各種焊接方法及切割演示文稿

各種焊接方法及切割演示文稿當前1頁，總共152頁。優(yōu)選各種焊接方法及切割當前2頁，總共152頁。焊接是現(xiàn)代制造技術(shù)中重要的金屬連接技術(shù)。焊接成形技術(shù)的本質(zhì)在于：利用加熱或者同時加熱加壓的方法，使分離的金屬零件形成原子間的結(jié)合，從而形成新的金屬結(jié)構(gòu)。

連接方法分類可拆式連接：螺紋聯(lián)接、摩擦聯(lián)接等不可拆式連接：焊接、粘接、鉚接等

第四篇焊接當前3頁，總共152頁。教學重點

電弧焊過程、特點及應(yīng)用，常用金屬材料的焊接，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計等。教學難點本篇重點與難點常用金屬材料的焊接，焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計，焊接應(yīng)力與變形等。當前4頁，總共152頁。用加熱或加壓力等手段，借助金屬原子的結(jié)合與擴散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來的方法。焊接動畫第四篇焊接當前5頁，總共152頁。

熔（化）焊：將待焊處母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法。主要包括：電弧焊、電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等。壓力焊：焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱），以完成焊接的方法稱為壓焊。主要包括：電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、擴散焊等。釬焊：釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。采用比母材金屬熔點低的金屬（稱為釬料），將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料填充接頭間隙并與固態(tài)母材通過擴散實現(xiàn)連接焊件的方法。焊接成形的分類當前6頁，總共152頁。主要焊接方法壓力焊摩擦焊超聲波焊爆炸焊擴散焊高頻焊釬焊軟釬焊硬釬焊熔焊電弧焊電渣焊等離子弧焊電子束焊激光焊手工電弧焊氣體保護焊埋弧焊電阻焊當前7頁，總共152頁。焊接成形的特點●接頭牢固、密封性好、承壓能力高

。●可化大為小、以小拼大?！窨蓪崿F(xiàn)異種金屬的連接?！?/p>

省料、重量輕、加工裝配簡單。●焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸。1）焊接結(jié)構(gòu)是不可拆卸的，更換修理不便；2）焊接接頭的組織和性能往往要變壞；3）要產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和焊接變形；

4）會產(chǎn)生焊接缺陷，如裂紋、未焊透、夾渣、氣孔等。

優(yōu)點：缺點：當前8頁，總共152頁。焊接主要用于制造各種金屬構(gòu)件，如建筑結(jié)構(gòu)、船體、車輛、鍋爐及各種壓力容器。此外，焊接也常用于制造機械零件，如重型機械的機架、底座、箱體、軸、齒輪等。焊接成形的應(yīng)用當前9頁，總共152頁。當前10頁，總共152頁。氣門芯當前11頁，總共152頁。第四篇焊接電弧焊其他常用焊接方法常用金屬材料的焊接焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計主要內(nèi)容當前12頁，總共152頁。§1-1焊接電弧一、電弧焊焊接過程形成熔池形成焊縫第一章電弧焊熔化工件焊芯

