《焊接技术概论》课件

焊接技术概论焊接技术的定义和应用定义焊接是指利用热能或压力，或两者结合，使金属或非金属材料产生局部熔化或塑性变形，并在冷却后形成牢固连接的技术。应用领域焊接广泛应用于各种工业领域，包括制造业、建筑业、航空航天、汽车、能源、机械等。优势焊接技术具有高强度、高可靠性、低成本等优势，在现代工业中扮演着重要的角色。焊接过程中的基本现象焊接过程是一个复杂的物理化学变化过程，涉及到金属的熔化、凝固、相变、扩散、氧化等现象。焊接过程中发生的这些基本现象对焊接质量有着重要的影响。金属熔化和凝固：焊接过程中，焊丝或焊条被加热至熔化状态，并与母材金属熔合形成熔池。熔池冷却后凝固，形成焊缝。相变：焊接过程中的高温会使金属发生相变，例如奥氏体转变为马氏体。扩散：焊接过程中，熔池金属与母材金属之间会发生原子扩散，形成金属间的相互渗透。氧化：焊接过程中，金属会与空气中的氧气发生反应，形成氧化膜，影响焊接质量。焊接材料的种类和特性金属材料钢、铝、铜、钛等金属材料是常见的焊接材料。它们具有不同的熔点、强度、韧性等特性，需要选择合适的焊接工艺和参数。非金属材料塑料、陶瓷、玻璃等非金属材料的焊接需要特殊的工艺和材料，例如热熔胶、焊接剂等。焊接材料的特性焊接材料的特性包括熔点、流动性、焊接强度、抗裂性等，这些特性会影响焊接过程和焊接质量。焊接电源设备的类型和原理直流电源直流电源是焊接中最常见的电源类型，能够提供稳定的电流，适用于多种焊接工艺。交流电源交流电源主要用于电弧焊，能够提供较高的焊接电流，但焊接过程稳定性较差。脉冲电源脉冲电源能够提供脉冲电流，提高焊接效率，并减少焊接热影响区。焊条的种类和用途低氢焊条适用于高强度钢和低合金钢的焊接，可有效防止焊接裂纹。不锈钢焊条用于不锈钢材料的焊接，可保证焊接接头的耐腐蚀性能。铸铁焊条专用于铸铁的焊接，可获得良好的焊接性能和韧性。焊接电路和焊机的结构焊接电路是将焊接电源、焊枪、工件和控制装置连接起来的回路，用于传递电流和控制焊接过程。焊机是焊接电路的核心设备，主要由电源部分、控制部分、冷却部分和保护部分组成。电源部分负责提供焊接电流，控制部分负责调节电流和电压，冷却部分负责散热，保护部分负责防止过载和短路。常见焊接工艺的分类和特点1熔焊利用热能使焊件熔化，形成熔池，冷却后形成焊缝的一种焊接方法。2压焊利用压力使焊件相互接触并发生原子间结合的一种焊接方法。3钎焊利用熔点低于母材的钎料填充焊缝，在压力下使焊件结合的一种焊接方法。氩弧焊的工作原理及特点1电弧产生氩弧焊使用钨电极和氩气作为保护气体，在电极和工件之间产生电弧，使工件熔化。2熔池保护氩气保护熔池免受空气中氧气和氮气的氧化，确保焊缝质量。3焊接过程通过调节电流和电压，控制电弧的热量和熔化速度，实现焊接过程。埋弧焊的基本原理及应用1电弧热电弧热量熔化焊件2熔池熔化的金属形成熔池3冷却熔池冷却凝固形成焊缝气体保护焊的发展和优势保护气体隔离空气，防止金属氧化和气孔。焊接质量更高，焊缝美观，性能稳定。焊接速度快，效率高，减少生产成本。激光焊的工艺特点及应用高能量密度激光束具有高度集中的能量，可使材料快速熔化，形成高质量焊缝。窄热影响区激光焊接的热影响区较小，可有效减少材料变形和热应力。精确控制激光束可精确控制，可实现高精度焊接，满足各种精密零件的焊接需求。点焊和对焊的工作原理1点焊利用电流通过两金属工件接触点产生热量,使接触点熔化,形成焊点2对焊利用电流通过两金属工件接触面产生热量,使接触面熔化,形成焊缝不同焊接工艺的选择原则1材料类型不同材料需要不同的焊接工艺。例如，钢材通常使用电弧焊，而铝材则使用氩弧焊。2焊接厚度薄板材料适合使用气体保护焊，而厚板材料则适合使用埋弧焊。3焊接接头形状不同的接头形状需要不同的焊接工艺。例如，对接焊通常使用电弧焊，而角焊则可以使用气体保护焊。4焊接质量要求对于高强度和高精度焊接，通常使用激光焊或电子束焊。焊接缺陷的类型和识别气孔焊接过程中气体无法逸出而形成的空洞，影响焊接接头的强度和密封性。裂纹焊接接头中存在的断裂，降低焊接接头的强度和韧性，可能导致结构失效。咬边焊接熔池未完全熔化母材，导致接头形状不规则，影响接头的强度和外观。焊瘤焊接过程中熔池金属过量堆积形成的凸起，影响接头的外观和强度。焊接质量控制的重要性安全保障确保焊接产品质量，避免安全事故发生，保障人员生命财产安全。