材料成型第四章

第四焊接概述：在概要闡述焊接技術(shù)特點和范疇的基礎(chǔ)上，主要介紹工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的金屬連接方法——電弧焊接。問題：金屬連接方法有哪幾類？◆借助于螺栓或鉚釘?shù)臋C(jī)械連接法；（Mechanicaljoining）◆粘接法（Adhesivebonding）；◆焊接法（Welding）。第四章焊接概述第四章焊接概述焊接——指通過加熱或加壓，使兩個分離的固態(tài)物體產(chǎn)生原子（分子）間結(jié)合而連接成一體的加工方法。金屬的焊接在現(xiàn)代工業(yè)中具有重要意義。橋梁建造鋼橋結(jié)構(gòu)從全部鉚接，到以栓為主的栓焊結(jié)構(gòu)，再到以焊為主的栓焊結(jié)構(gòu)，進(jìn)而向全焊結(jié)構(gòu)發(fā)展。第四章焊接概述第四章焊接概述第四章焊接概述第四章焊接概述第四章焊接概述第四章焊接概述★焊接分類：（1）熔化焊：將工件接頭加熱至熔化狀態(tài)完成焊接的方法；需要填充金屬。（2）壓焊：指焊接過程中對工件施加壓力（加熱或不加熱）完成焊接的方法。（3）釬焊：將比被焊金屬（母材）熔點低的填充金屬（釬料）熔化之后，填充工件接頭間隙，并與被焊金屬相互擴(kuò)散實現(xiàn)連接的焊接方法?！锖附犹攸c：（1）節(jié)省材料，重量輕；比鉚接可節(jié)省材料10%～20%。第四章焊接概述（2）成形方便，可生產(chǎn)出復(fù)雜的焊接結(jié)構(gòu)；（3）焊接接頭具有良好的機(jī)械性能，還具有良好的密封性；（4）能實現(xiàn)異類金屬和非金屬的連接。（5）焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸，修理和更換不方便；（6）易產(chǎn)生焊接應(yīng)力、焊接變形和焊接缺陷。第四章焊接概述4.1.1焊接電弧指在電極與工件間的氣體介質(zhì)中發(fā)生的強(qiáng)烈、持久的氣體放電現(xiàn)象。焊接電弧形成過程第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

（1）焊接電弧形成條件:正負(fù)電極間有一定電壓；兩電極間的氣體介質(zhì)處于電離狀態(tài)。（2）焊接電弧特點：電壓低、電流大、溫度高、移動性好等（3）焊接電弧組成：第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

陰極區(qū)：發(fā)射電子，產(chǎn)生的熱量較少，約占36%；溫度約為2400K；陽極區(qū)：受高速電子撞擊，產(chǎn)生的熱量較多，約占43%，陽極區(qū)溫度為2600K；弧柱區(qū)：產(chǎn)生的熱量僅占21%，但弧柱中心區(qū)溫度為6000～8000K。（4）工件的正接與反接用直流弧焊機(jī)焊接時，有兩種接線方法：正接或反接

★焊接時，主要利用電弧的熱能和機(jī)械能來達(dá)到連接金屬之目的。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

工件接陰極，焊條接陽極，該接法適用于焊接有色金屬及薄鋼板，以免燒穿焊件。

正接：工件接陽板，焊條接陰極，此時電弧熱量主要集中在焊件上，有利于加快焊件熔化，適用于焊接較厚的工件。反接：第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

4.1.2焊接冶金過程及特點1焊接熔池：指熔化的填充金屬與熔化的被焊金屬混合而成的液態(tài)金屬。焊接冶金過程是液態(tài)金屬、熔渣和氣體（N2、O2、H2）三者相互作用，金屬再冶煉的過程。2焊接冶金特點：（1）冶金溫度高，反應(yīng)速度快---造成合金元素的氧化、燒損和蒸發(fā)；油、銹、水等分解產(chǎn)生的H進(jìn)入熔池，造成“氫脆”。（2）熔池體積小，冷卻速度快----造成化學(xué)成分不均勻；氣體及氧化物來不及浮出，形成氣孔、夾雜等。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