手工電弧焊是利用焊條與工件間產(chǎn)生的電弧熱，將工件熔化而進行焊接的。焊接時,焊工手握夾著焊條的焊鉗進行焊接,

在電弧高熱的作用下，被焊金屬局部熔化，在電弧的吹力作用下，被焊金屬上形成了凹坑。這個凹坑稱為熔池。焊條作為一個電極,其端部在電弧的作用下不斷被熔化,形成熔滴，焊條金屬熔滴借重力和電弧氣體吹力的作用逐漸過渡到熔池當中,隨著電弧的向前移動,熔池尾部液態(tài)金屬逐步冷卻結(jié)晶,最終形成焊縫。電弧熱還使焊條的藥皮熔化或燃燒。藥皮燃燒后與液體金屬起物理化學作用，所形成的熔渣和氣體可防止空氣中氧、氮的侵入，其保護熔化金屬的作用。當前13頁，總共152頁。二、焊接電弧1.焊接電弧的概念在焊條末端和工件兩極之間的氣體介質(zhì)中，產(chǎn)生強烈而持久的放電現(xiàn)象。電弧焊手工電弧焊氣體保護焊埋弧焊熔化焊當前14頁，總共152頁。焊接時,先將焊條與焊件瞬時接觸,發(fā)生短路.強大的短路電流流經(jīng)少數(shù)幾個接觸點,致使接觸點處溫度急劇升高并熔化,甚至部分發(fā)生蒸發(fā)。當焊條迅速提起時，焊條頭溫度已升得很高，在兩電極間的電場作用下，產(chǎn)生了熱電子發(fā)射。飛速的電子撞擊焊條端頭與焊件間的空氣，使之電離成正離子和負離子。電子和負離子流向正極，正離子流向負極。這些帶電質(zhì)點的定向運動形成了焊接電弧。焊接電弧的最高溫度可達6000-8000K，并發(fā)出大量紫外線和紅外線，對人體有害，因此應(yīng)用面罩及手套保護眼睛和皮膚等。焊接電弧的產(chǎn)生當前15頁，總共152頁。2.焊接電弧的構(gòu)造及熱量分布陰極區(qū)：電子發(fā)射區(qū)陽極區(qū)：受電子轟擊區(qū)域，弧柱區(qū)：陰、陽兩極間區(qū)域，熱量約占36%，平均溫度2400K；熱量約占43%，平均溫度2600K；幾乎等于電弧長度，熱量21%，弧柱中心溫度可達6000~8000K。焊接電弧分三個區(qū)域當前16頁，總共152頁。（2)交流電源焊接時，不存在正、反接問題。（1)直流電源焊接

正接法：焊件接電源正極，焊條接負極

。

反接法：焊件接電源負極，焊條接正極。

選擇極性時，主要根據(jù)焊條的性質(zhì)與焊件的厚度。正接時，工件上熱量較大，可保證有較大的熔深,用于厚件焊接（酸性焊條）；反接法用于薄板和有色金屬焊接（堿性低氫焊條）。3.電弧的極性及應(yīng)用當前17頁，總共152頁?！?-2焊接接頭的組織與性能焊接接頭焊縫區(qū)焊接熱影響區(qū)1焊縫區(qū)熔池金屬冷卻結(jié)晶所形成的鑄態(tài)組織。2焊接熱影響區(qū)焊縫兩側(cè)的母材，由于焊接熱的作用，其組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域。當前18頁，總共152頁。焊接熱影響區(qū)熔合區(qū)過熱區(qū)正火區(qū)部分相變區(qū)當前19頁，總共152頁。焊縫熱影響區(qū)當前20頁，總共152頁。①熔合區(qū)焊縫和母材金屬的交界區(qū)。（0.1-1mm）加熱溫度：T液~T固強度、塑性、韌性極差，是裂紋和局部脆斷的發(fā)源地。②過熱區(qū)加熱溫度：T固~1100℃塑性和韌性很低，是裂紋的發(fā)源地。在熱影響區(qū)內(nèi)具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域。（1-3mm）當前21頁，總共152頁。③正火區(qū)在熱影響區(qū)內(nèi)相當于受到正火處理的區(qū)域。（1.2-4mm）力學性能優(yōu)于母材。④部分相變區(qū)在熱影響區(qū)內(nèi)發(fā)生部分相變的區(qū)域。力學性能較母材稍差。力學性能最差的區(qū)域：熔合區(qū)和過熱區(qū)當前22頁，總共152頁。當前23頁，總共152頁。在焊接過程中熱影響區(qū)是不可避免的。熔合區(qū)與過熱區(qū)對焊接質(zhì)量影響最大，應(yīng)盡量減少它們的寬度。對于普通焊接結(jié)構(gòu)件，熱影響區(qū)造成的不利影響對使用功能影響不大，因此焊后不用特別處理。但對于重要結(jié)構(gòu)件，則必須采取措施，保證焊接性能。

1）一般采用焊后正火熱處理，改善焊縫及熱影響區(qū)的組織性能，使其晶粒細化。2）對于焊后不能熱處理的結(jié)構(gòu)件，則必須采用恰當?shù)暮附臃椒昂附庸に嚒Ｈ?①小電流、快速焊接；②采用先進的焊接方法。改善熱影響區(qū)組織性能的方法當前24頁，總共152頁。低碳鋼焊接接頭的組織、性能變化如右圖所示，熔合區(qū)和過熱區(qū)性能最差，熱影響區(qū)越小越好，其影響因素有焊接方法、焊接規(guī)范、接頭形式等。3.影響焊接接頭性能的因素