产品性能提升产品性能和可靠性，满足用户需求，增强产品竞争力。节约成本减少返工和报废，降低生产成本，提高生产效率。焊接安全操作的基本要求个人防护焊接作业时，必须佩戴焊接防护眼镜、手套、工作服等，以防止灼伤、电击等事故发生。环境安全焊接作业场所应通风良好，避免在易燃易爆场所进行焊接，并远离易燃物。操作规范严格遵守焊接操作规范，规范使用焊接设备，避免操作失误。焊接技术标准和规程焊接规范提供焊接工艺、材料、检验等方面的详细要求，确保焊接质量和安全。检验标准定义焊接缺陷的类型和判定标准，确保焊接质量符合要求。认证标准规范焊工资质认证和培训要求，确保焊工具备必要的技能和知识。焊接工艺参数的确定方法1材料类型不同材料的熔点、热传导率、热膨胀系数等因素都会影响焊接参数。2焊接接头类型对接、角接、搭接等不同类型的接头需要不同的焊接参数以确保焊缝质量。3焊接工艺不同的焊接工艺，如手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等，其参数选择也有很大差异。4焊接环境焊接环境的温度、湿度、风力等都会影响焊接参数的确定。焊接材料选择的考虑因素1材料的化学成分焊接材料的化学成分应与被焊材料的化学成分相匹配，以保证焊接接头的机械性能和抗腐蚀性能。2材料的物理性能焊接材料的物理性能，如熔点、密度、热膨胀系数等，应与被焊材料的物理性能相匹配，以避免焊接过程中产生应力和变形。3焊接工艺的要求焊接工艺的要求，如焊接方法、焊接电流、焊接速度等，也会影响焊接材料的选择。4成本因素焊接材料的成本也是一个重要的考虑因素，应选择性价比高的焊接材料。焊接变形的成因和控制热应力焊接过程中的热量输入会产生温度梯度，导致材料膨胀和收缩，从而产生热应力。约束应力焊接工件的固定方式或周边结构的限制会产生约束应力，影响焊接变形。材料特性不同材料的热膨胀系数和屈服强度差异会影响焊接变形。焊接工艺焊接方法、焊接速度、焊接电流等工艺参数会影响热量输入和变形程度。焊接后处理技术去除焊接飞溅、氧化物和焊渣，改善焊接外观和性能。通过锤击或振动消除焊接应力，降低焊接变形和裂纹风险。热处理可提高焊接接头的机械性能和韧性，降低硬度和脆性。焊接工艺设计的一般步骤1确定焊接接头类型根据零件的形状和尺寸选择合适的接头形式，例如对接、角接、搭接等。2选择焊接工艺根据材料、厚度、尺寸、精度等因素选择合适的焊接工艺，例如手工电弧焊、气体保护焊、激光焊等。3确定焊接参数根据焊接材料、工艺、设备等确定合适的焊接电流、电压、焊接速度、焊丝直径等参数。4制定焊接工艺文件将焊接工艺设计方案以文件形式记录，包括焊接接头类型、工艺参数、材料、设备等。焊接机器人的结构和应用焊接机器人由机械臂、控制系统、传感器和执行机构等组成。它能够按照程序自动完成焊接任务，提高焊接效率、精度和一致性，降低劳动强度，改善焊接环境。焊接自动化生产线的优势效率提升自动化生产线可以显著提高焊接效率，减少人工操作时间，提高生产速度。质量稳定自动化焊接可以保证焊接质量的稳定性，降低焊接缺陷率，提升产品品质。成本降低自动化生产线可以有效降低人工成本，节约原材料和能源消耗，提高经济效益。焊接技术发展的趋势和展望自动化和智能化焊接机器人和自动化生产线的应用将不断扩展，提高生产效率和焊接质量。绿色焊接环保型焊接材料和工艺将得到广泛应用，减少污染和能耗。新材料焊接随着新材料的不断涌现，焊接技术将不断突破，满足新的焊接需求。焊接工艺案例分析汽车制造汽车制造涉及多种焊接工艺，包括点焊、激光焊等。案例分析可以探讨不同焊接工艺在不同车身部件上的应用，以及如何优化焊接参数以提高生产效率和产品质量。桥梁建设桥梁建设中，需要使用大量的焊接工艺来连接钢结构。案例分析可以研究不同焊接方法对桥梁强度、稳定性和耐久性的影响，以及如何选择合适的焊接工艺以确保桥梁的安全性和可靠性。焊工培训和技能鉴定合格的焊工需要通过技能鉴定，以确保他们的技术水平满足行业标准。焊工培训课程涵盖理论知识和实践操作，培养学员的焊接技能和安全意识。培训机构配备专业的焊接设备和工具，提供真实的焊接练习环境。焊接环境保护和节能减排烟尘治理焊接过程中产生的烟尘对人体健康有害，需采用吸尘设备进行有效治理。噪声控制焊接噪声会对周围环境造成污染，需采取降噪措施，如使用隔音材料或降低焊接速度。节能减排优化焊接工艺参数，选用节能设备，减少能源消耗，降低碳排放，实现可持