3焊接保護(hù)措施●對熔化金屬進(jìn)行機(jī)械保護(hù)，使之與空氣隔開—氣體保護(hù)、熔渣保護(hù)、氣—渣聯(lián)合保護(hù)；●對焊接熔池進(jìn)行冶金處理—在焊接材料中加入脫氧劑、合金元素等。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

4.1.3焊接接頭的組織和性能焊接接頭由焊縫金屬、熔合區(qū)、焊接熱影響區(qū)組成。1焊縫金屬的組織和性能由熔池冷凝后形成，在冷卻過程中，液態(tài)金屬自熔合區(qū)向焊縫的中心方向結(jié)晶，形成柱狀晶組織。

組織：晶粒粗大，組織不致密，成份偏析力學(xué)性能：不低于母材（合金化的作用）

2熔合區(qū)和熱影響區(qū)的組織和性能焊接熱影響區(qū)：指焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而發(fā)生組織性能變化的區(qū)域。熔合區(qū)：是焊縫與熱影響區(qū)之間的過渡區(qū)，又稱半熔化區(qū)。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

下面以低碳鋼為例分析：(1)熔合區(qū)：溫度處于液相線與固相線之間，焊接時液態(tài)金屬與未熔化的母材共存。組織：組織不均勻，為鑄態(tài)組織+粗大過熱組織性能：強(qiáng)度下降，塑性很差；是力學(xué)性能最差的部位，裂紋的發(fā)源地。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

(2)熱影響區(qū)①過熱區(qū)溫度：固相線與1100℃之間組織：粗大的過熱組織性能：塑性和韌性下降，低于母材，該區(qū)易產(chǎn)生裂紋②正火區(qū)溫度：1100℃至AC3線之間組織：均勻細(xì)小的鐵素體和珠光體組織性能：力學(xué)性能最好的區(qū)域，優(yōu)于母材第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

③部分相變區(qū)溫度：AC3

至AC1線之間組織：細(xì)小的F+P+原始組織，晶粒大小不均勻性能：較差④再結(jié)晶區(qū)溫度：450℃至AC1線之間組織：再結(jié)晶組織性能：變化不大，塑性提高焊前產(chǎn)生冷變形的金屬才會發(fā)生再結(jié)晶第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

★在熱影響區(qū)中，熔合區(qū)和過熱區(qū)的性能最差，產(chǎn)生裂紋和局部破壞的傾向也最大。

★焊接熱影響區(qū)的寬度越小，焊接接頭的力學(xué)性能越好。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

中、高碳鋼的焊接熱影響區(qū)則由淬火區(qū)、部分淬火區(qū)等組成，且碳量愈多，淬硬傾向愈大，產(chǎn)生焊接裂縫的傾向愈大。3改善焊接接頭組織和性能的措施1選擇低碳、低S、P

的鋼材作為母材；2合理的選用焊接規(guī)范，使熱影響冷卻速度適當(dāng)；焊接規(guī)范：小直徑焊條（或焊絲）、小電流、快速焊等，減小熱影響區(qū)寬度

3焊前預(yù)熱、焊后正火處理。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

焊接熱影響區(qū)的寬度取決于焊接電流和焊接速度，即與焊接方法有密切的關(guān)系。常用熔化焊方法的熱影響區(qū)寬度比較如下：電渣焊>CO2焊>氬弧焊和埋弧焊焊接方法過熱區(qū)正火區(qū)部分相變區(qū)總寬電渣焊18~205.0~7.02.0~3.025~30手工電弧焊2.2~3.01.5~2.52.2~3.06.0~8.5CO2氣保焊1.5~2.02.0~3.01.5~3.05.0~8.0鎢極氬弧焊1.0~1.51.5~2.01.5~2.04.0~5.5埋弧自動焊0.8~1.20.5~1.70.7~1.02.3~4.0電子束焊~~~0.05~0.75常用熔化焊方法熱影響區(qū)的平均尺寸