焊接接頭的力學性能決定于它的化學成分和組織。具體有：1）焊接材料、焊絲和焊劑都要影響焊縫的化學成分。2）焊接方法，一方面影響組織粗細，一方面影響有害雜質(zhì)含量。低碳鋼焊接接頭的性能分布當前25頁，總共152頁。3）焊接工藝。焊接時，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量（如焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等）的總稱，叫焊接工藝參數(shù)。線能量:指熔焊時，焊接能源輸入給單位長度焊縫上的能量。顯然焊接工藝參數(shù)，影響焊接接頭輸入能量的大小，影響焊接熱循環(huán)，從而影響熱影響區(qū)的大小和接頭組織粗細。4）焊后熱處理：如正火，能細化接頭組織，改善性能。5）接頭形式、工件厚度、施焊環(huán)境溫度和預(yù)熱等均會影響焊后冷卻速度，從而影響接頭的組織和性能。

當前26頁，總共152頁。焊接接頭的主要缺陷氣孔焊接時熔池中的氣泡在焊縫凝固時未能逸出而形成的空穴。夾渣夾渣是焊后殘留在焊縫中的熔渣。未焊透未焊透是焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。焊接裂紋是由于焊接殘余應(yīng)力較大而在焊縫或熱影響區(qū)產(chǎn)生的裂紋。

當前27頁，總共152頁?！?-3焊接應(yīng)力與變形

焊接過程中工件局部的不均勻加熱和冷卻是產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的根本原因。焊接過程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收縮。在焊接結(jié)構(gòu)中，焊接應(yīng)力與變形既同時存在，又相互制約。要使焊接應(yīng)力減小，應(yīng)允許被焊工件有適當?shù)淖冃?。一般，當焊接結(jié)構(gòu)剛度較小或被焊工件材料塑性較大時，焊接變形較大，焊接應(yīng)力較??；相反，焊接變形較小，焊接應(yīng)力較大。圖

平板對接焊的應(yīng)力a)焊接過程中b)冷卻后當前28頁，總共152頁。§1-3焊接應(yīng)力與變形ⅠⅡ焊接應(yīng)力狀態(tài)：焊縫區(qū)域—拉應(yīng)力兩側(cè)冷金屬—壓應(yīng)力焊接應(yīng)力一般情況下，焊件塑性好，結(jié)構(gòu)剛度小時，焊件收縮容易，焊件變形大，焊接應(yīng)力??；反之焊接變形小，焊接應(yīng)力大。對嗎？？？？？？當前29頁，總共152頁。焊件焊后的變形形式主要有：尺寸收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形等。焊接變形當前30頁，總共152頁。收縮變形

由于焊縫的縱向（沿焊縫方向）和橫向（垂直于焊縫方向）收縮，引起焊縫的縱向收縮和橫向收縮。焊接變形當前31頁，總共152頁。角變形V形坡口對接焊，由于焊縫截面形狀上下不對稱，造成焊縫上下橫向收縮量不均勻而引起角變形。彎曲變形T形梁焊接后，由于焊縫布置不對稱，焊縫多的一面收縮量大，引起彎曲變形。焊接變形當前32頁，總共152頁。扭曲變形

工字梁焊接時，由于焊接順序和焊接方向不合理引起扭曲變形，又稱螺旋形變形。波浪形變形

由于焊縫收縮時薄板局部引起較大的壓應(yīng)力而失去穩(wěn)定，焊后使構(gòu)件呈波浪形。這種變形容易發(fā)生在薄板焊接中。焊接變形當前33頁，總共152頁。1）增加結(jié)構(gòu)工作時的應(yīng)力，降低承載能力；2）引起焊接裂紋，甚至脆斷；3）促使產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋；4）殘余應(yīng)力是一種不穩(wěn)定狀態(tài),衰減會產(chǎn)生變形，引起形狀、尺寸不穩(wěn)定。

1）使工件形狀尺寸不合要求；2）影響組裝質(zhì)量；3）矯正焊接變形很費工時，增加成本，降低接頭塑性；4）使結(jié)構(gòu)形狀發(fā)生變化，并產(chǎn)生附加應(yīng)力，降低承載能力。

