焊接规范培训课件焊接金属材料的性能与应用

焊接规范培训课件焊接金属材料的性能与应用汇报人：XX2023-12-26CATALOGUE目录焊接金属材料概述焊接接头组织与性能焊接应力与变形控制焊接缺陷识别与防止措施特种金属材料焊接技术探讨现场实践操作与案例分析焊接金属材料概述01黑色金属以铁为主要成分的金属及其合金，如钢、生铁、铁合金等。具有良好的强度、塑性和韧性，易于加工和成形，广泛应用于建筑、机械、汽车等领域。有色金属除黑色金属以外的所有金属及其合金，如铜、铝、锌、镍等。具有优良的导电性、导热性、耐蚀性和装饰性，广泛应用于电气、化工、航空航天等领域。金属材料分类及特点焊接性概念指金属材料在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数和结构形式的条件下，获得优质焊接接头的能力。影响因素包括材料因素（如化学成分、组织状态等）、设计因素（如结构形式、接头设计等）、工艺因素（如焊接方法、工艺参数等）和使用条件（如工作温度、环境介质等）。焊接性概念及影响因素熔化焊利用局部加热的方法使连接处的金属加热至熔化状态而实现的焊接方法。包括气焊、电弧焊、电渣焊等。压力焊通过施加压力（加热或不加热）使被连接金属接头处产生塑性变形或达到熔化状态，从而形成金属连接的一种焊接方法。包括电阻焊、摩擦焊等。钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。包括火焰钎焊、感应钎焊等。常见焊接方法与工艺焊接接头组织与性能02

焊接接头组织变化焊接热影响区焊接过程中，接头处受到高温影响，导致金属组织发生变化，形成热影响区。该区域的组织与母材不同，性能也有所差异。焊接熔合区焊接时，熔化的金属在接头处形成熔合区。熔合区的组织与母材和焊丝（或焊条）的成分、结晶条件等有关。焊接接头组织的不均匀性由于焊接过程中的温度梯度和冷却速度等因素，导致接头组织的不均匀性，如晶粒大小、相组成等。弯曲性能弯曲试验可以反映焊接接头的塑性和韧性。接头在弯曲过程中不应出现裂纹或断裂等缺陷。拉伸性能焊接接头的拉伸性能是衡量其质量的重要指标之一。接头的拉伸强度、屈服强度和延伸率等力学性能应符合相关标准。冲击韧性冲击韧性是衡量焊接接头抵抗冲击载荷能力的重要指标。接头在冲击试验下应具有足够的韧性，以避免在使用过程中发生脆性断裂。焊接接头力学性能化学成分对耐蚀性的影响01焊接接头的耐蚀性与其化学成分密切相关。合金元素的种类和含量会影响接头的耐蚀性。例如，添加铬、镍等合金元素可以提高接头的耐腐蚀能力。组织结构对耐蚀性的影响02焊接接头的组织结构也会影响其耐蚀性。例如，晶粒细化可以提高接头的耐腐蚀能力，而粗大的晶粒则容易导致腐蚀的发生。环境因素对耐蚀性的影响03环境因素如温度、湿度、介质种类等也会对焊接接头的耐蚀性产生影响。在潮湿、腐蚀性介质等恶劣环境下，接头的耐蚀性会降低，需要采取相应的防护措施。焊接接头耐蚀性能焊接应力与变形控制03金属组织的变化焊接过程中，金属组织经历加热、熔化和冷却凝固等过程，这些过程可能引起金属内部组织的变化，从而产生应力。焊接应力的危害焊接应力可能导致焊件变形、开裂、降低承载能力、影响加工精度和使用性能等。热源引起的局部加热焊接时，热源对焊件进行局部加热，使焊件产生不均匀的温度场，导致焊件内部产生应力。焊接应力产生原因及危害沿焊缝长度方向的收缩。控制措施包括合理安排焊缝位置、选择合理的焊接顺序和方向等。纵向收缩变形垂直于焊缝长度方向的收缩。控制措施包括采用刚性固定法、反变形法等。横向收缩变形焊件在垂直于焊缝的平面上发生挠曲。