第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

4.1.4焊接應(yīng)力、變形及裂紋1焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的原因根本原因：對焊件進(jìn)行的不均勻加熱和冷卻

★焊接應(yīng)力：焊接加熱時遠(yuǎn)離焊縫區(qū)受拉應(yīng)力“+”焊縫區(qū)受壓應(yīng)力“-”（因膨脹受阻）圖中虛線所示為自由變形時的伸長量，但平板是整體，不能自由膨脹，在寬度方向整體伸長△L第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

冷卻后焊縫受拉應(yīng)力（因收縮受阻）遠(yuǎn)離焊縫區(qū)受壓應(yīng)力

冷卻后，平板在寬度方向整體縮短△L′★焊接應(yīng)力和焊接變形總是同時存在：母材塑性較好，結(jié)構(gòu)剛度較小時，焊接變形較大而應(yīng)力較小；反之，則應(yīng)力較大而變形較小。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

焊接殘余應(yīng)力的分布：第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

2焊接變形基本形式：（1）收縮變形：工件整體尺寸減小，是由于焊縫區(qū)的縱向和橫向收縮引起的收縮變形（2）角變形：即相連接的構(gòu)件間的角度發(fā)生改變

角變形焊縫橫截面形狀不對稱（或開V型坡口），焊縫區(qū)的橫向收縮在焊件厚度上分布不均勻引起第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

（3）彎曲變形：焊件產(chǎn)生彎曲（4）扭曲變形：即焊件沿軸線方向發(fā)生扭轉(zhuǎn)由于焊縫布置不對稱引起。多焊縫及長焊縫結(jié)構(gòu)的焊接順序、焊接方向不合理所致。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

（5）波浪變形焊薄板時，因工件剛性差，焊接應(yīng)力使薄板局部失穩(wěn)所致。3減小焊接變形的措施1焊前預(yù)熱；2選擇合理的焊接順序，使剛度建立較慢；(1)盡量使焊縫能自由收縮；應(yīng)先焊錯開的短焊縫，再焊直通的長焊縫第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

(2)采用分散對稱焊工藝，長焊縫采用分段退焊或跳焊方法第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

3反變形法

焊前使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接殘余變形方向相反的變形，使焊后變形相互抵消。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

強(qiáng)制預(yù)彎反變形4剛性固定法焊前將焊件剛性固定，對防止角變形和失穩(wěn)變形較有效，但增大焊接應(yīng)力，一般用于塑性好的材料。第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

4焊接變形的矯正方法機(jī)械矯正法火焰矯正法機(jī)械矯正法第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

5減小消除焊接應(yīng)力的措施1）焊前預(yù)熱2）焊后熱處理——去應(yīng)力退火3）錘擊焊縫6焊接裂紋1）熱裂紋：在焊縫冷卻過程中，處于固相線附近的高溫階段產(chǎn)生，沿晶開裂，表面有氧化色。2）冷裂紋：在較低溫度出現(xiàn)在焊接熱影響區(qū)中。產(chǎn)生原因：①焊縫存在低熔點雜質(zhì)偏析，形成液態(tài)間層；②存在焊接拉應(yīng)力產(chǎn)生原因：①焊接接頭存在淬硬組織，性能脆化；②擴(kuò)散氫含量較高，使接頭性能脆化；③存在較大的焊接拉應(yīng)力第四章焊接§4.1金屬熔化焊工藝基礎(chǔ)