§1-3焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力：焊接變形：焊接應(yīng)力與變形的危害當前34頁，總共152頁。剛性夾持反變形法焊接次序加裕量法控制變形措施退火處理焊接次序預(yù)熱法減少應(yīng)力工藝措施工藝措施當前35頁，總共152頁。焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施焊縫不要密集交叉，截面和長度應(yīng)盡可能小。(P154)合理選擇焊接次序。當前36頁，總共152頁。12341—4—3—212341234561—2—3—4焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施145236當前37頁，總共152頁。焊前反變形焊后焊前預(yù)彎反變形焊后焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施采用反變形方法當前38頁，總共152頁。根據(jù)經(jīng)驗在工件下料尺寸上加一定裕量，通常為0.1%～0.2%，以彌補焊后的收縮變形。當焊件剛性較小時，采用焊前剛性固定組裝焊接，限制產(chǎn)生焊接變形，但這樣會產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。采用定位焊組裝也可防止焊接變形。采用定位焊組裝也可防止焊接變形。加裕量法剛性固定法當前39頁，總共152頁。采用對稱焊和分段倒退焊采用多層多道焊，能減少焊接變形焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施當前40頁，總共152頁。對于焊后變形小，但已超過允許值的焊件的焊接變形常采用:機械矯正火焰矯正機械矯正法火焰矯正法焊接應(yīng)力及變形的預(yù)防、消除措施當前41頁，總共152頁。機械矯正法嚴重的焊接變形應(yīng)消除，常采用機械矯正法，通常只適于塑性好的低碳鋼和普通低合金鋼。當前42頁，總共152頁?；鹧娉C正法利用氧－乙炔焰對焊件適當部分加熱，利用加熱時的壓縮塑性變形和冷卻時的收縮變形來矯正原來的變形。適用于低碳鋼和沒有淬硬傾向的普通低合金鋼。當前43頁，總共152頁?！?-4焊條電弧焊(手工電弧焊)一、焊接過程

工件焊芯熔化熔池焊縫藥皮熔化+液態(tài)金屬熔渣特點是什么??∴要得到一個合格的焊縫也不是一件容易的事。當前44頁，總共152頁。當前45頁，總共152頁。1.電焊條的組成及作用電焊條焊條芯藥皮(涂料)焊縫填充材料

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填充焊縫電極傳導電流

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導電脫氧保護作用冶金作用穩(wěn)定電弧作用等焊條芯藥皮焊芯用鋼絲通常采用焊接專用鋼絲。焊芯牌號：H+材料牌號（H08，H08Mn2Si）

藥皮必須含有造氣劑和造渣劑。還應(yīng)含有穩(wěn)弧劑和合金化劑，以及脫氧劑、脫硫劑和去氫劑等。焊條藥皮“作用”非常重要焊條芯性能、化學成分、規(guī)格GB1300--77已標準化二、電焊條（焊條）

當前46頁，總共152頁。當前47頁，總共152頁。2.電焊條的分類與牌號根據(jù)藥皮的性質(zhì)及其作用，焊條分為：酸性焊條和堿性焊條。酸性焊條：藥皮熔渣中的酸性氧化物比堿性氧化物多。具有良好的工藝性能，交直流電源均可使用，但焊縫的力學性能，尤其是塑性、韌度，不如用堿性焊條焊接的焊縫好，故用于一般結(jié)構(gòu)件的焊接。堿性焊條：工藝性能差，要求用直流電源施焊，但焊接質(zhì)量好，用于重要的結(jié)構(gòu)件及焊接性較差金屬的焊接。按用途分為：電焊條的分類碳鋼焊條低合金鋼焊條不銹鋼焊條堆焊焊條鑄鐵焊條鎳及鎳合金焊條銅及銅合金焊條鋁及鋁合金焊條特殊用途焊條當前48頁，總共152頁。當前49頁，總共152頁。當前50頁，總共152頁。酸性藥皮與堿性藥皮兩者的性質(zhì)酸性藥皮工藝性好，而堿性藥皮工藝性差。堿性藥皮中有益元素多，能使焊接接頭力學性能提高。堿性藥皮中因不含有機物，也稱低氫型藥皮。可以提高焊縫金屬的抗裂性。堿性藥皮氧化性強，對銹、油、水的敏感性大，易產(chǎn)生飛濺和CO氣孔。堿性藥皮在高溫下，易生成較多的有毒物質(zhì)（HF等），因而應(yīng)注意通風。當前51頁，總共152頁。型號國標牌號行標焊條的型號與牌號

