第09章焊接

1、第第9章章 焊焊 接接 焊接是一種焊接是一種永久性連接永久性連接金屬材料的工藝方法。金屬材料的工藝方法。焊接：是利用加熱或加壓力等手段，焊接：是利用加熱或加壓力等手段，借助金屬原子借助金屬原子的結合與擴散作用，使分離的金屬材料牢固地連接的結合與擴散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來的一種工藝方法。起來的一種工藝方法。直流電焊機接線 電弧的構造 掘進機系列太富利箱體 應用：應用：焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，如如艦船的船體、高爐爐殼、建筑構架、鍋爐與壓力容艦船的船體、高爐爐殼、建筑構架、鍋爐與壓力容器、車廂器、車廂及及家用電器家用電器、汽車車身

2、汽車車身等工業(yè)產(chǎn)品的制造，等工業(yè)產(chǎn)品的制造，都離不開焊接方法。都離不開焊接方法。發(fā)電機機架焊接件發(fā)電機機座焊接件焊接方法的優(yōu)點：焊接方法的優(yōu)點： （1）成形方便：成形方便：焊接方法靈活多樣，工藝簡便，能短時間焊接方法靈活多樣，工藝簡便，能短時間內(nèi)生產(chǎn)出復雜的焊接結構。如：萬噸水壓機的橫梁和立柱。內(nèi)生產(chǎn)出復雜的焊接結構。如：萬噸水壓機的橫梁和立柱。 （2）適應性強：適應性強：采取相應的焊接方法。既能生產(chǎn)微型、大采取相應的焊接方法。既能生產(chǎn)微型、大型和復雜的金屬構件，也能生產(chǎn)氣密性好的高溫、高壓設型和復雜的金屬構件，也能生產(chǎn)氣密性好的高溫、高壓設備和化工設備。備和化工設備。 （3）生產(chǎn)成本低：生產(chǎn)

3、成本低：比鉚接可節(jié)省材料比鉚接可節(jié)省材料10%20%，同時焊，同時焊接加工快、工時少、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高接加工快、工時少、生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高； （4）連接性能好：連接性能好：焊縫具有良好的機械性能，能耐高溫高焊縫具有良好的機械性能，能耐高溫高壓、能耐低溫，具有良好的密封性、導電性、耐蝕性和耐磨壓、能耐低溫，具有良好的密封性、導電性、耐蝕性和耐磨性等。性等。 （5）重量輕：比鉚接，螺栓連接都輕。）重量輕：比鉚接，螺栓連接都輕。 焊接方法的缺點焊接方法的缺點 （1）焊接結構）焊接結構不可拆卸不可拆卸，修理和更換不方便。，修理和更換不方便。（2）易產(chǎn)生）易產(chǎn)生焊接應力和焊接變形焊接應力和焊接

4、變形，影響工件的形狀、尺寸，影響工件的形狀、尺寸和承載能力。和承載能力。（3）易產(chǎn)生）易產(chǎn)生焊接缺陷焊接缺陷，如裂紋、未焊透、夾渣、氣孔，如裂紋、未焊透、夾渣、氣孔等容易引起應力集中，降低承載能力，縮短使用壽命。等容易引起應力集中，降低承載能力，縮短使用壽命。（4）焊接接頭的）焊接接頭的組織和性能較差組織和性能較差，或不易掌握?；虿灰渍莆?。 焊接方法的分類：焊接方法的分類：按焊接過程的特點不同，可分為按焊接過程的特點不同，可分為熔焊、壓焊和釬焊熔焊、壓焊和釬焊三大類。三大類。 金屬材料的焊接性能金屬材料的焊接性能 1焊接性的概念焊接性的概念金屬材料的焊接性：指金屬材料在一定的焊接工藝條金屬材料

