金属工艺学 焊接

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250～500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,船体和内部结构也是全焊的，焊接工时占整个船体建造工时的30～40％。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电弧焊应用最为普遍第一章

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。熔合区过热区部分相变区正火区第二节焊接接头的组织与性能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。第三节焊接应力与变形与铸造过程产生热应力相似，焊接过程中由于热作用也将产生焊接应力和变形。一.焊接应力与变形产生的原因受热膨胀，受限：“压应力“；冷却收缩，受限：”拉应力“。中间散热慢！形成拉应力。受热变形！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、P≤0.03%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、