力工艺措施工艺措施 二 . 减少焊接应力与变形的工艺措施即手工电弧焊是利用焊条与工件间产生电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊接的方法。第四节 焊条电弧焊焊缝熔池中的金属熔化与结晶过程,实质就是冶金过程。与一般意义上的冶金相比具有如下特点：（1）焊接电弧和熔池金属的温度高于一般冶金 温度。更易烧损合金元素及形成有害物质。（2）熔池金属冷却速度快，各种化学

5、反应不充 分，金属组织不均匀，易形成气孔、夹渣 等缺陷。一、焊接过程形成有效气体保护区渗加有用合金元素脱氧、脱硫脱磷措施保证焊缝质量，应采取的措施：二、电焊条影响焊缝质量的主要因素。1、焊芯：组成焊条的主要材料。作用成分要求：C、Si、Mn、 S、P0.03%直径：3.2-52、焊条药皮 作用导电填充焊缝稳弧隔绝空气脱氧、加合金3、焊条的种类、型号和牌号分类：碳钢、低合金钢、不锈钢、堆焊、铸铁、 铜及合金、铅及合金焊条（焊丝）；型号：国家标准中的焊条代号，见GB5117-85；牌号：行业统一的焊条代号，见国家机械委员会 编焊接材料样本1987。焊接电流大焊条连续中、薄件接头不开坡口焊弧区保护严

6、密气体、杂质易浮出弧光不外泄二 . 焊剂与焊丝三 .埋弧自动焊工艺自动焊要求焊前进行仔细准备如准确下料、开坡口（厚件）和装配。一. 氩弧焊氩弧焊-是以惰性气体氩气作为保护气体 的电弧焊。1. 不熔化极-氩弧焊2. 熔化极氩弧焊 焊丝既作电极又作焊条。第六节 气体保护焊氩弧焊的特点（1）可以焊接各种金属，尤其是在焊接过程 中易氧化的有色金属和稀有金属。 （2）电弧稳定，飞溅小，焊缝致密、美观。 （3）保护中的电弧可见，便于操作。 （4）热量集中，熔池小、焊接速度快，热影 响区窄，工件焊后变形小。 由于氩气价格贵，目前仅用于焊接可焊性较差的金属如：铝、镁、钛等合金以及有些重要合金。 应用情况：二 . 二氧化碳气体保护焊热影响区小变形小适合于薄板第七节 等离子弧焊接与切割等离子弧-弧柱区的气体被完全电离为电子 和离子的焊接弧。等离子弧是由专门的等离子发生器形成的。气体电离形成机械压缩效应被冷却的氩气产生热压缩效应带电粒子流形成电磁收缩效应钨极（-）与焊件（+）之间产生的电弧经该装置的三种“压缩效应”后，形成热量集中的高密度等离子弧。在原理上等离子弧焊与不熔极气体保护焊相同。微