《工程材料及其成型技術》第八章焊接1ppt課件

1、第八章 焊 接 Weld) 教學要求： 1.各種焊接方法的原理，特點及適用范圍； 2. 焊接缺陷的構成緣由及其防備、 焊接構造工藝性； 3.焊條和焊接工藝的選擇。 教學時數(shù)： 4 學時.機械銜接化學銜接冶金銜接焊接金屬焊接成形 是用加熱、加壓等工藝措施，使兩分別外表產(chǎn)生原子間的結合與分散作用，從而獲得不可裝配接頭的資料成形方法。概述資料銜接方法.1、焊接成形的分類 1熔化焊： 母材接頭、焊絲皆熔化 電弧焊手工電弧焊、埋弧自動焊、氣體維護焊、電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等2壓力焊：加熱 + 加壓 電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、分散焊等3釬 焊：母材不熔化、焊絲熔化 軟

2、釬焊、硬釬焊.2、焊接成形的特點1接頭 結實、封性好；2可化大為小、以小拼大3可實現(xiàn)異種金屬的銜接4分量輕、加工裝配簡單5焊接應力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。 .3焊接成形的運用 制造金屬構造、機械零件、工具 優(yōu)點： - 簡化制造工藝，化繁為簡，以小拼大 - 運用性能好；分量輕； - 省工、省材、本錢低。 外表維護、修繕、修復零件 耐熱層 耐磨層 噴涂 堆焊 耐蝕層 加厚修復外形和尺寸 再制造.焊條工件焊接電弧具備兩個條件使氣體電離陰極發(fā)射電子接觸電阻：R短路電流：I電阻熱：Q=I2RtE=V/dd 在焊條末端和工件兩極之間的氣體介質(zhì)中，產(chǎn)生劇烈而耐久的放電景象。+-d 焊接電弧

3、的穩(wěn)定熄滅 就是帶點粒子產(chǎn)生-運動-復合-產(chǎn)生的動態(tài)平衡過程。8.1 焊接成形原理 8.1.1焊接電弧.陰極區(qū)：陽極區(qū)：弧柱區(qū)：2400k 36%2600k 42%50008000k 21%電弧的極性直流電源正接法工件接正極陽極；焊條接負極陰極。直流電源反接法：工件接負極陰極；焊條接正極陽極用于薄板金屬的焊接.8.1.2.熔焊過程與焊接質(zhì)量 1.過程： 加熱熔化 熔池構成結晶/相變 2.問題： 氧化：Me + O2 MeO 例 光焊絲與焊縫金屬的成分與性能 下表 .1.光焊絲與焊縫金屬的成分與性能 化學成分%Mt.力學性能CSiMnNOb(Mp)(%)ak光焊絲0.100.030.30.550

4、.030.023303380120焊縫金屬0.020.050.10.20.080.230.150.33004-8515. 吸 氣 N,H 溶于熔池，結晶時金屬的N,H溶解度迅速下降但來不及析出，出現(xiàn)氫脆，冷裂紋。3.措 施 機械維護 利用維護性氣體CO2, Ar2熔渣隔絕空氣。 藥皮維護 經(jīng)過焊條藥皮脫氧、去氫、去硫，滲合金 -添加熔池的合金元素 -去除熔池內(nèi)的有害元素. 8.1.3 焊接資料 1、焊條的組成和作用 1焊 芯金屬絲 作用： a . 電弧一極 b . 填充焊縫 資料：H08A. H08Mn2Si 等 低C.低S.P.以減少焊縫裂紋傾向。 規(guī)格： 常用 直徑 2，2.5，3，3.2

5、，4，5，6mm 長度 250 450mm.2 藥 皮-礦石粉,合金粉,粘接劑作用： a.改善焊接工藝性穩(wěn)弧 b.機械維護作用構成熔渣和氣體維護熔池 c.冶金處置作用脫氧、脫硫、滲金屬。.8.1.3 焊接資料 2、焊條的分類1按藥皮的性質(zhì)分 1酸性焊條 藥皮中酸性氧化物多，對金屬氧化作用大。優(yōu)點： 焊接工藝性好，穩(wěn)弧好。 順應性廣，交直流兩用，對接頭的油、銹、水不敏感。缺陷： 焊縫金屬韌性、塑性低藥皮中Me燒損大 抗裂性差氫脆焊縫金屬含氫多. 2堿性焊條低氫焊條 藥皮CaCO3多，分解成CaO和CO2維護性氣體優(yōu)點：抗裂性好含H2低，CaO 脫S-焊縫含S低； 焊縫綜合力學性能高Me 燒損少

6、。缺陷：穩(wěn)弧差，對油銹水敏感，有毒煙塵HF多，抗氣孔性差。2 按焊芯化學成分分 八類P213 . 3、 焊條的型號及牌號(p213) 1)牌號行業(yè)代號 X + 三個數(shù) 例J422) 個位 表示藥皮類型及電源種類 十位和百位 表示焊后焊縫抗拉強度Kgf/mm； X漢字或拼音表示大類：， J構造鋼，A奧氏體不銹鋼，Z鑄鐵焊條 其他牌號見，例：J422：2:鈦鈣型，交直流兩用； 42：抗拉強度42Kfgmm (420MPa )的； J:構造鋼焊條。.2型號國家規(guī)范中的焊條代號 E+四個數(shù)： 個位和十位數(shù)表示藥皮類型和電流種類 十位數(shù)又表示焊接位置。 百、千位表示焊縫金屬的 抗拉強度Kfgmm 見 P

7、213 例 E4303 3:鈦鈣型，交直流、正反接；0：全位置焊； 43：抗拉強度43Kfgmm (420MPa )的,E:電焊條。.4、焊條的選用 1思索焊件的成分與性能 低碳鋼，低合金鋼選強度等級一樣的焊條等強度法那么 特殊鋼鑄鐵，有色金屬選成分相近焊條近成分法那么 2思索焊件的運用性能 動載、沖擊選堿性焊條；普通要求選酸性焊條。 3思索焊件幾何外形 薄件選小規(guī)格焊條，接頭難清理選酸性焊條。 4思索焊機： 交直流，直流。 .8.1.4 焊接接頭的組織和性能熔合區(qū)：1成分不均勻；2組織粗大；3性能很差。熱影響區(qū)的三個部分：1過熱區(qū)：晶粒粗大，塑韌性差；2正火區(qū)：晶粒細小，機性好；3部分相變區(qū)

8、：晶粒不均勻，性能差. 8.1.5. 焊接應力與焊接變形 1.焊接變形的根本方式 圖8.3.焊接變形的根本方式.2. 焊接應力的產(chǎn)生3.減少應力的措施 (1) 合理設計焊接構造P237) 1力求焊縫數(shù)量少，截面小，長度短(1)機械應力 焊接構造不合理妨礙脹縮引起的應力(2)熱應力 部分加熱冷卻工件脹縮不同步引應的應力. b,力求焊縫對稱，防止密排交叉.C、避開應力集中處布置焊縫,防止尖角 .(2) 焊前預熱 加熱減應法 .(3)合理選擇焊接順序 a、自在性: 加熱時自在膨脹，冷卻時自在收縮。.b:對稱性: 抵消變形，減少變形.C、分散性: 分段焊. 4.減少變形的措施 (1)反變形法.4.減少變形的措施2剛性固定法.5.焊接應力的消除和變形的矯正1變形矯正法 1 加 熱 矯 正 法.2機械矯正