5、的焊接性：指金屬材料在一定的焊接工藝條件下，件下，獲得優(yōu)質(zhì)獲得優(yōu)質(zhì)焊接焊接接頭接頭的的難易程度難易程度。 化學活潑性極強的鈦的焊接是比較困難的，曾一度認為化學活潑性極強的鈦的焊接是比較困難的，曾一度認為鈦的焊接性很不好，但從鈦的焊接性很不好，但從氬弧焊氬弧焊應用比較成熟以后應用比較成熟以后鈦及其鈦及其合金的焊接合金的焊接結構已在航空等工業(yè)部門廣泛應用。由于新能源結構已在航空等工業(yè)部門廣泛應用。由于新能源的發(fā)展，等離子弧焊接、真空的發(fā)展，等離子弧焊接、真空電子束焊接、激光焊接電子束焊接、激光焊接等新的等新的焊接方法相繼出現(xiàn)，使焊接方法相繼出現(xiàn)，使鎢、鉬、鉭、鈮、鋯等高熔點金屬及鎢、鉬、鉭、鈮、鋯

6、等高熔點金屬及其合金的焊接其合金的焊接都已成為可能。都已成為可能。焊接性包括兩個方面：焊接性包括兩個方面：一是工藝焊接性一是工藝焊接性：指焊接接頭產(chǎn)生工：指焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向；藝缺陷的傾向；二是使用焊接性二是使用焊接性：指焊接接頭在使用過程中：指焊接接頭在使用過程中的可靠性。的可靠性。2焊接性的估算方法焊接性的估算方法影響鋼材焊接性的主要因素是影響鋼材焊接性的主要因素是化學成分化學成分在各種元素中，在各種元素中，碳碳的影響最明顯，其他元素的影響可折的影響最明顯，其他元素的影響可折合成碳的影響，因此可用合成碳的影響，因此可用碳當量碳當量方法來方法來估算估算被焊鋼材的被焊鋼材的焊接性焊接性

7、。硫、磷硫、磷對鋼材焊接性能影響也很大在各種合格對鋼材焊接性能影響也很大在各種合格鋼材中鋼材中硫、磷硫、磷都受到都受到嚴格限制嚴格限制。 W WCECE0.40.60.6時時，鋼材塑性較低鋼材塑性較低，淬硬傾向很強，淬硬傾向很強，焊接焊接性不好。性不好。焊前工件必須預熱到較高溫度，焊接時要采焊前工件必須預熱到較高溫度，焊接時要采取減少焊接應力和防止開裂的工藝措施，焊后要進行取減少焊接應力和防止開裂的工藝措施，焊后要進行適當?shù)臒崽幚?，才能保證焊接接頭的質(zhì)量。適當?shù)臒崽幚?，才能保證焊接接頭的質(zhì)量。焊接性的估算方法焊接性的估算方法9.1 電電 弧弧 焊焊 9.1.1 焊條電弧焊焊條電弧焊 焊條電弧焊

8、即手工電弧焊，是利用焊條電弧焊即手工電弧焊，是利用焊條與工件間焊條與工件間產(chǎn)生產(chǎn)生電弧熱電弧熱，將，將工件和焊條熔化工件和焊條熔化而進行焊接的方法。而進行焊接的方法。 1.焊接電弧焊接電弧 焊接電弧是在電極與工件之間焊接電弧是在電極與工件之間的氣體介質(zhì)中的氣體介質(zhì)中長時間有力的放電長時間有力的放電現(xiàn)象現(xiàn)象，即在局部氣體介質(zhì)中有大，即在局部氣體介質(zhì)中有大量電子流通過的導電現(xiàn)象。量電子流通過的導電現(xiàn)象。 焊條電弧焊只有焊條電弧焊只有6585的的熱量用于加熱和熔化金屬，其余熱量用于加熱和熔化金屬，其余的熱量則散失在電弧周圍和飛濺的熱量則散失在電弧周圍和飛濺的金屬滴中。的金屬滴中。2焊條電弧焊的原理及

9、過程焊條電弧焊的原理及過程 焊條電孤焊的焊接過程如圖焊條電孤焊的焊接過程如圖9.19.1所示。所示。電弧在焊條與被焊工件之間電弧在焊條與被焊工件之間燃燒燃燒，電弧熱使工件和焊芯同時熔，電弧熱使工件和焊芯同時熔化形成熔池，同時也使焊條的藥皮化形成熔池，同時也使焊條的藥皮熔化和分解。熔化和分解。藥皮藥皮熔化后與液態(tài)金熔化后與液態(tài)金屬發(fā)生物理化學反應，所形成的熔屬發(fā)生物理化學反應，所形成的熔渣不斷從熔池中浮起；渣不斷從熔池中浮起；藥皮藥皮受熱分受熱分解產(chǎn)生大量的解產(chǎn)生大量的COCO2 2、COCO和和H2H2等保護氣等保護氣體，圍繞在電弧周圍熔渣和氣體體，圍繞在電弧周圍熔渣和氣體能防止空氣中氧和氮的

