《焊接工艺和设备》课件

焊接工艺和设备焊接是将两个或多个金属工件连接在一起的金属加工工艺。焊接过程通常利用热量或压力来熔化金属，使它们融合成一个整体。课程概述焊接工艺焊接是一种将金属或其他材料连接在一起的工艺。广泛用于制造、建筑、维修等领域。焊接工艺利用热量或压力，将材料熔化或塑化，然后连接在一起。焊接设备焊接设备是焊接工艺的工具，包括焊机、焊枪、焊丝、焊条、焊剂等。焊接设备种类繁多，包括电弧焊机、气体保护焊机、埋弧焊机等。焊接的基本原理焊接是利用热能或压力，使两个或多个金属工件在熔化或塑性状态下结合在一起，形成牢固接头的连接方法。焊接原理主要包括热传递、熔化和凝固过程，以及金属之间的相互作用，形成冶金结合。焊接过程通常涉及电弧热、火焰热、激光热、电子束热或摩擦热等能量形式，将工件加热到熔点或塑性状态，并通过压力或毛细作用，使熔化的金属相互融合。焊接电源直流电源直流电源应用广泛，适合大多数焊接工艺，如手工电弧焊、气体保护焊等。交流电源交流电源主要用于交流电弧焊，可用于某些特殊焊接，如铝合金焊接。脉冲电源脉冲电源可以控制焊接电流的脉冲频率和幅值，提高焊接效率和质量。逆变电源逆变电源将交流电转换为直流电，再通过逆变器将直流电转换为频率更高的交流电，提高焊接效率和稳定性。焊接电极焊接电极种类焊接电极种类繁多，常见的包括碳钢电极、不锈钢电极、铜电极和铝电极等。焊条电极焊条电极是常用的焊接材料，其表面覆盖有药皮，在焊接过程中药皮熔化形成保护气体，防止焊缝氧化。钨极钨极在钨极惰性气体保护焊（TIG焊）中使用，其具有高熔点和良好的导电性，能够承受高温电弧。焊丝电极焊丝电极用于气体保护焊（MIG焊）和埋弧焊，其根据焊接材料和工艺要求选择不同的类型。焊接保护气体保护作用防止金属熔化时氧化，提高焊缝质量。种类氩气、二氧化碳、混合气体，根据材料和工艺选择。气体纯度气体纯度影响焊缝质量，纯度越高越好。气体流量流量过低保护不足，过高浪费气体。焊道断面与焊缝尺寸焊道断面是指焊缝横截面的形状和尺寸。焊缝尺寸包括焊缝宽度、高度和厚度。焊接工艺参数和焊接材料的性能都会影响焊缝尺寸，焊缝尺寸直接影响焊接接头的强度和性能。焊缝宽度(mm)焊缝高度(mm)焊接工艺参数1焊接电流焊接电流是影响焊接质量的关键参数之一，它决定了电弧的温度和熔化金属的量。2焊接电压焊接电压决定了电弧的长度和稳定性，不同的焊接工艺需要不同的焊接电压。3焊接速度焊接速度影响焊缝的宽度和熔深，过快会导致焊缝不均匀，过慢会导致焊缝过宽。4焊接时间焊接时间影响焊缝的熔化程度和金属的冷却速度，过短会导致焊缝未熔透，过长会导致焊缝过脆。焊缝缺陷及其防治常见缺陷焊接过程中的热量和应力会产生缺陷，如气孔、裂纹、未熔合、夹渣等。这些缺陷会影响焊缝强度和可靠性。防治措施焊接工艺参数的控制是防止缺陷的关键。合理选择焊接材料、焊接方法、电流、电压和焊接速度等。熔焊工艺熔化金属熔焊工艺通过加热金属使其熔化，并利用熔化的金属之间的结合来实现连接。填充熔池熔化的金属填充到接缝中，并形成焊接熔池。冷却凝固熔池在冷却过程中凝固，形成焊接接头，连接两个金属部件。焊接方法熔焊工艺包括多种方法，例如电弧焊、气体保护焊、激光焊等。焊接设备分类按焊接方法分类主要分为电弧焊、气焊、电阻焊、激光焊等。每种方法都有其独特的特点，适用于不同的材料和应用。按电源分类主要分为直流焊机、交流焊机和脉冲焊机等。不同的电源类型适用于不同的焊接工艺和材料。按自动化程度分类主要分为手动焊机、半自动焊机和全自动焊机等。自动化焊接可以提高焊接效率和质量，降低焊接成本。电弧焊机电弧焊机是利用电弧放电产生的高温，使金属工件熔化，并通过填充金属或不熔化金属的焊丝形成焊缝的焊接设备。电弧焊机主要由电源、焊接回路、控制系统等部分组成。气体保护焊机MIG焊接MIG焊接使用惰性气体或活性气体保护熔化电极和熔池，形成稳定的电弧，提高焊接质量。TIG焊接TIG焊接采用惰性气体保护钨电极和熔池，适用于薄板焊接和精密焊接。自动化焊接气体保护焊机可以与焊接机器人集成，实现自动化焊接，提高生产效率和焊接质量。埋弧焊机埋弧焊是一种自动焊接工艺，使用电弧在埋弧焊剂下进行。焊剂覆盖在焊缝区域，防止电弧与空气接触，并提供保护气体。埋弧焊机具有高效率、高质量、低成本等优点，广泛应用于船舶、桥梁、压力容器等大型结构焊接。焊机自动化焊接机器人焊接机器人可用于各种应用，例如汽车制造、航空航天和建筑。自动化流程自动化流程可提高焊接速度和效率，同时减少人工错误。数字控制数字控制系统可提供精确的焊接参数控制，提高焊缝质量。