4.2常見熔化焊方法第四章焊接§4.2常見熔化焊方法4.2.1手工電弧焊●電弧焊是應(yīng)用最為廣泛的金屬焊接方法第四章焊接§4.2常見熔化焊方法1焊接過程是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧，使工件和焊條熔化而進(jìn)行焊接的。焊條電弧焊焊接過程示意圖第四章焊接§4.2常見熔化焊方法2電焊條1）焊條的組成與作用（1）組成：焊芯、藥皮涂層（2）作用★焊芯：由金屬絲制成，作為電極和填充金屬；第四章焊接§4.2常見熔化焊方法焊芯是采用焊接專用綱絲制成，是經(jīng)過特殊冶煉而成，該焊接專用鋼絲稱為焊絲?！锼幤ぃ罕ＷC電弧穩(wěn)定燃燒；保護(hù)熔化金屬；進(jìn)行冶金處理，控制焊縫化學(xué)成分。焊絲的牌號：“H××元素符號×（A）”，其中H表示焊接用鋼絲，××表示鋼絲中平均含碳量的萬分之幾，元素符號表鋼絲中的合金元素，×表示合金元素的百分含量。如：H08Mn2SiA表示含C為0.08%，含Mn為2%，含Si為1%的優(yōu)質(zhì)焊絲常有焊條藥皮原料的種類、名稱和作用如下表：第四章焊接§4.2常見熔化焊方法原料種類原料名稱作用穩(wěn)弧劑大理石，水玻璃改善引弧性能，提高電弧穩(wěn)定性造氣劑白云石、大理石生成氣體，隔絕空氣，保護(hù)焊接熔滴和熔池造渣劑大理石、螢石生成熔渣保護(hù)焊縫合金劑錳鐵、硅鐵、鉻鐵使焊縫金屬獲得必要的合金成分脫氧劑錳鐵、硅鐵、鈦鐵去除金屬中的氧粘結(jié)劑鉀水玻璃、鈉水玻璃將藥皮牢固的粘在焊條芯上。2）焊條分類第四章焊接§4.2常見熔化焊方法（1）按用途分可分為：碳鋼焊條、低合金鋼焊條、不銹鋼焊條、鋁及鋁合金焊條、銅及銅合金焊條、特殊用途焊條等。國標(biāo)部標(biāo)型號（按化學(xué)成分分類）牌號（按用途分類）國家標(biāo)準(zhǔn)號名稱代號類別名稱代號字母漢字GB5117-1985碳鋼焊條E一結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)GB5118-1985低合金鋼焊條E一結(jié)構(gòu)鋼焊條J結(jié)二鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條R熱三低溫鋼焊條W溫GB983-1985不銹鋼焊條E四不銹鋼焊條G鉻A奧GB984-1985堆焊焊條ED五堆焊焊條D堆GB10044-1988鑄鐵焊條EZ六鑄鐵焊條Z鑄七鎳及鎳合金焊條Ni鎳GB3670-1983銅及銅合金焊條條Tcu八銅及銅合金焊條T銅GB3669-1983鋁及鋁合金焊條TAL九鋁及鋁合金焊條L鋁十特殊用途焊條TS特第四章焊接§4.2常見熔化焊方法（2）根據(jù)熔渣性質(zhì)不同，分為：酸性焊條：熔渣以酸性氧化物為主的焊條；堿性焊條：熔渣以堿性氧化物和螢石為主的焊條。★酸性焊條和堿性焊條性能對比：焊縫性能穩(wěn)弧形工藝性能應(yīng)用酸性焊條

力學(xué)性能差，抗裂性差好（因有機(jī)物多，易電離）良好（因?qū)λ?、油污、銹不敏感）一般結(jié)構(gòu)件的焊接，對機(jī)械性能要求不高堿性焊條力學(xué)性能好，