10、侵入，起能防止空氣中氧和氮的侵入，起保保護護熔化金屬的作用。熔化金屬的作用。3電焊條電焊條 一般焊條電弧焊所使用的焊條為普通電焊一般焊條電弧焊所使用的焊條為普通電焊條，由條，由焊芯和藥皮焊芯和藥皮( (涂料涂料) )兩部分組成。兩部分組成。焊芯焊芯起導電和填充焊縫金屬的作用起導電和填充焊縫金屬的作用作用：作用：（1 1）作為電極，）作為電極，傳導傳導焊接電流，焊接電流，產(chǎn)生電弧產(chǎn)生電??；（2 2）作為）作為填充金屬填充金屬，與熔化的母材金屬共同組成焊，與熔化的母材金屬共同組成焊縫金屬，占整個焊縫金屬的縫金屬，占整個焊縫金屬的505070%70%。（3）添加合金元素）添加合金元素 藥皮藥皮則用于

11、保證焊接順利進行并使焊則用于保證焊接順利進行并使焊縫具有一定的化學成分和力學性能?？p具有一定的化學成分和力學性能。提高電弧提高電弧燃燒的燃燒的穩(wěn)定性穩(wěn)定性；防止空氣防止空氣對熔化金屬的對熔化金屬的有有害作用害作用；保證焊縫金屬的脫氫和；保證焊縫金屬的脫氫和加入合金元素加入合金元素；以；以保證焊縫金屬的化學成分和力學性能。保證焊縫金屬的化學成分和力學性能。作用：作用：焊芯焊芯( (埋弧焊時為焊絲埋弧焊時為焊絲) )是組成焊縫金屬的主要材料，是組成焊縫金屬的主要材料，焊芯具有焊芯具有較低的含碳量和一定的錳含量較低的含碳量和一定的錳含量，含，含硅量控硅量控制較嚴，硫、磷含量則應低。制較嚴，硫、磷含量

12、則應低。(3)焊條的種類及型號焊條的種類及型號 焊條按化學成分劃分為七大類：即碳鋼焊條、低合金焊條按化學成分劃分為七大類：即碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條及焊絲、銅及鋼焊條、不銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條及焊絲、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條等，其中應用最多的是銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條等，其中應用最多的是碳鋼碳鋼焊條和低合金鋼焊條焊條和低合金鋼焊條。 兩種焊條型號用大寫字母兩種焊條型號用大寫字母“E E”和數(shù)字表示，如和數(shù)字表示，如E4303E4303、E5015E5015等。等。焊條還可按熔渣性質(zhì)分為焊條還可按熔渣性質(zhì)分為酸性焊條和堿性焊條酸性焊條和堿性焊條兩大類。

13、兩大類。酸性焊條：酸性焊條：操作性較好操作性較好，成本低；，成本低；焊縫強度稍低焊縫強度稍低。堿性焊條：堿性焊條：焊縫強度高焊縫強度高，抗沖擊能力強；，抗沖擊能力強；操作性差、直流電源操作性差、直流電源(4)焊條的選用原則焊條的選用原則1)低碳鋼和普通低合金鋼構件，一般都要求低碳鋼和普通低合金鋼構件，一般都要求焊縫金屬焊縫金屬與母材與母材等強度等強度，因此可根據(jù)鋼材的強度等級來選用相，因此可根據(jù)鋼材的強度等級來選用相應的焊條。應的焊條。2)同一強度等級的酸性焊條或堿性焊條的選定，主要同一強度等級的酸性焊條或堿性焊條的選定，主要應考慮焊接件的結構形狀應考慮焊接件的結構形狀(簡單或復雜簡單或復雜)

