《金属焊接技术课件》

金属焊接技术课件本课件将带您深入了解金属焊接技术，从基本原理到实际应用，涵盖焊接工艺、材料选择、质量控制等方面，旨在为您提供全面的金属焊接知识体系。课程目标掌握焊接基本原理了解不同焊接方法的原理和特点，掌握焊接过程中的物理和化学变化。学习焊接工艺参数掌握焊接速度、电流、电压、保护气体等参数的调节和控制方法，并了解其对焊接质量的影响。了解焊接材料和设备熟悉不同焊接材料的特性和用途，了解常用焊接设备的种类和操作方法。掌握焊接质量控制学习焊接缺陷的识别和预防方法，并掌握焊接质量评判标准和检测方法。什么是金属焊接金属焊接是指利用热能或压力，使两个或多个金属工件在一定压力下熔化，并通过金属的熔化、凝固、结晶等过程，在接合处形成牢固连接的一种金属加工工艺。金属焊接的基本原理1热能输入通过电弧、电阻、火焰等能量源将热能输入到工件接合处，使金属熔化。2熔池形成熔化金属形成熔池，并与周围母材熔化混合。3凝固结晶熔池冷却凝固，形成金属的晶体结构，实现金属工件的连接。4冷却收缩金属在冷却过程中会发生收缩，可能产生焊接应力和变形。焊接的基本过程1准备工作包括工件清理、选择焊接材料、调整设备参数等。2引弧/压合启动焊接能量源，将焊条或电极引燃，或将工件压合在一起。3熔化堆焊将焊条或电极熔化，熔滴转移到熔池中，并与母材熔化混合。4凝固成形熔池逐渐冷却凝固，形成焊缝，实现工件连接。5清理检验清理焊缝，并进行质量检验，确认焊接质量合格。焊接能量源电弧焊利用电弧产生的高温进行焊接。电阻焊利用电阻产生的热量进行焊接。气体焊利用可燃气体燃烧产生的火焰进行焊接。电弧焊手工电弧焊使用焊条作为电极，利用电弧产生的高温熔化焊条和工件，实现焊接连接。气体保护焊使用焊丝作为电极，并用惰性气体或活性气体保护熔池，防止氧化和气孔。自动电弧焊使用自动焊机，以更高的效率和精度进行焊接，适用于大批量生产。电阻焊点焊将工件压紧并通电，利用电阻产生的热量使接触点熔化，形成点状焊点。缝焊将工件压紧，并沿缝隙移动电极，利用电阻产生的热量使工件熔化，形成连续的焊缝。对焊将工件压紧，并通电，利用电阻产生的热量使工件接触面熔化，形成平面的焊接接合面。气体焊氧乙炔焊利用氧气和乙炔混合气体燃烧产生的火焰进行焊接，适用于薄板金属和管道焊接。液化石油气焊使用液化石油气作为燃料，用氧气进行燃烧，适用于薄板金属和轻金属焊接。丙烷焊使用丙烷气体作为燃料，用氧气进行燃烧，适用于轻金属和薄板金属焊接。焊接材料焊条由芯材和药皮组成，芯材是熔化形成焊缝的金属，药皮用于保护熔池和改善焊缝质量。焊丝主要用于气体保护焊，焊丝直接熔化形成焊缝，无需药皮保护。焊剂用于保护熔池和改善焊缝质量，可以是粉末、膏状或液体形式。保护气体用于保护熔池，防止氧化和气孔，常见的保护气体有氩气、二氧化碳等。焊条选择1材料选择与母材相匹配的焊条材料，确保焊缝与母材具有良好的冶金结合性。2用途根据焊接位置、焊接电流和焊接速度等因素选择合适的焊条类型。3性能考虑焊条的熔敷率、抗裂性、抗气孔性等性能指标，选择满足焊接工艺要求的焊条。焊剂使用保护焊剂可以有效地保护熔池，防止氧化和气孔的产生。1脱渣焊剂可以使熔池中的杂质和氧化物分离，形成熔渣，便于清除。2合金化一些焊剂中含有合金元素，可以改善焊缝的性能。3焊接接头类型焊缝形态对接焊缝搭接焊缝角焊缝平焊缝单面搭接焊缝角焊缝单面坡口焊缝双面搭接焊缝角焊缝双面坡口焊缝搭接焊缝角焊缝焊缝几何尺寸1焊缝厚度焊缝的厚度应根据工件厚度、焊接方法和焊接材料选择。2焊缝宽度焊缝的宽度应根据焊接方法、焊条直径和焊接速度选择。3焊缝高度焊缝的高度应根据焊接方法、焊条直径和焊接速度选择。4坡口尺寸坡口尺寸应根据工件厚度、焊接方法和焊接材料选择。焊缝质量评判1外观质量焊缝表面应平整、光滑、无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。