GB5117—1995規(guī)定了碳鋼焊條型號編制方法。

碳鋼焊條抗拉強度最小值σbmin=430MPa焊接位置（平、立、仰,橫）E

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藥皮種類（鈣鈦型）J422藥皮種類（鈣鈦型）抗拉強度等級結(jié)構(gòu)鋼焊條J507藥皮種類（低氫型）抗拉強度等級結(jié)構(gòu)鋼焊條當前52頁，總共152頁。E4315表示焊條第三位數(shù)字表示焊條的焊接位置“0”和“1”表示全位置焊接“2”表示平焊，平角焊“4”表示向下立焊第三位和第四位數(shù)字，表示焊接電流種類和藥皮類型表示焊條藥皮為低氫鈉型（15），并可采用直流反接焊接第一位和第二位數(shù)字表示熔敷金屬抗拉強度最小值σb≥430MPa當前53頁，總共152頁。一種焊條型號有不同工藝性能的幾種牌號如J427和J427Ni，同屬于E4315焊條型號。當前54頁，總共152頁。三、電焊條的選用原則等強度原則：低碳鋼和普通低合金鋼構(gòu)件，一般都要求焊縫金屬與母材等強度，因此可根據(jù)鋼材強度等級來選用相應(yīng)的焊條。同一強度等級的酸性焊條和堿性焊條的選用。主要應(yīng)考慮：焊接件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、載荷性質(zhì)和抗裂性能而定。低碳鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，可按某一種鋼接頭中強度較低的鋼材來選用相應(yīng)的焊條。焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選用相應(yīng)的專用焊條。當前55頁，總共152頁。四、手弧焊工藝

(1）接頭形式及坡口根據(jù)焊接的結(jié)構(gòu)形狀、厚度及工作條件，可選擇不同的接頭類型及坡口。焊接接頭類型分為：當前56頁，總共152頁。焊件開坡口的目的在于保證焊透，增加接頭強度.當前57頁，總共152頁。（2）焊縫的空間位置

施焊時焊縫在空間的位置當前58頁，總共152頁。（3）焊接規(guī)范

焊接時，影響焊接質(zhì)量與生產(chǎn)效率的工藝參數(shù)，主要是焊條直徑與焊接電流焊條直徑

由工件厚度、焊縫位置和焊接層數(shù)等因素確定；

選用較大直徑的焊條，能提高生產(chǎn)率；

但如用過大直徑的焊條，會造成未焊透和焊縫成形不良。一般情況下，焊件厚度＜4mm時，焊條直徑等于焊件厚度；

≥4mm時，焊條直徑為（4～6）mm。仰焊時，焊條直徑一般不超過4mm。

當前59頁，總共152頁。焊接電流電流太大，焊條熔化過快，金屬飛濺加劇，可能燒穿焊件；電流過小，電弧不穩(wěn)定，造成焊不透，生產(chǎn)率降低。一般焊接電流主要由焊條直徑和焊縫位置確定

I＝K·d

式中：I——焊接電流，A；

d——焊條直徑，mm；

K——經(jīng)驗系數(shù)，一般為25－60；

平焊時K取較大值；立、橫、仰焊時取較小值。使用堿性焊條時焊接電流要比使用酸性焊條時略小。增大焊接電流能提高生產(chǎn)率，但電流過大，易造成焊縫咬邊和燒穿等缺陷；焊接電流過小,使生產(chǎn)率降低，并易造成夾渣、未焊透等缺陷。

當前60頁，總共152頁。五、手工電弧焊設(shè)備手工電弧焊的主要設(shè)備是弧焊機，實際上是一種弧焊電源。按產(chǎn)生的電流種類不同，分為直流弧焊機和交流弧焊機。

１）直流弧焊機

直流弧焊機分焊接發(fā)電機和弧焊整流器兩部分。

（１）焊接發(fā)電機

焊接發(fā)電機由交流電動機和直流電焊發(fā)電機同軸組裝而成。采用焊接發(fā)電機焊接時電弧穩(wěn)定，能適應(yīng)各種焊條，但結(jié)構(gòu)復雜，噪音大，成本高。焊接發(fā)電機適用于小電流焊接。（2）弧焊整流器

弧焊整流器是一種將交流電通過整流器轉(zhuǎn)換為直流電的直流弧焊機?；『刚髌鳑]有旋轉(zhuǎn)部分，結(jié)構(gòu)簡單，噪音小，維修容易，使用已趨普遍。當前61頁，總共152頁。當前62頁，總共152頁。２）交流弧焊機