14、、鋼板厚度、鋼板厚度、裁荷性質(zhì)裁荷性質(zhì)(靜載或動載靜載或動載)和鋼材的抗裂性能而定。和鋼材的抗裂性能而定。 3)低碳鋼與低合金結構鋼焊接，可按異種鋼接頭中低碳鋼與低合金結構鋼焊接，可按異種鋼接頭中強度強度較低的鋼材來選用相應的焊條較低的鋼材來選用相應的焊條4)鑄鋼的鑄鋼的含碳量一般比較高含碳量一般比較高，而且厚度較大，形狀復雜，而且厚度較大，形狀復雜，很容易產(chǎn)生焊接裂紋。一般很容易產(chǎn)生焊接裂紋。一般應選用堿性焊條應選用堿性焊條，采取適當，采取適當助工藝措施助工藝措施(如預熱如預熱)進行焊接進行焊接。 5)焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應選用焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，

15、應選用相應的專用焊條相應的專用焊條焊條的選用原則焊條的選用原則（1 1）等強度原則：即選用與母材同強度等級的焊條。）等強度原則：即選用與母材同強度等級的焊條。（2 2）同成分原則：即按母材化學成分選用相應成分的焊條）同成分原則：即按母材化學成分選用相應成分的焊條。（3 3）抗裂紋原則：焊接剛度大，形狀復雜，使用中承受動）抗裂紋原則：焊接剛度大，形狀復雜，使用中承受動載荷的結構時，應選用抗裂性好的堿性焊條。載荷的結構時，應選用抗裂性好的堿性焊條。（4 4）抗氣孔原則：焊接受焊接工藝條件的限制時，應選用）抗氣孔原則：焊接受焊接工藝條件的限制時，應選用抗氣孔能力強的酸性焊條?？箽饪啄芰姷乃嵝院笚l。

16、（5）低成本原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選用工）低成本原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選用工藝性能好、低成本、高效率的焊條。藝性能好、低成本、高效率的焊條。 9.1.2 埋弧焊埋弧焊1.埋弧焊的焊接過程埋弧焊的焊接過程 埋弧焊也稱熔劑層下焊接埋弧焊也稱熔劑層下焊接。焊接時，焊接機頭將光焊絲自。焊接時，焊接機頭將光焊絲自動送入電弧區(qū)并保持選定的弧長。電弧在顆粒狀熔劑動送入電弧區(qū)并保持選定的弧長。電弧在顆粒狀熔劑(焊劑焊劑)層下面燃燒，在焊絲前方，焊劑從漏斗中不斷流出撤在被焊層下面燃燒，在焊絲前方，焊劑從漏斗中不斷流出撤在被焊部位。焊接時，部分焊劑熔化形成熔渣覆蓋在焊縫表面，大部位。焊接時

17、，部分焊劑熔化形成熔渣覆蓋在焊縫表面，大部分焊劑不熔化，可重新回收使用。部分焊劑不熔化，可重新回收使用。2 2埋弧焊的特點埋弧焊的特點1)生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高 2)焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定 3)節(jié)省金屬材料節(jié)省金屬材料4)改善勞動條件改善勞動條件3埋弧焊的焊絲與焊劑埋弧焊的焊絲與焊劑埋弧焊時，埋弧焊時，焊絲焊絲的作用相當于的作用相當于焊芯焊芯，焊劑焊劑的作用相當于的作用相當于焊條藥皮焊條藥皮。 4埋弧焊工藝埋弧焊工藝埋弧焊要求更仔細地下料、準備坡口和裝配。埋弧焊要求更仔細地下料、準備坡口和裝配。 埋弧焊一般在平焊位置焊接用以焊接對接和埋弧焊一般在平焊位置焊接用以焊接對接和T形接形接頭的

18、長直線焊縫。頭的長直線焊縫。9.1.3氣體保護焊氣體保護焊1氬弧焊氬弧焊 氬弧焊是以氬弧焊是以氬氣氬氣作為作為保護氣體保護氣體的電弧焊。氬氣是惰的電弧焊。氬氣是惰性氣體，可保護電極和熔池性氣體，可保護電極和熔池金屬不受空氣的有害作用金屬不受空氣的有害作用。在高溫情況下，氬氣不與金屬起化學反應，也不溶于在高溫情況下，氬氣不與金屬起化學反應，也不溶于金屬。因此，氬弧焊的焊接質(zhì)量比較高。金屬。因此，氬弧焊的焊接質(zhì)量比較高。不熔化極氬弧焊不熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊不熔化極氬弧焊不熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊不熔化極氬弧焊以不熔化極氬弧焊以高熔點的鈰鎢棒高熔點的鈰鎢棒作為作為電極電極

