1第8講：金屬焊接性能及焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計ppt課件

1、機械制造基機械制造基礎(chǔ)礎(chǔ)金工教研室制造科學(xué)與工程學(xué)院2019年春季學(xué)期第八第八講講：金：金屬焊屬焊接性能及接性能及焊焊接接結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計第八第八講講：金：金屬焊屬焊接性能及接性能及焊焊接接結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計 簡略了解其它焊接方法 電阻焊、摩擦焊、釬焊、電渣焊 真空電子束焊接、激光焊接 常見金屬材料的焊接工藝特點 金屬材料的焊接性 碳鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 鑄鐵 非鐵金屬及其合金電電阻阻焊焊 電阻熱 Q=I2Rt 特點 生產(chǎn)率高、焊接變形小 操作簡便、易實現(xiàn)自動汽車外殼焊接） 設(shè)備復(fù)雜、耗電量大 接頭形式、工件厚度受到限制 點焊、縫焊、對焊電電阻阻焊焊演示演示點點焊焊 局部高溫焊合 分流現(xiàn)象 焊點的分布

2、最小距離限制點點焊焊的接的接頭頭形式形式 硬規(guī)范 軟規(guī)范 電極壓力 表面清洗 接頭形式縫焊縫焊對焊對焊對焊對焊接接頭頭形式形式問題問題 銅及銅合金可以采用電阻焊嗎？摩擦摩擦焊焊摩擦摩擦焊焊演示演示摩擦摩擦焊焊的接的接頭頭形式形式釬焊釬焊 焊接過程示意圖毛細(xì)管作用釬焊釬焊 硬釬焊 450以上、接頭強度200MPa以上 自行車架、工具、刀具 軟釬焊 450以下、接頭強度70MPa以下 儀表、導(dǎo)電元件、各種低載荷構(gòu)件 加熱方式 烙鐵、火焰、電阻、感應(yīng)釬焊釬焊演示演示釬焊釬焊的常的常見見接接頭頭形式形式釬焊釬焊接接頭頭的比的比較較使用片使用片狀狀或或絲狀絲狀的的釬釬科以?？埔员ＷC證正確流入接正確流入接

3、縫縫的方法的方法電電渣渣焊焊電電渣渣焊焊演示演示真真空空電電子束子束焊焊接接真真空空電電子束子束焊焊接演示接演示激光激光焊焊接接激光激光焊焊接和接和切割演示切割演示選擇焊選擇焊接方法接方法 自行車車架 鋼窗 家用液化氣罐主縫 自行車圈 電子線路板 鍋爐殼體 鋼軌對接 不銹鋼儲罐硬釬焊鹽浴）硬釬焊、對焊、電弧焊縫焊縫焊外邊、閃光對焊軟釬焊埋弧焊、電渣焊閃光對焊等離子弧焊接、氬弧焊金金屬屬材料的材料的焊焊接性接性 焊接性概念 設(shè)定相同焊接方法、資料、參數(shù)、構(gòu)造） 易焊、難焊：獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度 焊接性并非一定 焊接方法、焊接材料、焊接工藝 評定方法 工藝焊接性：出現(xiàn)工藝缺陷的傾向 使用焊接

4、性：使用中的可靠性力學(xué)、特殊性能要求）鋼鋼材材焊焊接性的估算接性的估算 碳當(dāng)量計算公式 計算結(jié)果 0.6% ：焊接性不好小型抗裂小型抗裂實驗實驗法法碳鋼焊碳鋼焊接接 低碳鋼C% 應(yīng)力、變形開裂 焊條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣體保護焊電阻焊 保證焊接接頭與母材等強度 焊條：E4313(J421) E4303(J422) E4315(J427)等 埋弧焊絲/焊劑：H08A(H08MnA) / 431碳鋼焊接碳鋼焊接 中碳鋼：C% （0.25% 0.6%） 焊接性變差、淬硬傾向變大 工藝特點： 容易開裂：冷裂紋、熱裂紋 必須預(yù)熱，減小工件各個部分的溫差 細(xì)焊條、小電流、開坡口多層焊接 焊條電弧焊、電