它是符合焊接要求的降壓變壓器。工作原理如圖所示，通過改變次級線圈抽頭的接法和可動鐵芯的位置，對焊接電流進行調(diào)節(jié)。交流弧焊機結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，成本低廉，節(jié)省電能，使用可靠，維修方便。缺點是電弧不夠穩(wěn)定。交流弧焊機是一種常用的焊條電弧焊設(shè)備。

當前63頁，總共152頁。３）焊鉗和面罩

焊鉗是用來夾持焊條和傳遞電流的。面罩是用來保護眼睛和面部，以避免弧光傷害。

當前64頁，總共152頁。一、埋弧焊焊接過程及設(shè)備焊接熱源：電弧熱§1-5埋弧焊溶池保護：焊劑（氣、渣）

埋弧焊是指電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的方法。埋弧自動焊是埋弧焊的一種自動化焊接方法當前65頁，總共152頁。一、埋弧焊設(shè)備及焊接過程§1-5埋弧焊焊接設(shè)備：焊接電源控制箱焊接小車當前66頁，總共152頁。優(yōu)點：

※生產(chǎn)率高；

※焊接質(zhì)量穩(wěn)定；

※節(jié)省金屬材料；

※改善了勞動條件；※只能在水平位置焊接。二、埋弧焊特點缺點：1）適應(yīng)性較差，焊前準備工作量大；2）焊接電流強度大，不適于3mm以下薄板；3）難以完成鋁、鈦等強氧化性金屬及合金的焊接；4）設(shè)備一次性投資較大。當前67頁，總共152頁。三.埋弧焊工藝1）焊前準備板厚小于14mm時，可不開坡口；板厚為14～22mm時，應(yīng)開Y型坡口；板厚為22～50mm時，可開雙Y型或U型坡口。

Y型和雙Y型坡口的角度為50°～60°。當前68頁，總共152頁。三.埋弧焊工藝1）焊前準備環(huán)焊縫：焊絲起弧點應(yīng)與環(huán)的中心偏離一定距離a(a=20~40mm),直徑小于250mm一般不采用埋弧焊。當前69頁，總共152頁。三.埋弧焊工藝2）采取防漏措施①雙面焊；②手工電弧焊封底；③焊劑墊；④墊板。3)要有引弧板和引出板焊縫間隙應(yīng)均勻，焊直縫時，應(yīng)安裝引弧板和熄弧板，以防止起弧和熄弧時產(chǎn)生的氣孔、夾雜、縮孔、縮松等缺陷進入工件焊縫之中。為什么哪?當前70頁，總共152頁。四、埋弧焊應(yīng)用埋弧自動焊因電弧在焊劑包圍下燃燒，所以熱效率高；焊絲為連續(xù)的盤狀焊絲，可連續(xù)饋電；焊接無飛濺，可實現(xiàn)大電流高速焊接，生產(chǎn)率高；金屬利用率，焊接質(zhì)量好，勞動條件好。埋弧焊適于成批生產(chǎn)中平直長焊縫和較大直徑環(huán)縫的平焊。因此，被廣泛用于大型壓力容器的環(huán)縫焊和直縫焊，鍋爐冷卻壁的長直焊縫焊接，船舶和潛艇殼體的焊接，起重機械（行車）和冶金機械（高爐爐身）的焊接。當前71頁，總共152頁。四、埋弧焊應(yīng)用當前72頁，總共152頁?！?-6氣體保護焊一.氬弧焊利用氬氣作為保護性介質(zhì)的電弧焊方法。熔化極氬弧焊動畫不熔化極氬弧焊動畫

當前73頁，總共152頁。氬弧焊的特點：機械保護效果好，焊縫金屬純凈，焊接質(zhì)量優(yōu)良。電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺小。焊接熱影響區(qū)和變形小。可進行全位置焊接。氬氣昂貴，設(shè)備造價高。應(yīng)用：適用于易氧化的有色金屬及合金鋼材料的焊接。如：鋁、鎂、鈦及其合金和耐熱鋼、不銹鋼等。適用所有金屬材料的焊接。當前74頁，總共152頁。以CO2氣體作為保護性介質(zhì)的電弧焊方法。二.

