項(xiàng)目三汽車金屬制造工藝——焊接

1、項(xiàng)目三項(xiàng)目三 汽車金屬制造工藝汽車金屬制造工藝金屬材料的焊接金屬材料的焊接二、焊接二、焊接焊接焊接熔焊熔焊壓焊壓焊釬焊釬焊焊接焊接是通過(guò)加熱或加壓，或者兩者并用，使兩個(gè)分離的金屬達(dá)到原于結(jié)合，連接成一個(gè)整體的加工方法。焊接是一種不可拆連接，它不僅可以連接各種同類的金屬，也可以連接各種不同類金屬。熔熔焊焊熔焊是指焊接過(guò)程中將工件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力熔焊是指焊接過(guò)程中將工件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法。其是最基本的焊接方法，在焊接生產(chǎn)中占完成焊接的方法。其是最基本的焊接方法，在焊接生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位，常見(jiàn)的熔焊方法有氣焊、電弧焊、電渣焊等。主導(dǎo)地位，常見(jiàn)的熔焊方法有氣焊、電弧焊

2、、電渣焊等。壓力焊壓力焊壓焊是指焊接過(guò)程中對(duì)工件施加壓力（加熱或不加熱）完成壓焊是指焊接過(guò)程中對(duì)工件施加壓力（加熱或不加熱）完成焊接的方法。壓焊只適用于塑性較好的金屬材料的焊接，常焊接的方法。壓焊只適用于塑性較好的金屬材料的焊接，常見(jiàn)的壓焊方法有電阻焊、摩擦焊等。見(jiàn)的壓焊方法有電阻焊、摩擦焊等。釬焊釬焊釬釬焊是將比母材（被焊接的材料的總稱）熔點(diǎn)低的填充金屬焊是將比母材（被焊接的材料的總稱）熔點(diǎn)低的填充金屬（釬料）熔化之后填充工件接頭間隙，并與固態(tài)母材相互擴(kuò)（釬料）熔化之后填充工件接頭間隙，并與固態(tài)母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。1. 1. 手工電弧焊手工電弧焊 手工電弧焊是

3、電弧焊中的一種。手工電弧焊是利用電弧放手工電弧焊是電弧焊中的一種。手工電弧焊是利用電弧放電時(shí)產(chǎn)生的熱量電時(shí)產(chǎn)生的熱量( (溫度高達(dá)溫度高達(dá)3600)3600)來(lái)熔化母材金屬和焊條，從來(lái)熔化母材金屬和焊條，從而獲得牢固接頭的焊接過(guò)程。而獲得牢固接頭的焊接過(guò)程。 手工電弧焊設(shè)備簡(jiǎn)單，使用靈活、方便，適用于任意空間手工電弧焊設(shè)備簡(jiǎn)單，使用靈活、方便，適用于任意空間位置的焊接；但生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊接質(zhì)量決定于焊工位置的焊接；但生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，焊接質(zhì)量決定于焊工的技術(shù)水平。的技術(shù)水平。 圖圖3-1-6 3-1-6 手工電弧焊手工電弧焊 （a a）交流電焊機(jī)）交流電焊機(jī) （b b）直流電焊機(jī)）

4、直流電焊機(jī)電弧焊機(jī)電弧焊機(jī)常用工具常用工具除了弧焊機(jī)外，手工電弧焊還常用到電焊鉗、面罩、除了弧焊機(jī)外，手工電弧焊還常用到電焊鉗、面罩、手錘、焊條保溫筒、鋼絲刷、皮手套、皮足蓋、手錘、焊條保溫筒、鋼絲刷、皮手套、皮足蓋、絕緣膠鞋等防護(hù)絕緣膠鞋等防護(hù)用具用具焊條焊條 圖圖3-1-8 電焊條電焊條2 2）手工電弧常用設(shè)備與工具）手工電弧常用設(shè)備與工具 圖圖3-1-8 電焊條電焊條 3 3）手工電弧焊的基本操作）手工電弧焊的基本操作手工電弧焊的焊接步驟一般包括引弧、運(yùn)條、接頭、收手工電弧焊的焊接步驟一般包括引弧、運(yùn)條、接頭、收尾和焊后清理等幾個(gè)環(huán)節(jié)。尾和焊后清理等幾個(gè)環(huán)節(jié)。圖圖3-1-9 3-1-9