数据监控监控焊接过程中的关键数据，例如焊接电流和电压，有助于优化焊接工艺。焊接机器人焊接机器人是一种高度自动化设备，用于执行焊接任务。它利用机器人技术和精密控制系统，提高焊接效率和精度。焊接机器人广泛应用于汽车制造、航空航天、船舶制造等领域。焊接用辅助设备焊接夹具焊接夹具用于固定工件，方便焊接操作，保证焊缝质量。焊接防护用品焊接过程会产生有害物质，需要佩戴防护眼镜、手套、口罩等。焊接清理工具焊接完成后，需要使用砂轮、锤子、钢丝刷等清理焊渣、飞溅物。焊接辅助设备焊接电源、焊枪、焊丝、焊剂等都是焊接过程中必不可少的设备。焊接安全个人防护焊接工作时，必须佩戴防护眼镜、手套、工作服和安全鞋等防护用品。避免接触焊接产生的烟尘和有害气体，必要时使用呼吸器。环境安全焊接作业应在通风良好的场所进行，避免火灾隐患。配备必要的消防器材，并定期进行安全检查。焊接质量检验外观检验肉眼观察焊缝表面，检查焊缝的形状、尺寸、表面质量等。无损检测利用超声波、X射线等方法，检测焊缝内部是否存在缺陷。破坏性试验对焊接结构进行破坏性试验，如拉伸试验、弯曲试验等，测试焊接接头的机械性能。常见焊接工艺11.熔焊熔化焊条或焊丝，熔化母材，形成熔池，冷却凝固成焊缝。22.压力焊利用压力使焊件接合面紧密接触，在加热或不加热的情况下，使焊件原子相互扩散而结合。33.钎焊用熔点低于母材的钎料填充焊缝，使焊件接合。44.固相焊不熔化焊件和填充材料，直接通过原子扩散结合。钢材焊接焊接方法电弧焊、气焊、电阻焊、激光焊等。材料种类碳钢、合金钢、高强度钢等。焊接参数电流、电压、焊接速度、焊丝直径等。铝合金焊接铝合金焊接特点铝合金焊接具有良好的导热性和电导率，熔点低，易氧化。焊接工艺选择常用工艺包括气体保护焊、氩弧焊、等离子弧焊、激光焊接等。焊接材料常用焊接材料包括铝合金焊丝、焊条和焊剂等，需与母材相匹配。焊接注意事项焊接时需注意保护气体种类、焊接电流、焊接速度等因素，以确保焊接质量。不锈钢焊接材料特点不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和机械强度。焊接时需注意防止材料氧化和热影响区硬化。工艺特点常用焊接方法包括TIG焊、MIG焊和电弧焊。焊接参数需要根据不锈钢的牌号和厚度进行调整。高合金钢焊接11.耐高温性能高合金钢用于高温环境，焊接过程需要特殊工艺以避免高温裂纹。22.耐腐蚀性耐腐蚀合金钢焊接需要避免腐蚀性介质的接触，保护焊缝免受腐蚀。33.焊接难度高合金钢焊接难度较高，需要采用特殊的焊接材料和焊接工艺。有色金属焊接铝合金焊接铝合金焊接，需要使用特殊焊接材料和工艺，以确保焊缝强度和耐腐蚀性。铜合金焊接铜合金焊接，需要使用特殊焊接材料和工艺，以确保焊缝强度和导电性。镁合金焊接镁合金焊接，需要使用特殊焊接材料和工艺，以确保焊缝强度和轻量化。钛合金焊接钛合金焊接，需要使用特殊焊接材料和工艺，以确保焊缝强度和耐高温性。焊缝性能分析性能测试方法标准抗拉强度拉伸试验GB/T228.1屈服强度拉伸试验GB/T228.1伸长率拉伸试验GB/T228.1冲击韧性冲击试验GB/T229-2002硬度硬度试验GB/T230.1-2007焊接应力与变形焊接过程中，金属冷却收缩，导致焊接区域产生内应力。焊接应力会导致焊件发生变形，影响焊接结构的尺寸和精度。焊接应力过大，可能导致焊缝开裂，影响焊接质量和结构强度。焊接结构设计材料选择焊接结构材料的选择取决于其应用环境和性能要求，例如强度、韧性、耐腐蚀性等。结构形状焊接结构可以采用各种形状，例如板材、管材、型材等，根据结构的承载能力和美观要求设计形状。连接方式焊接结构的连接方式多种多样，例如对接焊、角焊、搭接焊等，应根据结构的受力情况选择合适的连接方式。工艺参数焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，需要根据材料类型、厚度、结构形状等因素进行合理选择。焊接工艺选择焊接机器焊接机器选择对焊接工艺影响很大。焊接材料焊接材料性质决定焊接方法。焊接过程不同的焊接过程需要特定参数。焊接质量焊接工艺选择直接影响质量。焊接工艺规程编制焊接工艺规程是指导焊接生产的依据，规范焊接工艺流程和参数。1目的和范围明确焊接任务和适用范围。2工艺参数选择合适的焊接电流、电压、速度等。3焊接材料确定焊条、焊丝、焊剂等材料。4检验方法制定焊接质量检验标准和方法。5安全措施保障焊接人员的安全和环境保护。编制焊接工艺规程需要考虑焊接材料、焊接环境、焊接质量等因素。焊接工艺实例分析汽车制造汽车车身焊接，车架焊接，底盘焊接等都需要高效率，高