19、。焊接時，鈰鎢棒不熔化，焊接時，鈰鎢棒不熔化，只起導電與產(chǎn)生電弧只起導電與產(chǎn)生電弧的作用的作用，易于實現(xiàn)機械化和自動化焊接。但因，易于實現(xiàn)機械化和自動化焊接。但因電極所能通過的電流有限，所以電極所能通過的電流有限，所以只適合焊接厚只適合焊接厚度在度在6mm6mm以下的工件以下的工件。 熔化極熔化極氬弧焊以連續(xù)送進的氬弧焊以連續(xù)送進的焊絲焊絲作為電極進作為電極進行焊接，此時可用較大電流焊接行焊接，此時可用較大電流焊接厚度為厚度為25mm25mm以下的工件以下的工件。 1) 1)適于焊接適于焊接各類合金鋼，易氧化各類合金鋼，易氧化的非鐵金屬以及鈷、的非鐵金屬以及鈷、鋁、鉭等稀有金屬材料。鋁、鉭等稀

20、有金屬材料。 2)2)氬弧焊電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊續(xù)致密，表面沒有熔氬弧焊電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊續(xù)致密，表面沒有熔渣，成形美觀。渣，成形美觀。3)3)電弧和熔池區(qū)受氣流保護，明弧可見，便于操作，容電弧和熔池區(qū)受氣流保護，明弧可見，便于操作，容易實現(xiàn)全位置自動焊接。易實現(xiàn)全位置自動焊接。4)4)電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熔池較小，焊接電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熔池較小，焊接速度較快，焊接熱影響區(qū)較窄，因而工件焊后變形小。速度較快，焊接熱影響區(qū)較窄，因而工件焊后變形小。氬弧焊主要有以下特點：氬弧焊主要有以下特點：氬弧焊目前氬弧焊目前主要用于主要用于焊接焊接鉛、鎂、鈦及其合金鉛、鎂、鈦及其合

21、金，也用于焊接不銹鋼、耐熱鋼和一部分重要的低合也用于焊接不銹鋼、耐熱鋼和一部分重要的低合金結構鋼焊件。金結構鋼焊件。2.二氧化碳氣體保護焊二氧化碳氣體保護焊 二氧化碳氣體保護焊是以二氧化碳氣體保護焊是以COCO2 2為保護氣體為保護氣體的電弧的電弧焊。它用焊絲作電極，靠焊絲和焊件之間產(chǎn)生的電焊。它用焊絲作電極，靠焊絲和焊件之間產(chǎn)生的電弧熔化工件金屬與焊絲，形成熔池，凝固后成為焊弧熔化工件金屬與焊絲，形成熔池，凝固后成為焊縫。焊絲的送進靠送絲機構實現(xiàn)?？p。焊絲的送進靠送絲機構實現(xiàn)。二氧化碳氣體保護焊的特點二氧化碳氣體保護焊的特點：1)成本低成本低 因采用廉價易得的因采用廉價易得的C02代替焊劑，

22、焊接代替焊劑，焊接成本僅是埋弧焊和焊條電弧焊的成本僅是埋弧焊和焊條電弧焊的40左右左右 2)生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高 3)操作性能好操作性能好4)質(zhì)量較好質(zhì)量較好二氧化碳氣體保護焊的缺點是，二氧化碳氣體保護焊的缺點是， C02的氧化作用使熔滴的氧化作用使熔滴飛濺較為嚴重，因此焊接成形不夠光滑。另外，如果控飛濺較為嚴重，因此焊接成形不夠光滑。另外，如果控制或操作不當，容易產(chǎn)生氣孔。制或操作不當，容易產(chǎn)生氣孔。 9.2 電電 阻阻 焊焊 電阻焊電阻焊是利用是利用電流電流通過焊件及其接觸處所通過焊件及其接觸處所產(chǎn)產(chǎn)生的電阻熱生的電阻熱，將，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后在然