2力学性能焊缝应具有足够的强度、韧性和塑性，满足使用要求。3化学成分焊缝的化学成分应符合焊接材料和母材的要求。4金属组织焊缝的金属组织应良好，无明显的组织缺陷。焊缝常见缺陷及成因1气孔焊接过程中气体来不及逸出，在焊缝中形成的气孔。2夹渣焊接过程中熔渣未完全清除，夹杂在焊缝中形成的夹渣。3裂纹焊缝在冷却过程中，由于焊接应力或热应力过大而产生的裂纹。4未焊透焊缝未能完全熔透，造成焊接接头强度不足。焊缝缺陷的检测方法目视检查通过肉眼观察焊缝的外观，判断焊缝是否存在明显缺陷。射线检测利用X射线或γ射线穿透焊缝，检测焊缝内部缺陷。超声波检测利用超声波的反射特性，检测焊缝内部缺陷。磁粉检测利用磁粉的吸附特性，检测焊缝表面或近表面的缺陷。焊接工艺参数焊接电流决定电弧的温度和熔化的金属量。焊接电压影响电弧的长度和稳定性。焊接速度影响焊缝的宽度和厚度。保护气体用于保护熔池，防止氧化和气孔的产生。焊接速度TimeSpeed焊接速度是指焊枪或焊条沿工件移动的速度，它会影响焊缝的宽度和厚度，焊接速度过快会使焊缝过窄，焊接速度过慢会使焊缝过宽。焊接电流100A低电流适用于薄板金属的焊接，熔化金属量少，焊缝较窄。200A中电流适用于中等厚度的金属焊接，熔化金属量适中，焊缝宽度适宜。300A高电流适用于厚板金属的焊接，熔化金属量大，焊缝较宽。焊接电压12低电压电弧较短，熔化金属量少，适用于薄板金属的焊接。高电压电弧较长，熔化金属量大，适用于厚板金属的焊接。保护气体氩气惰性气体，可以有效地保护熔池，防止氧化和气孔的产生。二氧化碳活性气体，可以促进熔化金属的过渡，但也会产生氧化和气孔。混合气体根据焊接工艺要求，将多种气体混合，以获得最佳的保护效果。焊接位置焊缝清理1清除熔渣用铁刷或砂轮清除焊缝表面的熔渣，露出金属表面。2去除飞溅用锤子或砂轮去除焊缝周围的飞溅金属。3打磨光滑用砂纸或砂轮打磨焊缝表面，使其光滑平整。焊接后处理热处理为了消除焊接残余应力或改善焊缝的性能，对焊缝进行热处理。表面处理对焊缝进行喷漆、电镀或其他表面处理，以保护焊缝免受腐蚀。检验验收对焊接后的产品进行检验，确认焊接质量合格。焊接残余应力及变形1热应力焊接过程中，金属温度变化导致的应力。2塑性变形焊接过程中，金属受力发生永久的形状改变。3残余应力焊接完成后，金属内部仍然存在的应力。焊接应力消除措施1热处理将焊接件加热到一定温度，保温一段时间，然后缓慢冷却，以消除焊接应力。2机械加工对焊缝进行机械加工，以消除部分变形和应力。3预热预冷在焊接前对工件进行预热，焊接后进行预冷，可以减少焊接应力。4合理焊接顺序合理安排焊接顺序，可以减少焊接应力和变形。焊接质量控制工艺参数控制严格控制焊接电流、电压、速度、保护气体等参数，确保焊接过程稳定。材料选择控制选择与母材相匹配的焊接材料，并严格控制材料的质量。过程检验控制在焊接过程中进行必要的检验，及时发现和纠正缺陷。最终检验控制对焊接后的产品进行最终检验，确保焊接质量合格。焊工技能培养理论学习学习焊接的基本原理、焊接工艺、材料选择、质量控制等方面的理论知识。实操训练进行实际操作训练，掌握不同焊接方法的操作技能，熟练运用焊接设备。经验积累通过实际操作积累焊接经验，不断提高焊接技能和质量。焊工安全注意事项眼睛保护戴防护眼镜或面罩，防止电弧光灼伤眼睛。手部保护戴手套，防止高温烫伤和电击。防火防爆保持工作场所通风，防止火灾和爆炸事故。焊机设备维护1定期清洁定期清理焊机内部的灰尘和污垢，确保焊机通风良好。2检查线路检查焊机电源线和接地线，确保连接牢固，无破损。3更换零件及时更换磨损的零件，例如焊枪、电极夹、接地夹等。4定期保养定期对焊机进行保养，延长焊机使用寿命。焊接生产工艺流程工件准备包括工件清理、坡口加工、定位固定等。焊接操作根据焊接工艺要求，进行焊接操作，并进行必要的检验。焊缝处理对焊缝进行清理、打磨、热处理等后处理。