焊接成形方法新.ppt

機(jī)械制造基礎(chǔ),機(jī)電學(xué)院機(jī)械工程系趙友亮制作,焊接成形方法,3.2 焊接成形方法,3.2.1 熔化焊,3.2.2 壓力焊,3.2.3 釬焊,一、手工電弧焊,1、手工電弧焊焊接過(guò)程,引弧,2、焊接電弧,(1)焊接電弧的概念,3. 2.1 熔化焊,在焊條末端和工件兩極之間的氣體介 質(zhì)中，產(chǎn)生強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。,具備兩個(gè)條件,使氣體電離,陰極發(fā)射電子,電阻熱：Q=I2Rt,E=V/d,d,焊接電弧的穩(wěn)定燃燒 就是帶點(diǎn)粒子產(chǎn)生、運(yùn)動(dòng)、復(fù)合、產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程。,熱電離,碰撞電離,陰極電子發(fā)射,（ 2 ）電弧的構(gòu)造及熱量分布,2400k 36%,2600k 42%,50008000k 21%,（ 3 ） 電弧的極性,直流電源正接極：,直流電源反接極：,工件正極（陽(yáng)極）；焊條負(fù)極（陰極）。,工件負(fù)極（陰極）；焊條正極（陽(yáng)極）。,用于薄板金屬的焊接,直流電源的正接與反接,二、埋弧自動(dòng)焊,焊接電源,控制箱,焊接小車(chē),焊接熱源：電弧熱,溶池保護(hù)：焊劑（氣、渣）,1. 埋弧自動(dòng)焊設(shè)備及焊接過(guò)程,（1）設(shè)備簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活方便。,（2）勞動(dòng)條件差、生產(chǎn)率低、質(zhì)量不穩(wěn)定。,3、手工電弧焊特點(diǎn),2. 埋弧自動(dòng)焊工藝,1）焊前準(zhǔn)備,2)采取防漏措施,雙面焊；手工電弧焊封底；焊劑墊；采用鎖底坡口；水冷銅墊板。,板厚在20-25mm以下的工件可不開(kāi)坡口；但在實(shí)際生產(chǎn)中，板厚在14-22mm應(yīng)開(kāi)Y型坡口，半厚在22-50mm，可開(kāi)雙Y型坡口或U型坡口。,3)要有引弧板和引出板,環(huán)焊縫：焊絲起弧點(diǎn)應(yīng)與環(huán)的中心偏離一定距離a；（a=20-40mm）。直徑小于250mm一般不采用埋弧焊。,3. 埋弧自動(dòng)焊工藝特點(diǎn),1）生產(chǎn)率高（手弧焊的5-10倍）,2）焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定。,3）節(jié)約金屬材料、生產(chǎn)成本低。,4）勞動(dòng)條件好。,5）只能在水平位置焊接。,4.應(yīng)用 主要用于較厚鋼板的長(zhǎng)直焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫焊接。,如壓力容器的環(huán)焊縫和直焊縫、鍋爐冷卻壁的長(zhǎng)直焊縫、船舶和潛艇殼體、其重機(jī)械、冶金機(jī)械（高爐爐身）等的焊接。,三、氣體保護(hù)焊,1 . 氬弧焊,利用氬氣作為保護(hù)性介質(zhì)的電弧焊方法。,焊接熱源：電弧熱,保護(hù)介質(zhì)：Ar,Ar,不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不產(chǎn)生夾渣缺陷,不溶解于液體金屬中不產(chǎn)生氣孔缺陷,比重大于空氣（25%）,“陰極破碎”作用,1）熔化極氬弧焊,25mm以下的工件,2）非熔化極氬弧焊,適于6mm以下工件的焊接,3）氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用, 機(jī)械保護(hù)效果好，焊縫金屬純凈，焊縫成形美觀， 焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良。, 電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺小。, 焊接熱影響區(qū)和變形小。, 可進(jìn)行全位置焊接。, 氬氣昂貴，設(shè)備造價(jià)高。,應(yīng)用：,適用于易氧化的有色金屬及合金鋼材料的焊接。如：鋁、鎂、鈦及其合金和耐熱鋼、不銹鋼等。,適用所有金屬材料的焊接。,鎢極氬弧焊示意圖,以CO2氣體作為保護(hù)性介質(zhì)的電弧焊方法。,焊接熱源：電弧熱,保護(hù)介質(zhì)：CO2,CO2, 與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生夾渣缺陷, 溶解于液體金屬中產(chǎn)生 CO 氣孔缺陷, 比重大于空氣（25%）, 氧化嚴(yán)重；, 氣孔傾向大（CO）；, 飛濺嚴(yán)重。