抗裂性好差（螢石中的氟阻止氣體電離）較差（對水、油污、銹敏感，易出氣孔）重要結(jié)構(gòu)件的焊接第四章焊接§4.2常見熔化焊方法3）焊條的牌號和型號（1）焊條牌號：是焊條行業(yè)統(tǒng)一的代號★表示方法：大寫拼音字母（漢字）+三位數(shù)字焊條的類型前兩位代表焊縫金屬的性能：強(qiáng)度、成分等；第三位代表藥皮類型第四章焊接§4.2常見熔化焊方法如J422、R347等（2）焊條型號★表示方法：E+四位數(shù)字E表示焊條型號；前兩位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度的最小值；后兩位數(shù)字表示焊接電流種類及藥皮類型；第三位數(shù)字表示焊接位置。

各種焊接位置第四章焊接§4.2常見熔化焊方法如：E5015：表示焊縫金屬抗拉強(qiáng)度不低于500MPa；適于全位置焊接；藥皮類型為低氫鈉型。（1）保證焊縫性能與母材性能相同或相近——等強(qiáng)度原則；如低碳鋼、低合金鋼等4）焊條的選用原則遵循的原則：（2）按母材化學(xué)成分選用相應(yīng)成分的焊條——等成分原則；如不銹鋼、耐熱鋼等

第四章焊接§4.2常見熔化焊方法抗裂紋原則：焊接厚度大，形狀復(fù)雜，承受動載荷的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)選用抗裂性好的堿性焊條抗氣孔原則：焊前清理困難，易產(chǎn)生氣孔的焊接件，應(yīng)選用酸性焊條。（3）考慮結(jié)構(gòu)的使用條件和焊條的工藝性（4）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。第四章焊接§4.2常見熔化焊方法4.2.2埋弧自動焊電弧埋在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法，所用焊接材料為焊絲和焊劑。如圖示：焊劑2由漏斗3流出后，均勻地堆敷在裝配好的焊件1上，焊絲4由送絲機(jī)構(gòu)經(jīng)送絲滾輪5和導(dǎo)電嘴6送入焊接電弧區(qū)，焊接電源輸出端分別接在導(dǎo)電嘴和焊件上。1焊接過程：第四章焊接§4.2常見熔化焊方法當(dāng)焊絲和焊件之間引燃電弧3時，電弧熱使焊件6、焊絲2和焊劑1熔化；熔化了的焊劑形成熔渣

5很好地隔離了空氣與電弧和熔池4的接觸，并使有礙操作的弧光不再輻射出來；8是熔化再凝固的渣殼，7為脫殼后的焊縫。第四章焊接§4.2常見熔化焊方法2特點：生產(chǎn)效率高：熔深大，焊接速度快；焊縫質(zhì)量好勞動條件好主要適用于水平位置長直焊縫焊接4.2.3氣體保護(hù)焊指利用外加氣體作電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊方法。氣體保護(hù)焊的分類：第四章焊接§4.2常見熔化焊方法按電極材料的不同，可分為非熔化極（鎢棒作電極）和熔化極（焊絲作電極）二種；保護(hù)氣體通常有兩種：惰性氣體（Ar和N2）和活性氣體（CO2）目前氣體保護(hù)焊中應(yīng)用較多的是氬弧焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。1氬弧焊：以氬氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。按照電極材料不同，氬弧焊分為非熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊第四章焊接§4.2常見熔化焊方法(1)鎢極氬弧焊：采用高熔點的純鎢或鎢的合金棒作電極的惰性氣體保護(hù)焊。鎢極氬弧焊焊接時，電極和電弧區(qū)及熔化金屬都處在氬氣保護(hù)之中，隔離了空氣對熔化金屬的有害作。能夠焊接易氧化的有色金屬及其合金、高溫合金、鈦和鉬、鈮、鋯等難熔和活性金屬。第四章焊接§4.2常見熔化焊方法（2）熔化極氬弧焊：以連續(xù)送進(jìn)的金屬焊絲作電極和填充金屬的隋性氣體保護(hù)焊。熔化極氬弧焊（3）