5、常用的運(yùn)條方法常用的運(yùn)條方法 (a) (a) 對(duì)接對(duì)接 (b) (b) 搭接搭接 (c) (c) 角角接接 (d) T(d) T形接形接 圖圖3-1-10 3-1-10 常見(jiàn)焊接接頭形式常見(jiàn)焊接接頭形式4 4）焊接工藝）焊接工藝焊接的基本接頭形式有對(duì)接、搭接、角接和焊接的基本接頭形式有對(duì)接、搭接、角接和T T形接四種形接四種. . 圖圖3-1-11 3-1-11 對(duì)接接頭坡口形式對(duì)接接頭坡口形式 圖圖3-1-12 3-1-12 焊縫的空間位置焊縫的空間位置焊條直徑焊條直徑 焊條直徑主要根據(jù)焊件厚度來(lái)選擇。焊接厚板時(shí)應(yīng)選較粗的焊條直徑主要根據(jù)焊件厚度來(lái)選擇。焊接厚板時(shí)應(yīng)選較粗的焊條。表焊條。表3

6、-1-13-1-1為平焊時(shí)焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系。為平焊時(shí)焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系。表表3-1-1 3-1-1 焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系焊條直徑與焊件厚度的關(guān)系 圖3-1-13 氣焊氣割裝置圖 2. 氣焊與氣割氣焊與氣割 利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合物燃燒所釋放出的熱量利用可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合物燃燒所釋放出的熱量來(lái)熔化焊件和焊絲的一種焊接方法稱為氣焊。氣割是使來(lái)熔化焊件和焊絲的一種焊接方法稱為氣焊。氣割是使氣體火焰的熱能將工件切割處預(yù)熱到一定溫度后，噴出氣體火焰的熱能將工件切割處預(yù)熱到一定溫度后，噴出高速切割氣流，使其燃燒并放出熱量實(shí)現(xiàn)切割的方法，高速切割氣流，使其燃燒并放出熱量實(shí)現(xiàn)切割的方

7、法，其加熱的原理與氣割相同其加熱的原理與氣割相同 氣焊與氣割使用的可燃?xì)怏w目氣焊與氣割使用的可燃?xì)怏w目前大多是乙炔氣，助燃?xì)怏w是氧前大多是乙炔氣，助燃?xì)怏w是氧氣。它的設(shè)備與工具主要有氧氣氣。它的設(shè)備與工具主要有氧氣瓶、乙炔瓶、減壓器、焊炬、割瓶、乙炔瓶、減壓器、焊炬、割炬等，炬等， 3. 3. 汽車常用其它焊接方法汽車常用其它焊接方法1 1）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊）二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是以二氧化碳作為保護(hù)氣體的一種二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是以二氧化碳作為保護(hù)氣體的一種電弧焊方法。它通過(guò)焊件和焊絲作電極，產(chǎn)生焊接電弧，電弧焊方法。它通過(guò)焊件和焊絲作電極，產(chǎn)生焊接電弧，并通入已干燥和預(yù)熱的二

8、氧化碳?xì)怏w對(duì)焊接區(qū)進(jìn)行保護(hù)而并通入已干燥和預(yù)熱的二氧化碳?xì)怏w對(duì)焊接區(qū)進(jìn)行保護(hù)而焊接的。焊接的。 圖圖3-1-14 3-1-14 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 圖圖3-1-15 3-1-15 氬弧焊過(guò)氬弧焊過(guò)程原理圖程原理圖 2 2）氬弧）氬弧焊焊 氬弧焊是以氬氣作為保護(hù)氣體的電弧焊方法。氬氣是氬弧焊是以氬氣作為保護(hù)氣體的電弧焊方法。氬氣是惰性氣體，它與焊縫金屬既不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，又不溶于液惰性氣體，它與焊縫金屬既不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，又不溶于液態(tài)金屬，且密度比空氣大，可有效地保護(hù)熔池。焊縫無(wú)渣態(tài)金屬，且密度比空氣大，可有效地保護(hù)熔池。焊縫無(wú)渣殼，表面光潔，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。因氬氣是單元子氣體，

9、殼，表面光潔，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。因氬氣是單元子氣體，且導(dǎo)熱系數(shù)小，高溫時(shí)不分解吸熱，電弧熱量損失小，所且導(dǎo)熱系數(shù)小，高溫時(shí)不分解吸熱，電弧熱量損失小，所以氬弧一旦引燃，電弧就很穩(wěn)定。由于氬弧焊是明弧焊接，以氬弧一旦引燃，電弧就很穩(wěn)定。由于氬弧焊是明弧焊接，便于觀察熔池，進(jìn)行控制，可進(jìn)行各種位置的焊接，且易便于觀察熔池，進(jìn)行控制，可進(jìn)行各種位置的焊接，且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但氬氣價(jià)格貴，焊接成本高。于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但氬氣價(jià)格貴，焊接成本高。氬弧焊主要分為不熔化極氬弧焊、熔化極氬弧焊，氬弧焊主要分為不熔化極氬弧焊、熔化極氬弧焊， 3 3）電阻焊電阻焊 電阻焊又稱接觸焊，是電流通過(guò)焊件接頭處的接觸面電