最终检验对焊接后的产品进行最终检验，确认焊接质量合格。焊接生产管理生产计划制定焊接生产计划，明确生产目标、生产任务和生产进度。质量管理建立焊接质量管理体系，实施严格的质量控制措施，保证焊接产品质量。成本控制合理控制焊接生产成本，提高生产效率，降低生产成本。安全管理加强焊接生产安全管理，确保生产安全，防止事故发生。焊接成本核算材料成本包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体等材料的成本。1人工成本包括焊工工资、福利等成本。2设备成本包括焊机、焊枪、夹具等设备的折旧和维修成本。3能源成本包括电费、燃气费等能源成本。4管理成本包括生产管理、质量管理、安全管理等成本。5焊接工艺设计实例1设计一个用于连接两个钢板的对接焊缝，工件厚度为10mm，焊接方法为手工电弧焊，焊条类型为E4303，焊接电流为150A，焊接速度为100mm/min。焊接工艺设计实例2设计一个用于连接两个铝板的搭接焊缝，工件厚度为5mm，焊接方法为氩弧焊，焊丝类型为ER5356，焊接电流为100A，焊接速度为150mm/min。焊接工艺设计实例3设计一个用于连接两个不锈钢板的角焊缝，工件厚度为8mm，焊接方法为气体保护焊，焊丝类型为ER308，焊接电流为120A，焊接速度为80mm/min。焊接工艺设计实例4设计一个用于连接两个铜板的点焊，工件厚度为3mm，焊接方法为点焊，焊接电流为5000A，焊接时间为0.5s。焊接工艺设计实例5设计一个用于连接两个薄钢板的缝焊，工件厚度为1mm，焊接方法为缝焊，焊接电流为2000A，焊接速度为200mm/min。焊接工艺设计实例6设计一个用于连接两个厚钢板的对接焊缝，工件厚度为20mm，焊接方法为埋弧焊，焊丝类型为H08Mn2Si，焊接电流为500A，焊接速度为50mm/min。焊接工艺设计实例7设计一个用于连接两个铝板的角焊缝，工件厚度为4mm，焊接方法为氩弧焊，焊丝类型为ER4043，焊接电流为80A，焊接速度为120mm/min。焊接工艺设计实例8设计一个用于连接两个钛板的点焊，工件厚度为2mm，焊接方法为点焊，焊接电流为3000A，焊接时间为0.3s。焊接工艺设计实例9设计一个用于连接两个薄钢板的搭接焊缝，工件厚度为0.8mm，焊接方法为气体保护焊，焊丝类型为ER100S，焊接电流为60A，焊接速度为180mm/min。焊接工艺设计实例10设计一个用于连接两个不锈钢板的对接焊缝，工件厚度为12mm，焊接方法为手工电弧焊，焊条类型为E309L，焊接电流为180A，焊接速度为90mm/min。焊接工艺设计实例11设计一个用于连接两个铜板的角焊缝，工件厚度为6mm，焊接方法为氩弧焊，焊丝类型为ERCuSi-C，焊接电流为150A，焊接速度为100mm/min。焊接工艺设计实例12设计一个用于连接两个镍板的对接焊缝，工件厚度为5mm，焊接方法为气体保护焊，焊丝类型为ERNiCrMo-3，焊接电流为100A，焊接速度为120mm/min。焊接工艺设计实例13设计一个用于连接两个镁板的点焊，工件厚度为2mm，焊接方法为点焊，焊接电流为2000A，焊接时间为0.2s。焊接工艺设计实例14设计一个用于连接两个薄铝板的缝焊，工件厚度为0.5mm，焊接方法为缝焊，焊接电流为1000A，焊接速度为150mm/min。焊接工艺设计实例15设计一个用于连接两个厚铝板的对接焊缝，工件厚度为15mm，焊接方法为氩弧焊，焊丝类型为ER5356，焊接电流为200A，焊接速度为80mm/min。焊接工艺设计实例16设计一个用于连接两个不锈钢板的搭接焊缝，工件厚度为10mm，焊接方法为气体保护焊，焊丝类型为ER308L，焊接电流为160A，焊接速度为100mm/min。焊接工艺设计实例17设计一个用于连接两个铜板的点焊，工件厚度为4mm，焊接方法为点