5、渣焊厚件） 選擇抗裂能力較強的低氫型焊條、等強度 焊條：E5016(J506)、 E6015D1(J607)合金合金鋼焊鋼焊接接 合金結(jié)構(gòu)鋼焊接件較少 工藝與中碳鋼近似 低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接工藝特點 熱影響區(qū)的淬硬傾向：合金含量大小 焊接接頭的裂紋傾向： 冷裂紋傾向大?。汉瑲淞?、淬硬程度、應(yīng)力 熱裂紋傾向不大我國合金都含Mn） 強度級別決定工藝 低：同低碳鋼 低溫大厚度高剛度構(gòu)件：大電流、慢速、低氫焊條、退火 高：焊前預(yù)熱、焊后先消氫處理，再退火處理鑄鐵補焊鑄鐵補焊 鑄鐵焊接性很差，只能進行補焊 焊接特點 焊縫易形成白口、難以切削加工 易開裂、易產(chǎn)生氣孔 流動性好，只能進行平焊 熱焊法600700

6、）： 防止開裂，補焊后可切削加工 冷焊法450以下）非非鐵鐵金金屬屬及其合金的及其合金的焊焊接接 銅及銅合金 困難 導(dǎo)熱性太好，容易焊不透 易氧化、易開裂、易形成氣孔 電阻很小，難以采用電阻焊 銅合金比純銅更難焊接 氬弧焊紫銅、青銅） 氣焊黃銅）、碳弧焊、釬焊非非鐵鐵金金屬屬及其合金的及其合金的焊焊接接 鋁及鋁合金 也比較困難 極易氧化、Al2O3阻礙金屬熔和、易夾渣 導(dǎo)熱性較好，需預(yù)熱、使用大功率熱源 容易產(chǎn)生氣孔易吸收H2） 高溫下強度塑性很低，焊縫塌陷 氬弧焊、氣焊、點焊、縫焊、釬焊選擇焊選擇焊接方法接方法圓圓筒低筒低壓壓容器容器 Q235鋼板20mm批量生產(chǎn) 埋弧自動焊 20鋼板2mm

7、批量生產(chǎn) 縫焊 45鋼板6mm單件生產(chǎn) 焊條電弧焊 紫銅板4mm單件生產(chǎn) 氬弧焊 鋁合金板20mm單件生產(chǎn) 氬弧焊 不銹鋼板10mm小批生產(chǎn) 氬弧焊問題問題 如圖鑄件補焊后還是開裂，怎么樣補焊才能既不開裂，又能切削加工？焊焊接接結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計 焊接結(jié)構(gòu)件材料的選擇 應(yīng)選碳當(dāng)量小于0.4的金屬材料 優(yōu)選強度等級低的低合金結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)選鎮(zhèn)靜鋼脫氧完全） 異種金屬間焊接 以焊接性較差的金屬材料設(shè)計焊接工藝 各種金屬材料的焊接性能可查表合理合理選選用型材用型材減減少少焊縫數(shù)焊縫數(shù)量量焊焊接接接接頭設(shè)計頭設(shè)計 分散布置焊縫對稱對稱布置布置焊縫焊縫對稱對稱布置布置焊縫焊縫對稱對稱布置布置焊縫焊縫避避開應(yīng)開

8、應(yīng)力集中的位置力集中的位置避避開應(yīng)開應(yīng)力集中的位置力集中的位置避避開應(yīng)開應(yīng)力集中的位置力集中的位置避避開開機械加工位置機械加工位置便于便于電電弧弧焊焊的的設(shè)計設(shè)計便于便于電電弧弧焊焊的的設(shè)計設(shè)計便于便于電電弧弧焊焊的的設(shè)計設(shè)計便于埋弧便于埋弧焊焊的的設(shè)計設(shè)計便于點便于點焊焊及及縫焊縫焊的的設(shè)計設(shè)計其他布置原其他布置原則則 盡可能平焊 避免仰焊 減少橫焊 一次裝配，盡可能完成大部分焊接焊條電焊條電弧弧焊焊接接頭頭形式形式 對接接頭焊條電焊條電弧弧焊焊接接頭頭形式形式 T型接頭焊條電焊條電弧弧焊焊接接頭頭形式形式 角接接頭焊條電焊條電弧弧焊焊接接頭頭形式形式 搭接接頭接接頭過頭過渡形式渡形式接接頭過頭過渡形式渡形式電電渣渣焊焊接接頭頭形式形式如如圖圖三三個焊個焊件件 這三個焊件結(jié)構(gòu)設(shè)計都有問題總結(jié)總結(jié) 常見非電弧焊接方法 電阻