23、后在壓力下形成焊接接頭的焊接壓力下形成焊接接頭的焊接方法。方法。9.2 .1 點焊點焊 點焊是利用點焊是利用柱狀電極柱狀電極加壓加壓通電，在通電，在搭接搭接工件接觸面之工件接觸面之間焊成一個個間焊成一個個焊點焊點的焊接方的焊接方法法. . 焊完一個點后，電極將移至另一點進行焊接，當焊焊完一個點后，電極將移至另一點進行焊接，當焊接下一個點時，有一部分電流會流經(jīng)已焊好的焊點，稱接下一個點時，有一部分電流會流經(jīng)已焊好的焊點，稱為分流現(xiàn)象。為分流現(xiàn)象。分流現(xiàn)象分流現(xiàn)象: 因此兩個相鄰焊點之間因此兩個相鄰焊點之間應有一定距離應有一定距離。工件厚度越大，材料導電性越工件厚度越大，材料導電性越好，則分流現(xiàn)象

24、越嚴重，故點好，則分流現(xiàn)象越嚴重，故點距應加大。距應加大。不同厚度工件上焊點間的不同厚度工件上焊點間的最小距離最小距離點焊焊件都采用搭接接頭點焊焊件都采用搭接接頭 點焊主要應用：厚度點焊主要應用：厚度為為4mm4mm以下的薄板以下的薄板沖壓沖壓結構及線材的焊接，每次焊一個點或一次焊結構及線材的焊接，每次焊一個點或一次焊多個點。目前，點焊已廣泛用于多個點。目前，點焊已廣泛用于制造汽車、制造汽車、車廂、飛機等薄壁結構和罩殼車廂、飛機等薄壁結構和罩殼以及輕工、生以及輕工、生活用品等?；钣闷返?。 9.2.2 縫焊縫焊 縫焊過程與點焊相似：用縫焊過程與點焊相似：用旋轉旋轉的圓盤狀的圓盤狀滾動滾動電極電極

25、代替了柱狀代替了柱狀電極。焊接時盤狀電極電極。焊接時盤狀電極壓緊壓緊焊件并轉動焊件并轉動( (也帶動焊件向前移也帶動焊件向前移動動) )，配合斷續(xù)通電，即形成，配合斷續(xù)通電，即形成連連續(xù)重疊的焊點續(xù)重疊的焊點。 縫焊主要用于制造要求縫焊主要用于制造要求密封性密封性的的簿壁結簿壁結構，如油箱、小型容器與管道等構，如油箱、小型容器與管道等。要使用大功率焊機要使用大功率焊機縫焊只適用于厚度在縫焊只適用于厚度在3mm3mm以下的以下的薄板結構。薄板結構。 9.2.3 對焊對焊 對焊是利用電阻熱使兩個工件對焊是利用電阻熱使兩個工件在整個接觸面在整個接觸面上上焊接起來的一種方法。根據(jù)焊接操作方法的不同焊接

26、起來的一種方法。根據(jù)焊接操作方法的不同又可分為電阻對焊和閃光對焊。又可分為電阻對焊和閃光對焊。不論哪種對焊，不論哪種對焊，焊件斷面應焊件斷面應盡量相同盡量相同，圓棒直徑、方鋼，圓棒直徑、方鋼邊長和管子壁厚之差均不應邊長和管子壁厚之差均不應超過超過2525。 對焊主要用于對焊主要用于刀具、管刀具、管子、鋼筋、鋼軌、錨鏈、子、鋼筋、鋼軌、錨鏈、鏈條鏈條等的焊接等的焊接。點焊、縫焊、對焊點焊、縫焊、對焊點、線、面點、線、面9.3 摩擦焊、釬焊摩擦焊、釬焊先將兩焊件夾在焊機上加一定壓先將兩焊件夾在焊機上加一定壓力使焊件緊密接觸。然后焊件力使焊件緊密接觸。然后焊件1 1作作旋旋轉運動轉運動，使焊件，使焊

27、件接觸面相對摩擦產(chǎn)接觸面相對摩擦產(chǎn)生熱量生熱量，待工件端面被加熱到高溫，待工件端面被加熱到高溫塑性狀態(tài)時，利用剎車裝置使焊件塑性狀態(tài)時，利用剎車裝置使焊件1 1驟然停止旋轉，并驟然停止旋轉，并在焊件在焊件2 2的端面加的端面加大壓力大壓力使兩焊件產(chǎn)生塑性變形而焊使兩焊件產(chǎn)生塑性變形而焊接接起來。起來。摩擦焊是利用工件間相互摩擦產(chǎn)生的熱量，同時加壓而進行焊摩擦焊是利用工件間相互摩擦產(chǎn)生的熱量，同時加壓而進行焊接的方法。接的方法。9.3.1 1摩擦焊摩擦焊9.3.2 釬焊釬焊 釬焊是利用釬焊是利用熔點比焊件低的熔點比焊件低的釬料釬料作填充金屬加熱作填充金屬加熱時時釬料熔化釬料熔化而將而將焊件連結起