,1) 存在問(wèn)題,2 . CO2氣體保護(hù)焊, 生產(chǎn)率高（是手弧焊的1-3倍）。, 成本低（是手弧焊的40%） 。, 焊接熱影響區(qū)和變形小。, 可進(jìn)行全位置焊接。, 飛濺嚴(yán)重，焊縫成形差。,應(yīng)用：,適用于低碳鋼和強(qiáng)度級(jí)別不高的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接。,目前廣泛用于造船、機(jī)車(chē)車(chē)輛、汽車(chē)制造、農(nóng)業(yè)機(jī)械等。,2）CO2氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)及應(yīng)用,四、電渣焊,利用電流通過(guò)液態(tài)熔渣時(shí)產(chǎn)生的電阻熱，同時(shí)加熱熔 化焊絲和金屬母材的焊接方法。,焊接熱源：電阻熱,保護(hù)介質(zhì)：液態(tài)熔渣,1. 焊接過(guò)程,2. 焊接特點(diǎn)及應(yīng)用,1）大厚度工件可一次焊成。,單絲40-60mm；單絲擺動(dòng)60-150；三絲擺動(dòng)450mm；,2）生產(chǎn)率高，成本低。,3）焊接質(zhì)量好。 不易產(chǎn)生夾渣、氣孔等缺陷。,4）熱影響區(qū)大。焊后熱處理。,應(yīng)用：, 適用于碳鋼、合金鋼、不銹鋼等材料；, 適用于厚大工件。厚度大于40mm的大型結(jié)構(gòu)件。,3. 2.2 壓力焊,一、電阻焊,通過(guò)加壓、或同時(shí)加熱加壓，使焊件產(chǎn)生塑性變形， 并經(jīng)再結(jié)晶和擴(kuò)散作用，使兩部分金屬達(dá)到原子間的 結(jié)合，實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。,1.點(diǎn)焊,工藝參數(shù),電極壓力,焊接電流,通電時(shí)間,適中,對(duì)組合焊件經(jīng)電極加壓，利用電流通過(guò)焊接接頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，實(shí)現(xiàn)焊接。,焊點(diǎn)距離,太近分流現(xiàn)象嚴(yán)重,太遠(yuǎn)強(qiáng)度不夠,應(yīng)用：4mm以下的薄板搭接。,2.縫焊,應(yīng)用：3mm以下的薄板搭接。,如：密封的容器（油箱、水箱等）、管道等。,3.對(duì)焊,（1）電阻對(duì)焊,應(yīng)用：用于斷面簡(jiǎn)單，直徑或邊長(zhǎng)小于20mm或強(qiáng)度要求不太高的工件對(duì)接。,（2）閃光對(duì)焊,應(yīng)用：用于重要工件的焊接?？珊赶嗤饘?， 也可焊異種金屬對(duì)接（鋁鋼、鋁銅）。 工件直徑0.01mm-200mm。,二、摩擦焊,1 . 摩擦焊焊接過(guò)程,2 . 摩擦焊接頭型式,3. 特點(diǎn)及應(yīng)用, 質(zhì)量穩(wěn)定；, 不需填充金屬及焊劑；, 生產(chǎn)率高，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。,應(yīng)用：適用于黑色金屬、有色金屬； 也適用于特種材料、異種材料焊接。,3. 2.3釬焊,釬焊是將釬料熔化，利用液態(tài)釬料濕潤(rùn)母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，冷凝后實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。,一、釬焊的過(guò)程,二、釬焊的種類(lèi),1. 軟釬焊,2. 硬釬焊,釬料的熔點(diǎn)在450 以下。,接頭強(qiáng)度低，一般為60190MPa，工作溫度低于100 ,釬料的熔點(diǎn)在450 以上。,接頭強(qiáng)度高，在200MPa以上，工作溫度較高。,釬料的作用, 連接, 填充,釬料的種類(lèi), 軟釬料：, 硬釬料：,錫鋁合金（焊錫）,鋁基、銅基、銀基、鎳基合金等。,2. 溶劑,溶劑的作用, 清理作用, 降低表面張力, 保護(hù)作用,去除表面氧化皮,改善液態(tài)釬料對(duì)焊件的濕潤(rùn)性，增強(qiáng)毛細(xì)管作用。,三、釬料和溶劑,1. 釬料,2. 可焊同種、異種金屬和厚薄懸殊的工件。,3. 生產(chǎn)率高。易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。,4. 設(shè)備簡(jiǎn)單