氬弧焊的特點：★機(jī)械保護(hù)效果好，焊接質(zhì)量優(yōu)良，焊縫成形美觀，無渣殼?！镫娀》€(wěn)定，熱影響區(qū)小，焊后變形小第四章焊接§4.2常見熔化焊方法★采用氣體保護(hù)，明弧可見，便于操作，易實現(xiàn)全位置焊接，易于自動控制。2.CO2氣體保護(hù)焊：利用CO2作為保護(hù)氣體的一種熔化極電弧焊。

CO2在隔離空氣保護(hù)焊接熔池和電弧方面效果良好，焊接成本只有埋弧焊和焊條手弧焊的40～50%左右。第四章焊接§4.2常見熔化焊方法4.3壓力焊和釬焊第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊4.3.1壓力焊

1電阻焊：利用電流通過工件及其接觸處所產(chǎn)生的電阻熱，把焊件加熱到塑性或熔化狀態(tài)，并在電極壓力作用下形成焊接接頭的一種焊接方法。電阻焊可分為點焊、縫焊、對焊。1）點焊點焊：是利用電流通過兩圓柱形電極和搭接的兩焊件產(chǎn)生電阻熱，將焊件加熱并局部熔化，形成一個熔核（其周圍為塑性狀態(tài)），然后在壓力下熔核結(jié)晶，形成一個焊點的焊接方法。點焊示意圖第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊點焊接頭形式點焊的接頭形式均為搭接接頭，焊接前應(yīng)清理。第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊點焊分流現(xiàn)象點焊時會發(fā)生點焊分流現(xiàn)象分流現(xiàn)象：焊完一個焊點后，焊下一個焊點時，有一部分電流會流經(jīng)已焊好的焊點，使焊接處電流變小。點焊適用焊無氣密性要求的薄板（0.05~6mm）結(jié)構(gòu)，如汽車外殼等。第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊2）縫焊縫焊與點焊同屬于搭接電阻焊，焊接過程與點焊相似，采用滾盤作電極，邊焊邊滾，相鄰兩個焊點重疊一部分，形成一條有密封性的焊縫。電阻縫焊第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊焊接分流現(xiàn)象較嚴(yán)重，故同等條件下焊接電流較大，主要用于有密封性要求的3mm以下薄板件?？p焊接頭形式搭接或?qū)咏宇^第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊3）對焊：利用電阻熱將焊件斷面對接焊合的一種電阻焊，可分為電阻對焊和閃光對焊。（1）電阻對焊：先加預(yù)壓，使兩端面壓緊，再通電加熱，使待焊處達(dá)到塑性溫度后，再斷電加壓頂鍛，產(chǎn)生一定塑性變形而焊合。適于截面簡單、直徑小于20mm和強(qiáng)度要求不高的桿件。電阻對焊示意圖第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊閃光對焊示意圖2）閃光對焊：兩焊件不接觸，先加電壓，再移動焊件使之接觸，由于接觸點少，電流密度很大，接觸點金屬迅速達(dá)到熔化、蒸發(fā)、爆破，呈高溫顆粒飛射出來，稱為閃光；經(jīng)多次閃光加熱后，端面均勻達(dá)到半熔化狀態(tài)，于是斷電加壓頂鍛，形成焊接接頭。第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊

a）對焊工件

b)對焊管材

對焊應(yīng)用舉例由于多次閃光把端面的氧化物清除干凈，其焊接質(zhì)量較高，常用于重要零件焊接。第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊電阻焊的應(yīng)用：

點焊適于低碳鋼、不銹鋼、銅合金、鋁鎂合金，厚度4mm以下的薄板沖壓結(jié)構(gòu)及鋼筋的焊接?？p焊適于板厚3mm以下，焊縫規(guī)則的密封結(jié)構(gòu)的焊接。