28、來焊件連結起來的焊接方法。的焊接方法。 1 1硬釬焊硬釬焊釬料熔點在釬料熔點在450度以上，接頭強度在度以上，接頭強度在200 MPa以上。以上。應用：主要用于應用：主要用于受力較大受力較大的鋼鐵和銅合金構件的焊接以及的鋼鐵和銅合金構件的焊接以及工具、工具、刀具的焊接。刀具的焊接。 2 2軟釬焊軟釬焊 釬料熔點在釬料熔點在450 度以下，接頭強度較低，一般不超過度以下，接頭強度較低，一般不超過70 MPa。常用的釬料是。常用的釬料是錫鉛合金錫鉛合金，所以通稱，所以通稱錫焊。錫焊。應用：常溫下工作的應用：常溫下工作的儀表，導電元件儀表，導電元件以及鋼鐵、銅及鋼合以及鋼鐵、銅及鋼合金等制造的構件金

29、等制造的構件烙鐵加熱烙鐵加熱火掐加熱、電阻加熱、感應加熱、鹽浴加熱等火掐加熱、電阻加熱、感應加熱、鹽浴加熱等9.5 焊接件結構工藝性焊接件結構工藝性9.5.1 9.5.1 焊接缺陷及其預防焊接缺陷及其預防 1焊接應力焊接應力 焊接過程是一個焊接過程是一個極不平衡的熱循環(huán)過極不平衡的熱循環(huán)過程程即焊縫及其相鄰區(qū)金屬都要由室溫被加即焊縫及其相鄰區(qū)金屬都要由室溫被加熱到很高溫度熱到很高溫度( (焊縫金屬已處于液態(tài)焊縫金屬已處于液態(tài)) )然后然后再快速冷卻下來。由于在這個熱循環(huán)過程中，再快速冷卻下來。由于在這個熱循環(huán)過程中，焊件各部分的溫度不同，隨后的冷卻速度也焊件各部分的溫度不同，隨后的冷卻速度也備

30、不相同，因而焊件各部位在備不相同，因而焊件各部位在熱脹冷縮和塑熱脹冷縮和塑性變形性變形的影響下，必將產(chǎn)生的影響下，必將產(chǎn)生內(nèi)應力、變形或內(nèi)應力、變形或裂紋。裂紋。焊件的不均勻加熱和冷卻焊件的不均勻加熱和冷卻焊接加熱時，焊縫區(qū)受壓應力焊接加熱時，焊縫區(qū)受壓應力 焊后冷卻時，焊縫受拉應力焊后冷卻時，焊縫受拉應力 焊接應力的防止和消除焊接應力的防止和消除 1.1.在結構設計時應選用在結構設計時應選用塑性好的材料塑性好的材料，要，要避免使焊縫密集避免使焊縫密集交叉交叉，避免使焊縫截面過大和焊縫過長。，避免使焊縫截面過大和焊縫過長。2.2.在施焊中應確定正確的在施焊中應確定正確的焊接次序焊接次序。焊前對

31、焊件預熱焊前對焊件預熱，焊，焊接中采用接中采用小能量焊接方法小能量焊接方法或錘擊焊縫亦可減小焊接應力?；蝈N擊焊縫亦可減小焊接應力。3 3，當需要較徹底地消除焊接，當需要較徹底地消除焊接應力時，可采用焊后去應力時，可采用焊后去應力應力退火退火的方法來達到。此時需的方法來達到。此時需將焊件加熱至將焊件加熱至500500650 650 度左度左右，保溫后緩慢冷卻至室溫。右，保溫后緩慢冷卻至室溫。2焊接變形焊接變形焊接應力焊接應力的存在，會引起焊件的的存在，會引起焊件的變形變形預防焊接應力的措施對防止焊接變形都是有效的。預防焊接應力的措施對防止焊接變形都是有效的。采用反變形措施采用反變形措施焊后變形矯