控制措施包括采用合理的装配和焊接顺序、刚性固定法等。弯曲变形焊件平面绕焊缝轴线旋转而造成的角度变化。控制措施包括采用合理的装配和焊接顺序、刚性固定法等。角变形焊接变形类型及控制措施设计措施工艺措施机械方法热处理方法减小或消除应力和变形方法01020304优化结构设计，减少焊缝数量和长度，避免焊缝过于集中等。采用合理的装配和焊接顺序，选择合适的焊接方法和工艺参数，预热和后热处理等。采用刚性固定法、反变形法等机械方法减小或消除应力和变形。通过整体高温回火等方法消除焊接残余应力，改善金属组织，提高焊件性能。焊接缺陷识别与防止措施04焊接接头中最严重的缺陷，可能导致结构断裂。裂纹焊缝中的气体在金属冷却过程中未能逸出而形成的空穴，降低焊缝强度。气孔焊接过程中熔渣残留在焊缝中的现象，影响焊缝的致密性和强度。夹渣焊接接头根部未完全熔透或母材与填充金属之间未完全熔化结合的现象，降低接头强度。未焊透和未熔合常见焊接缺陷类型及危害焊接应力、氢致裂纹、淬硬组织等。缺陷产生原因及防止措施裂纹产生原因预热、控制焊接参数、后热和消氢处理等。防止措施保护气体不纯、焊丝或母材表面有油污或铁锈等。气孔产生原因清理焊丝和母材表面、检查保护气体纯度、控制焊接参数等。防止措施焊接电流过小、焊接速度过快、熔渣粘度大等。夹渣产生原因调整焊接参数、清理焊缝表面、选用合适的焊条或焊剂等。防止措施射线检测超声波检测磁粉检测渗透检测无损检测技术在缺陷识别中应用利用超声波在焊缝中传播时遇到缺陷反射回来的信号来识别缺陷。利用磁场对铁磁性材料的磁化作用，通过观察磁粉在焊缝表面的分布情况来识别缺陷。利用渗透剂渗入焊缝表面缺陷内，然后通过显像剂将渗入缺陷内的渗透剂吸附出来，从而观察缺陷的形状和分布情况。利用X射线或γ射线穿透焊缝，通过检测透过焊缝后的射线强度变化来识别缺陷。特种金属材料焊接技术探讨05采用TIG、MIG等焊接方法，注意控制热输入、选择合适的焊丝和保护气体，以避免晶间腐蚀、热裂纹等问题。不锈钢焊接技术选用与母材成分相近的焊丝，控制预热温度、层间温度和焊后热处理等参数，以保证接头的高温性能。耐热钢焊接技术不锈钢、耐热钢等特殊材料焊接技术可采用熔焊、压焊和钎焊等方法，其中熔焊时需选用合适的填充材料和工艺参数，压焊和钎焊则需注意接头设计和界面反应控制。异种金属连接时，需考虑材料的物理性能、化学性能和冶金相容性等因素，合理选择焊接方法和工艺参数，以避免产生脆性相、裂纹等缺陷。异种金属间连接方法及注意事项注意事项异种金属连接方法可采用胶接、机械连接和混合连接等方法，其中混合连接结合了胶接和机械连接的优点，具有较高的连接强度和耐久性。复合材料连接技术陶瓷材料具有高硬度、高脆性等特点，连接时需注意选择合适的连接方法（如活性钎焊、扩散连接等）和工艺参数，以避免产生残余应力和裂纹等缺陷。同时，还需考虑陶瓷材料的热膨胀系数、导热性等物理性能对连接质量的影响。陶瓷材料连接技术复合材料、陶瓷等非传统材料连接技术现场实践操作与案例分析06详细讲解焊接现场必须采取的安全防护措施，如穿戴防护服、佩戴安全帽和护目镜等。安全防护措施安全操作规程危险源识别与应对深入介绍焊接设备的安全操作规程，包括设备检查、开机、关机、紧急停机等步骤。指导学员如何识别焊接过程中的危险源，并掌握相应的应对措施，以确保焊接过程的安全。030201现场安全操作规程讲解演示焊接前的准备工作，包括检查设备、准备焊材、清洁工件等。焊接前准备详细演示焊接过程的操作步骤，包括起弧、运条、收弧等，同时讲解如何控制焊接质量和提高生产效率。焊接过程控制介绍焊接完成后的处理工作，如清理焊缝、检查质量、进行必要的修补等。焊接后处理实际操作演示：从准备到完成全过程分享在焊