對焊主要用于截面小長度大的工件以及異種材料的焊接第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊4.3.2釬焊釬焊：利用熔點比母材低的填充金屬（釬料），經(jīng)加熱熔化后，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，實現(xiàn)連接的焊接方法。1.軟釬焊釬料熔點在450℃以下的釬焊；常用錫鉛釬料，松香、氯化鋅溶液作釬劑。其接頭強(qiáng)度低，工作溫度低，具較好的焊接工藝性，用于電子線路的焊接。第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊2.硬釬焊釬料熔點在450℃以上的釬焊；常用銅基和銀基釬料；硼砂、硼酸、氯化物、氟化物組成釬劑。接頭強(qiáng)度較高，工作溫度也高，用于機(jī)械零部件的焊接。釬焊的接頭形式有板料搭接、套接等，如下圖：第四章焊接§4.3壓力焊和釬焊4.4.1金屬的焊接性材料的焊接性包括兩個方面的內(nèi)容：1焊接性概念：接合性能：在一定焊接工藝條件下，焊接接頭產(chǎn)生焊接缺陷的敏感性。使用性能：在一定焊接工藝條件下，焊接接頭在使用條件下安全運行的能力。指在在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。4.4常用金屬材料的連接第四章焊接§4.4常用金屬材料的連接2鋼的焊接性評定方法——碳當(dāng)量法把鋼中合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按其對焊接性的影響換算成碳的相當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，它們的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之和稱為碳當(dāng)量?！锾间摷暗秃辖鸾Y(jié)構(gòu)鋼常用的碳當(dāng)量公式有：★當(dāng)WCE<0.4%時，鋼的淬硬傾向較小，焊接性良好；★當(dāng)WCE=0.4%～0.6%時，鋼有一定的淬硬傾向，焊接性較差，需采用一定的預(yù)熱、緩冷等工藝措施?！锂?dāng)WCE>0.6%時，鋼的淬硬傾向大，焊接性很差，一般不用于生產(chǎn)焊接結(jié)構(gòu)。第四章焊接§4.4常用金屬材料的連接4.4.2鋼的焊接1碳素鋼的焊接1)低碳鋼的焊接（Wc<0.25%）碳含量低，塑性好，淬硬傾向低，焊接性最好，適用于各種焊接方法。注意：（1）低溫環(huán)境下焊接厚度大、剛性大的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)預(yù)熱；（2）重要結(jié)構(gòu)焊接后要進(jìn)行去應(yīng)力退火。2)中碳鋼的焊接（Wc為0.25%~0.6%）有一定淬硬傾向，焊接接頭易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋，焊接性較差，常用手工電弧焊。第四章焊接§4.4常用金屬材料的連接焊接工藝：焊前預(yù)熱，焊后緩冷；選用抗裂性好的低氫焊條；焊縫有強(qiáng)度要求時，按“等強(qiáng)度”原則選擇焊條；無強(qiáng)度要求時，選擇強(qiáng)度級別低、塑性好的焊條。3)高碳鋼的焊接（Wc>0.6%）淬硬傾向很大，焊接性很差,焊接工藝措施與中碳鋼相似。多用于工模具的修補(bǔ)、組合。★應(yīng)用：鍛件、鑄鋼件的組合、補(bǔ)焊。第四章焊接§4.4常用金屬材料的連接2低合金鋼的焊接1母材強(qiáng)度級別低（≤400MPa）碳含量、合金元素含量低，WCE<0.4%，焊接性良好，同低碳鋼相似。2母材強(qiáng)度級別較高（≥450MPa）

