焊接基础知识

焊接基础知识

主要内容焊接分类焊接接头焊接应力与变形焊接缺陷一、焊接分类（1）熔化焊将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。（2）压力焊焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或加热），以完成焊接的方法称为压力焊。（3）钎焊钎焊是硬钎焊和软钎焊的总称。采用比母材金属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、低于母材溶化温度，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。可以看到激光功率的变化会在在某节点使激光与材料相互作用产生质的变化（由当时材料性质、温度、表面状况等材料状态决定）

按焊缝的空间位置不同可分为：

１、平焊：水平面的焊接。

２、立焊：垂直平面，垂直方向上的焊接。

３、横焊：垂直平面，水平方向上的焊接。

４、仰焊：倒悬平面，水平方向上的焊接。二、焊接接头焊接接头形式一般由被焊接两金属件的相互结构位置来决定，通常分为对接接头、搭接接头、角接接头及T字接头等。

1.对接接头：将两金属件放置于同一平面（或曲面内），使其边缘相对，沿边缘直线（或曲线）进行焊接的接头。对接接头是最常见，最合理接头形式。承压类特种设备多采用对接接头。I形，一般用于薄板V形，加工方便，耗焊材，变形大，单面施焊，可焊性好X形，加工复杂，可焊性差，角变形小，焊材损耗少U形，加工复杂，焊材损耗少，角变形较大双U形，加工复杂，焊材损耗少，角变形小2.搭接接头。两块板料相叠，而在端部或侧面角焊的接头。搭接接头不需开坡口，装配要求较松，受力情况复杂，接头应力集中严重，承压类特种设备一般不允许用搭接结构。3.角接接头。两构件成直角或一定角度，而在其连接边缘焊接的接头头。用于固定4.T字接头。两构件成T字焊接在一起的接头。非直线连接，焊透角接接头和T字接头，常用于特种设备接管、法兰、夹套、管板、管子和凸缘等焊接。焊接接头的组成：焊缝区——在焊接接头横截面上测量的焊缝金属的区域。熔合区——熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区。热影响区---受焊接热循环的影响，焊缝附近的母材因焊接热作用发生组织或性能变化的区域。三、焊接变形和焊接应力焊接应力与变形产生的原因：焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的拘束，不能自由膨胀和收缩。

焊接时，焊件各部分冷热不均，受热部位产生拉应力，未受热部位则产生压应力。当应力达到一定程度，焊件出现变形。焊接变形与应力的危害工件焊接后产生变形和应力对结构的制造和使用会产生不利影响。产生焊接变形，可能使焊接结构尺寸不合要求，组装困难，间隙大小不一致等，从而影响焊件质量。焊接残余应力会增加工件工作时的内应力，降低承载能力；还会引起裂纹，甚至造成脆断，应力的存在会诱发应力腐蚀裂纹。残余应力是一种不稳定状态，在一定条件下会衰减而产生一定的变形，使构件尺寸不稳定。采取合理的装配和焊接顺序，使焊缝能够自由地收缩，以减少应力。焊前预热可以减少工件温差，也能减少残余应力。采用小能量，多层焊，也可减少焊缝应力。热处理法：焊后进行消除应力的退火可消除残余应力。机械法：当焊缝还处在较高温度时，锤击焊缝使金属伸长，也能减少焊接残余应力。振动法：低频振动消应力焊缝对称布置

采用反变形方法采用多层多道焊，能减少焊接变形采用对称焊和分段倒退焊采用焊前刚性固定组装焊接，限制产生焊接变形，但这样会产生较大的焊接应力。采用定位焊组装也可防止焊接变形。严重的焊接变形应消除，常采用机械矫正法，通常只适于塑性好的低碳钢和普通低合金钢。裂纹未熔合未焊透夹渣气孔形状缺陷（又称焊缝金属表面缺陷或叫接头的几何尺寸缺陷，如咬边，焊瘤等。）四、焊接缺陷1.裂纹（焊接裂纹）：它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。裂纹是焊接缺陷中危害性最大的一种，焊接结构的破坏大部分是由于裂纹造成。它的出现将显著减少承载截面积，更严重的是裂纹端部形成尖锐缺口，应力高度集中，很容易扩展导致破坏。热裂纹、冷裂纹、再生裂纹（冶金、应力）主要出现在中厚板内。预防方法：焊前预热、焊后保温。线能力控制，减少热影响区。选用合适的母材和焊材。减少焊接应力。2.未熔合是指熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间，未完全熔化结合的部分。点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。3.未焊透焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金