造型材料与成型工艺11welding

1、上节回顾连接成形焊接的定义，特点，分类电弧焊基础：电弧，直流正接、反接，交流焊接电源时；低碳钢电弧焊焊接接头（焊缝、HAZ、母材），焊接接头的温度变化及分布，HAZ的组织和性能变化，影响因素，改善方法；焊接应力，焊接应力分布，焊接变形，对策，矫正。教材中几处订正P153：（3）正火区 被加热到Ac1至，“Ac1”应为“Ac3”。P156：图4-9(b)，(图4-10图4-13介绍)P157：倒数第二行，“溶池”应为“熔池”反变形法合理的焊接次序机械矫正与火焰矫正法造型材料与成型工艺焊接篇 白云峰2014年12月焊接篇内容连接成形简介焊接的概念、特点及分类电弧焊（上）基础3. 电弧焊（下）方法其

2、它焊接方法常用金属材料的焊接焊接结构设计73、电弧焊下：电弧焊接方法（3.4）电弧焊接方法的关键问题填充金属与电极（区别于另一极母材）是否合并为一体？填充金属如何送进？电弧相对于工件如何移动？液态金属（熔滴，熔池）如何保护？ 93.4.1 焊条电弧焊填充金属=焊芯=电极填充金属送进与电弧移动均由一手控制液态金属（熔池）的保护：焊条药皮10焊条焊芯：导电并作为填充金属；药皮：提高电弧稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，对熔池有脱氧和合金化等作用。焊条电弧焊特点优点：1、设备简单。2、操作灵活方便。3、能进行全位置焊接，适合焊接多种材料。缺点：1、生产效率低；2、气体、粉尘、弧光等污染。1213

3、143.4.2 埋弧焊（SAW, submerged arc welding）填充金属=焊丝=电极：自动送进电弧移动：自动移动液态金属（熔池）的保护：焊剂15埋弧焊的特点优点：1）熔敷速度高，生产效率高；2）焊接质量好，容易实现机械化、自动化；3）节省金属；4）无辐射和噪音，是一种安全、绿色的焊接方法。缺点：1）受焊接位置限制，常用于平焊和平角焊位置的焊接，不适合焊小、薄件；2）不便观察，需要焊缝自动跟踪装置，对装配精度要求高；3）设备费用较高。16埋弧焊焊缝173.4.3 钨极氩弧焊（TIG）钨极作为电极，不熔化电弧移动：一手操作填充金属送进：另一手操作液态金属（熔池）的保护：氩气183.4

4、.4 熔化极氩弧焊（MIG）填充金属=电极，自动送进电弧移动：手动或自动液态金属（熔池）的保护：氩气19氩弧焊（TIG,MIG）的特点氩气是惰性气体，以单原子形式存在，在高温时不发生分解，不与金属起任何化学反应。在焊接过程中，不会使被焊金属氧化，或使合金元素烧损。因此，适于焊接各类合金钢、易氧化的非铁金属及稀有金属材料。电弧稳定，飞溅小，焊缝致密，表面无熔渣，成形美观。明弧可见，便于操作，可全位置焊接。电弧在气流压缩下热量集中，熔池小，HAZ窄。20213.4.5 CO2气体保护焊填充金属(药芯焊丝)=电极，自动送进电弧移动：手动或自动液态金属（熔池）的保护： CO2气体CO2气体保护焊Met

5、al Active Gas(MAG)22CO2气体保护焊的特点优点：1）焊接效率高，焊接生产效率是焊条焊的1-3倍；2）焊接成本低，仅为焊条焊或SAW的40%-50%；3）适用范围广，对任何位置、角度、长度及复杂曲面的焊缝都可进行焊接，不受结构条件制约；4）焊接质量较好，HAZ小，变形和裂纹倾向小；5）操作性好，明弧焊接便于监视，焊后不需清渣，有利于机械化操作；缺点：1）不能用于非铁金属的焊接；2）过渡不如MIG焊稳定，飞溅量大、烟尘大；3）设备复杂，包括弧焊电源、控制箱、供气系统等，较焊条电弧焊的设备复杂。233.4.6 等离子弧焊接与切割等离子弧的压缩：喷嘴机械压缩氩气热压缩离子流电磁压缩