10、阻焊又稱接觸焊，是電流通過(guò)焊件接頭處的接觸面及其臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，將焊件加熱到塑性狀態(tài)或局部及其臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，將焊件加熱到塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，同時(shí)施加機(jī)械壓力進(jìn)行焊接的一種加工方法。這熔化狀態(tài)，同時(shí)施加機(jī)械壓力進(jìn)行焊接的一種加工方法。這種焊接方法是電阻熱起著最主要的作用，故稱電阻焊。又因種焊接方法是電阻熱起著最主要的作用，故稱電阻焊。又因在焊接過(guò)程中兩工件間的接觸起著重要作用，故又稱接觸焊。在焊接過(guò)程中兩工件間的接觸起著重要作用，故又稱接觸焊。 4. 4. 常用金屬材料的焊接常用金屬材料的焊接電阻焊的主要特點(diǎn)是：電阻焊的主要特點(diǎn)是： 低電壓（低電壓（1 112V12V），大電流

11、（幾千至幾萬(wàn)安培），完），大電流（幾千至幾萬(wàn)安培），完成一個(gè)焊接接頭的時(shí)間極短（成一個(gè)焊接接頭的時(shí)間極短（0.010.01秒至幾秒），所以生產(chǎn)率秒至幾秒），所以生產(chǎn)率很高。很高。 加熱時(shí)，對(duì)接頭施加機(jī)械壓力，接頭在壓力的作用加熱時(shí)，對(duì)接頭施加機(jī)械壓力，接頭在壓力的作用下焊合。下焊合。 焊接時(shí)，不需要填充金屬和焊藥。焊接時(shí)，不需要填充金屬和焊藥。1 1）鑄鐵）鑄鐵2 2）碳鋼）碳鋼3 3）鋁及鋁合金）鋁及鋁合金4 4）銅及銅合金）銅及銅合金 5. 5. 常見(jiàn)的焊接缺陷常見(jiàn)的焊接缺陷 在焊接過(guò)程中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、材料不符合在焊接過(guò)程中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、材料不符合要求，焊前準(zhǔn)備工作不仔細(xì)，

12、焊接工藝或操作不當(dāng)?shù)纫蛞?，焊前?zhǔn)備工作不仔細(xì)，焊接工藝或操作不當(dāng)?shù)纫蛩?，焊接接頭會(huì)產(chǎn)生不符合設(shè)計(jì)或工藝要求的缺陷，主素，焊接接頭會(huì)產(chǎn)生不符合設(shè)計(jì)或工藝要求的缺陷，主要有氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、焊瘤、咬邊等，要有氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、焊瘤、咬邊等，（a a）氣孔）氣孔 （b b）夾渣）夾渣c(diǎn) c） 裂紋裂紋 （d d）未焊透）未焊透圖圖3-1-16 常見(jiàn)焊接缺陷常見(jiàn)焊接缺陷 （e e）焊瘤）焊瘤 （f f）咬邊）咬邊 圖圖3-1-16 常見(jiàn)焊接缺陷常見(jiàn)焊接缺陷6. 6. 焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力與變形1 1）焊接應(yīng)力）焊接應(yīng)力（a a）加熱狀態(tài)下的應(yīng)力）加熱狀態(tài)下的應(yīng)力 （b b）冷卻狀態(tài)下的應(yīng)力）冷卻狀態(tài)下的應(yīng)力圖圖 3-1-17 3-1-17 平板對(duì)焊時(shí)的應(yīng)力平板對(duì)焊時(shí)的應(yīng)力 2 2）焊接變形的形式）焊接變形的形式 焊接時(shí)，在任何情況下焊接應(yīng)力總是存在的。當(dāng)焊接焊接時(shí)，在任何情況下焊接應(yīng)力總是存在的。當(dāng)焊接應(yīng)力超過(guò)該材料相應(yīng)溫度的屈服應(yīng)力時(shí)，焊件將產(chǎn)生變形；應(yīng)力超過(guò)該材料相應(yīng)溫度的屈服應(yīng)力時(shí)，焊件將產(chǎn)生變形；超過(guò)材料的斷裂應(yīng)力時(shí)，焊件將會(huì)產(chǎn)生裂紋甚至斷裂。焊超過(guò)材料的斷裂應(yīng)力時(shí)，焊件將會(huì)產(chǎn)生裂紋甚至斷裂。焊接變形的基本形式有角變形、彎曲變形、波浪變形、收縮接變形的基本形式有角變形、彎曲變形