设计材料与工艺课程 课件 2-5 金属连接-焊接

金属与金属成形MetalandMetalForming主讲人：吴讯、周海海DepartmentofIndustrialDesigninNUAA南京航空航天大学工业设计系PreparedbyXunwu，HaihaiZhou010203金属的分类2.1黑色金属2.2有色金属2.3合金金属

金属成形3.1液态成形3.2塑性成形3.3

固态成形金属与金属成形目录金属材料概述1.1金属材料的定义1.2金属材料应用简史1.3金属的性能0506金属连接—焊接5.1金属焊接加工原理及特点5.2金属焊接加工方法分类5.3焊接结构材料的选择

5.4焊接结构工艺性金属的表面处理与装饰技术6.1金属材料的表面前处理6.2金属材料的表面装饰技术金属与金属成形目录金属切削4.1板材切削

4.2有屑切削4.3无屑切削

4.4火焰/激光切削0405金属连接——焊接MetalConnectionMetalConnection-Welding二/

金属连接——焊接045.1金属焊接加工原理及特点

将分离的金属用局部加热或加压等手段，借助于金属内部原子的结合与扩散作用牢固地连接起来，形成永久性接头的过程叫做焊接。

材料的化学成分是影响材料焊接性的最基本因素。同一种金属材料，采用不同的焊接工艺方法，焊接性也不同。二/

金属连接——焊接045.2金属焊接加工方法分类熔焊：熔焊是将母材接头加热到熔化温度以上，使它们在液态下相互熔合，从而冷却凝固在一起的焊接方法。压焊：在压力（加热或不加热）作用下，被焊的分离金属结合面处产生塑性变形，使金属连接成整体的工艺称为压焊。钎焊：熔点低于被焊金属的钎料熔化后，填充到被焊金属结合面的空隙之中，钎料凝固而将两部分金属连接成整体的焊接工艺称为钎焊。二/

金属连接——焊接045.2金属焊接加工方法分类二/

金属连接——焊接045.2金属焊接加工方法分类5.2.1熔焊

氧乙炔焊：氧乙炔焊中，氧气和乙炔气体在焊炬中混合后并被点燃，被连接的金属板料加热到熔点温度以上以至它们熔在一起。二/

金属连接——焊接5.2金属焊接加工方法分类5.2.1熔焊

金属保护电弧焊：金属保护电弧焊又称焊丝电弧焊，是最通用的电弧焊方法之一。在工件和涂有焊剂的电极之间产生电弧。产生的热量使要焊接的金属和焊剂熔化，焊剂用来防止金属液被氧化。金属保护电弧焊示意图04二/

金属连接——焊接5.2金属焊接加工方法分类5.2.1熔焊

气体保护电弧焊：用惰性气体保护焊接部位防止氧化。氩弧焊，是使用氩气作为保护气体的一种焊接技术。又称氩气体保护焊。就是在电弧焊的周围通上氩气保护气体，将空气隔离在焊区之外，防止焊区的氧化。04二/

金属连接——焊接055.2金属焊接加工方法分类5.2.1熔焊

等离子电弧焊：等离子电弧焊是一种较新的工艺，它提供了更高的焊接速度、更好的焊接质量和对于工艺变量更小的敏感性。等离子电弧焊示意图等离子体焊接不锈钢网二/

金属连接——焊接055.2金属焊接加工方法分类5.2.1熔焊

激光束焊：激光束焊工艺把高能连续激光束聚焦定向、定形，并精确聚焦在工件上。它适合于焊接一种窄而深的焊缝。激光束焊能够用于厚度达2.5cm的各种不同材料，并且能够在另外—些焊接工艺不能进入的位置使用。吉列剃须刀有两个带有22个微小点焊(直径0.5mm)的窄刀刃，是由激光束焊制造的。二/

金属连接——焊接055.2金属焊接加工方法分类5.2.2压焊加热加压二/

金属连接——焊接055.2金属焊接加工方法分类5.2.2压焊

电阻点焊：电阻点焊是一种较简单、快捷和经济的工艺。它通用于板料的搭架，广泛用于自动化工业生产中。在该工艺中，金属板料被夹在通有定量电流的两个电极之间。焊接时被连接的板料在连接点处会产生一些小的压痕,可以调整电极压力以减少或消除最终表面上的压痕。电阻点焊示意图二/

金属连接——焊接055.2金属焊接加工方法分类5.2.2压焊电阻点焊点焊低碳钢棒成型二/

金属连接——焊接055.2金属焊接加工方法分类5.2.2压焊

超声波焊：超声波焊用于搭接薄板和线材的焊接以及锡纸包装的密封。10—75kHz的高频转变成机械振动，通过传感器传递给工件。超声波焊接示意图二/

金属连接——焊接055.2金属焊接加工方法分类5.2.2压焊

爆炸焊：爆炸焊用于不同金属的连接。该工艺使用几百万磅压力的爆炸来复合不具备冶金相容性的厚板和平板。放置在要连接的材料上的爆炸物爆炸的巨大能量机械地将两个表面锁合在一起。爆炸焊接示意图二/

金属连接——焊接055.2金属焊接加工方法分类5.2.3钎焊钎焊主要用于电子线路元件和密封罐头及其类似产品。在该工艺中，被称为钎剂的有色金属填充材料和钎剂焊接金属，其使用温度应该低472摄氏度。被连接的板料的熔点必须高于钎料，且有冶金相容性。当受热时，钎料流入焊缝，焊缝必须被钎剂所覆盖以防止氧化，并且随着它的冷却使钎料将零件结合在一起。钎焊接示意图二/

金属连接——焊接055.3焊接结构材料的选择(1)选择焊接性较好的材料。一般含碳量少于0.25%的碳素钢和含碳量少于0.20%的低合金钢都具有良好的焊接性，应尽量采用。(2)同一构件焊接时尽量选用同种金属材料。异种材料焊接时，往往由于两者的物理、化学及热性能等的不同，其焊接性具有很大的差异，焊接难度较大，甚至难于用熔焊的方法进行焊接。二/

金属连接——焊接055.4焊接结构工艺性5.4.1焊缝的布置焊缝布置应尽量分散，且不宜过长二/

金属连接——焊接055.4焊接结构工艺性5.4.1焊缝的布置焊缝应避开最大应力和应力集中的部位。二/

金属连接——焊接055.4焊接结构工艺性5.4.1焊缝的布置焊缝位置应便于焊接操作。焊缝应尽量放在平焊位置，尽量避免仰焊，减少横焊，并减少和避免大构件的翻转。二/

金属连接——焊接055.4焊接结构工艺性5.4.2焊接接头基本形式二/

金属连接——焊接055.4焊接结构工艺性5.4.2焊接接头基本形式