6、等离子弧被压缩后，能量集中，弧温可达16000K以上。等离子弧焊接，等离子弧切割。利用水冷喷嘴等对电弧的拘束与压缩作用，获得较高能量密度的等离子弧，用该弧进行焊接或切割的方法。(电弧焊接的电弧是自由电弧，气体未完全电离，能量也不集中。)填充金属一般制成光焊丝或者光焊条。等离子弧焊接25特点除具有氩弧焊的优点外，还有：1、能量密度大，弧柱温度高，穿透力强，对于1012mm的钢材可不开坡口，一次焊透双面成形。焊接速度快，生产率高，焊缝表面光洁。2、电流小到0.1A时，电弧仍能稳定燃烧，可焊金属箔材。3、焊缝的深/宽比大，热影响区窄，工件变形小，可焊材料种类多。26电弧焊方法对照焊条电弧焊埋弧焊钨极

7、氩弧焊熔化极氩弧焊CO2焊等离子弧焊接填充金属与电极一体一体分离一体一体分离电弧移动手动自动手动手动或自动手动或自动手动或自动填充金属送进手动自动手动自动自动手动或自动液态金属保护药皮焊剂氩气氩气CO2气/焊剂氩气或氮气录像4 其它焊接方法等离子弧（束）焊接真空电子束焊接激光束焊接（绝缘材料）4.1 高能束焊接方法电弧等离子弧电子束/激光束 最大能量密度（W/cm2）电弧焊： 104（60008000K）等离子焊： 105 （16000K）电子束、激光焊： 1068304.1.1 真空电子束焊接31特点真空环境，无氧化、氮化及污染，焊缝金属纯度高。焊缝深而窄，宽深比可达1:20，能单道焊厚件。

8、HAZ小，基本无变形。不必开坡口，一般不需另填金属。电子束焊接工艺参数可调范围宽。324.1.2 激光束焊接特点：可焊绝缘材料，可焊异种金属、金属与非金属。HAZ小，基本无变形。可以在大气中进行焊接，一般不需保护。334.2 以电阻热为热源的焊接电阻焊高频焊4.2.1 电阻焊点焊35点焊36点焊机器人焊接轿车箱体37374.2.2 电阻焊缝焊384.2.3 电阻焊对焊39电阻对焊闪光对焊特点生产率高，焊接变形小，劳动条件好，不需另加焊接材料，操作简单，易实现自动化等。但设备较复杂，耗电量大，适用的接头形式与可焊工件厚度或断面受限。4.2.4 高频焊41特点焊接速度高。HAZ小。焊前清理工作量小

9、。焊接的金属各类多，产品形状多。424.3 摩擦焊特点：（1）接头质量好且稳定。（2）可焊接金属范围广，尤其适合异种金属焊接。（3）操作及设备简单，效率高，易于实现自动化。（4）无需填充金属，无需焊剂、保护气体等，电耗小。（5）环保，无污染。43高能束、电阻热、摩擦焊的共同特点无需填充金属。HAZ小。焊接过程中有压力作用（高能束焊除外）。机械化、自动化程度高。4.4 钎焊钎焊：（填充金属称为钎料）钎料熔点比工件材料的低，焊接过程中钎料熔化，工件金属不熔化，热源形式多样。硬钎焊：钎料熔点450，接头强度200MPa。主要用于受力较大的钢铁和铜合金构件及工具、刀具的焊接。软钎焊：钎料熔点450，接头强度70MPa。主要用于受力不大，工作温度较低的工件。45钎焊钎接面较大，间隙要控制好。使用钎料和钎剂。特点：工件加热温度低，组织和力学性能变化小，变形小。接头光滑平整，工件尺寸精确。适于焊接异种金属，对工件厚度的差别没有严格限制。对工件进行整体钎焊时，可