32、正焊后變形矯正采用機械矯正法，或火焰加熱矯正法加以消除。采用機械矯正法，或火焰加熱矯正法加以消除。3.焊接裂紋焊接裂紋 焊接焊接應力應力過大的嚴重后果是使焊件產(chǎn)生裂紋過大的嚴重后果是使焊件產(chǎn)生裂紋。焊件產(chǎn)生裂紋也與焊接材料的焊件產(chǎn)生裂紋也與焊接材料的成分成分 焊接中應合理焊接中應合理選材選材采取措施采取措施減小應力減小應力，并應，并應運用運用合理的焊接參數(shù)合理的焊接參數(shù)( (如選用堿性焊條、小能量焊如選用堿性焊條、小能量焊接、預熱、合理的次序等接、預熱、合理的次序等) )進行焊接，確保焊件質(zhì)進行焊接，確保焊件質(zhì)量。量。9.5.2 焊接接頭工藝設計焊接接頭工藝設計1焊縫的布置焊縫的布置 (1)焊

33、縫布置應盡量分散焊縫布置應盡量分散兩條焊縫的間距一般要求大于兩條焊縫的間距一般要求大于3倍板厚，且不小于倍板厚，且不小于100mm。(2)焊縫的位置應盡可能對稱布置焊縫的位置應盡可能對稱布置(3)焊續(xù)應盡量避開最大應力斷面和應力集焊續(xù)應盡量避開最大應力斷面和應力集中位置中位置 (4)焊縫應盡量避開機械加工表面焊縫應盡量避開機械加工表面(5)焊縫位置應便于焊接操作焊縫位置應便于焊接操作 2接頭形式的選擇與設計接頭形式的選擇與設計(1)接頭形式接頭形式對接對接接頭、接頭、角接角接接頭、接頭、T形形接頭及接頭及搭接搭接接頭四種接頭四種對接接頭對接接頭角接接頭角接接頭T形接頭形接頭搭接接頭搭接接頭(2

34、)坡口形式坡口形式 焊條電弧焊對板厚在焊條電弧焊對板厚在6mm6mm以下以下的對接接頭施焊的對接接頭施焊時，一般可不開坡口直接焊成。但當板厚增大時，時，一般可不開坡口直接焊成。但當板厚增大時，為了保證焊透，接頭處應根據(jù)工件厚度預制出各為了保證焊透，接頭處應根據(jù)工件厚度預制出各種形式的坡口。種形式的坡口。不開坡口不開坡口Y型坡口和型坡口和U型坡口型坡口 (3)接頭過渡形式接頭過渡形式兩塊兩塊厚度相差較大厚度相差較大的金屬材料進行焊接產(chǎn)生問題的金屬材料進行焊接產(chǎn)生問題9.6.2 碳鋼的焊接碳鋼的焊接 1 1低碳鋼的焊接低碳鋼的焊接低碳鋼低碳鋼的含碳量的含碳量=0.250.25，其塑性好，一般沒有淬

35、碩傾向，其塑性好，一般沒有淬碩傾向，對焊接過程不敏感，對焊接過程不敏感，焊接性好焊接性好。厚度大于厚度大于50 mm50 mm的低碳鋼結構的低碳鋼結構, ,常用大電流多層焊焊后常用大電流多層焊焊后應進行消除應進行消除內(nèi)應力退火內(nèi)應力退火。低碳鋼可以用各種焊接方法進行焊接低碳鋼可以用各種焊接方法進行焊接，應用最廣泛的是焊，應用最廣泛的是焊條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣體保護焊和電阻焊等。條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣體保護焊和電阻焊等。2中、高碳鋼的焊接中、高碳鋼的焊接中碳鋼含碳量在中碳鋼含碳量在0.25-0.6之間。之間。隨著隨著含碳量的增加含碳量的增加淬硬傾向越加明顯，淬硬傾向越加明顯，焊接性逐漸變差焊接性逐漸變差。實際生產(chǎn)中，主要是焊接各種中碳鋼的鑄件與鍛件。實際生產(chǎn)中，主要是焊接各種中碳鋼的鑄件與鍛件。9.6 常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接(1)熱形響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋熱形響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋中碳鋼的焊接易產(chǎn)生不利影響中碳鋼的焊接易產(chǎn)生不利影響(2)(2)焊縫金屬