WCE>0.4%，存在淬硬、焊裂傾向，焊接性較差，同中碳鋼相似?！锕に嚧胧汉盖邦A(yù)熱、焊后緩冷、選擇合適焊接工藝參數(shù)等?！锖笚l選擇：按“等強(qiáng)度”原則，盡量選擇抗裂性好的堿性焊條和焊劑。第四章焊接§4.4常用金屬材料的連接★焊接方法：手工電弧焊、埋弧自動焊等。第四章焊接§4.4常用金屬材料的連接4.4.3鑄鐵的焊補(bǔ)焊補(bǔ)指對有缺陷的鑄鐵件進(jìn)行修復(fù)。（一）鑄鐵的焊接性焊接性很差，焊接時易出現(xiàn)白口組織、裂紋?！锇卓诮M織產(chǎn)生原因：Si、C等元素的大量燒損，冷卻速度快，石墨來不及析出?！锪鸭y：常發(fā)生在焊縫和熱影響區(qū)。原因：鑄鐵的抗拉強(qiáng)度低、塑性差，焊接應(yīng)力大造成的。2鑄鐵的焊補(bǔ)工藝及方法工藝熱焊法：將焊件預(yù)熱到一定溫度（650~700℃），焊后緩冷，用于重要零件；采用鑄鐵焊條。冷焊法：不預(yù)熱或預(yù)熱到400℃以下，應(yīng)用廣泛；可采用同質(zhì)型焊條（焊條芯金屬為鑄鐵型）或異質(zhì)型焊條（焊條芯金屬為非鑄鐵型，如純鎳鑄鐵焊條用于機(jī)床導(dǎo)軌面）。★焊接方法：手工電弧焊、氣焊等。第四章焊接§4.4常用金屬材料的連接4.5焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：結(jié)構(gòu)材料的選用，焊縫布置、焊接方法的選擇，焊接接頭設(shè)計、焊接參數(shù)的選擇等。第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計4.5.1焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇選擇原則：⑴盡量選用焊接性較好的材料。(在滿足使用性能要求的前提下)如WC＜0.25%的碳鋼，

WC＜0.2%的低合金鋼等。⑵盡量采用廉價材料，以降低成本。⑶盡量選用軋制型材，以減少焊縫、焊接應(yīng)力。第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計4.5.2焊接方法的選擇選擇原則：在保證獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的前提下，優(yōu)先選擇常用的方法。１．材料的焊接性，低碳鋼可采用各種焊接方法。２．焊件的結(jié)構(gòu)特點；如焊縫的長短、形狀，焊件厚度等。３．生產(chǎn)批量：批量小：用設(shè)備投資少的方法，如氣焊、電弧焊等；批量大：用高效焊接方法，如電阻焊、埋弧焊等。４．經(jīng)濟(jì)性，優(yōu)先選用普通焊接方法。如氣焊、電弧焊、電阻焊等。第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計4.5.3焊縫布置原則：1便于施焊和檢驗，以保證焊縫質(zhì)量手工電弧焊對操作空間的要求第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計2應(yīng)有利于減少焊接應(yīng)力與變形（1）盡量減少焊縫數(shù)量——減少應(yīng)力和變形；焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量選用板材、型材和管材，形狀復(fù)雜的可采用沖壓件和鑄鋼件。

第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計（2）盡量分散布置焊縫，避免焊縫密集交叉，以防止接頭組織和性能惡化；第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計（3）焊縫盡量對稱布置，以減少變形；（4）應(yīng)使焊縫盡量避開工作應(yīng)力較大和易產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位；第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計（5）應(yīng)盡量使焊縫避開或遠(yuǎn)離機(jī)加工面，以免影響焊件精度和表面質(zhì)量

第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計4.5.4焊接接頭形式和坡口形式的選擇1接頭形式常用的接頭形式有：對接接頭、搭接接頭、角接接頭和T形接頭。第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計★各種接頭的特點：（1）對接接頭：接頭應(yīng)力分布均勻，質(zhì)量易保證，應(yīng)用最廣。（2）角接接頭：承載能力較差，一般只起連接作用，但便于組裝。（3）搭接接頭：接頭應(yīng)力分布不均勻，承載能力低，應(yīng)用不多。（4）T形接頭：接頭受力較均勻，應(yīng)用較廣。如船體、底座、立柱等的焊接。第四章焊接§4.5

焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計對厚