CO2氣體保護焊（簡稱CO2焊）CO2氣體保護焊動畫CO2焊可分為自動CO2焊和半自動CO2焊（送絲自動，電弧移動手工）。其設(shè)備包括：主電路系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、焊槍、供氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)。當前75頁，總共152頁。①生產(chǎn)率高（是手弧焊的1~3倍）。②成本低（是手弧焊的40%）。③焊接熱影響區(qū)和變形小。④可進行全位置焊接。⑤氧化、飛濺嚴重，氣孔傾向大，焊縫成形差。應(yīng)用：適用于低碳鋼和強度級別不高的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接。目前廣泛用于造船、機車車輛、汽車制造、農(nóng)業(yè)機械等。CO2氣體保護焊的特點當前76頁，總共152頁。CO2氣體

CO2氣體密度大，高溫體積膨脹大，保護效果好。但CO2在高溫下易分解為CO和O，導致合金元素的氧化，熔池金屬的飛濺和CO氣孔。焊接用CO2純度要大于99.8%。故不能焊接易氧化的非鐵金屬和不銹鋼。同時需采用能脫氧和滲合金的特殊焊絲。CO2焊時的飛濺

CO2+Fe=FeO+CO↑FeO進入熔池和熔滴，與熔池和熔滴中的碳反應(yīng)：

FeO+C=Fe+CO生成的CO在熔池和熔滴內(nèi)體積急劇膨脹而爆破，導致飛濺。當前77頁，總共152頁。防止飛濺的措施CO2焊常用H08Mn2SiA焊絲來進行脫氧，合金化。采用短路過渡和細顆粒過渡。為使電弧穩(wěn)定，飛濺少，CO2焊采用直流反接。采用含硅、錳、鈦、鋁的焊絲，防止鐵的氧化。采用藥芯焊絲。CO2焊成本低，生產(chǎn)率高，焊縫質(zhì)量較好，主要用于低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼薄板的焊接。當前78頁，總共152頁?！?-7等離子弧焊接與切割一、焊接過程二、焊接特點1生產(chǎn)率高2焊縫表面質(zhì)量好用于焊接薄的箔材機械壓縮熱壓縮等離子弧電磁收縮當前79頁，總共152頁。第二章其它常用焊接方法§2-1電阻焊利用電流通過焊件及其接觸處所產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力下形成焊接接頭的焊接方法。當前80頁，總共152頁。點焊工藝參數(shù)電極壓力焊接電流通電時間適中焊點距離：太近—分流現(xiàn)象嚴重太遠—強度不夠應(yīng)用：4mm以下的薄板搭接。點焊動畫電阻焊焊點的形成當前81頁，總共152頁。縫焊動畫縫焊應(yīng)用：3mm以下的薄板搭接。如：密封的容器（油箱、水箱等）、管道等。電阻焊當前82頁，總共152頁。電阻焊縫焊當前83頁，總共152頁。對焊電阻對焊閃光對焊電阻焊當前84頁，總共152頁。對焊電阻焊電阻對焊應(yīng)用：用于斷面簡單，直徑（或邊長）小于20mm或強度要求不太高的工件。閃光對焊應(yīng)用：用于重要工件的焊接?？珊赶嗤饘伲部珊府惙N金屬（鋁—鋼、鋁—銅等）。工件直徑—0.01mm~200mm。當前85頁，總共152頁。電阻焊對焊對接接頭形式主要用于棒料的對接當前86頁，總共152頁。一.摩擦焊焊接過程§2-2摩擦焊當前87頁，總共152頁。二.摩擦焊接頭型式應(yīng)用適用于黑色金屬、有色金屬；也適用于特種材料、異種材料焊接。當前88頁，總共152頁。軟釬焊釬料的熔點在450℃以下。接頭強度低，一般為60~190MPa，工作溫度低于100℃?！?-3釬焊是將釬料熔化，利用液態(tài)釬料濕潤母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散，冷凝后實現(xiàn)連接的焊接方法。硬釬焊釬料的熔點在450℃以上。接頭強度高，在200MPa以上，工作溫度較高。當前89頁，總共152頁。釬料溶劑釬料的作用：連接填充釬料的種類：軟釬料：錫鋁合金(焊錫)硬釬料：鋁基、銅基、銀基、鎳基合金等。溶劑的作用：★清理作用去除表面氧化皮★降低表面張力改善液態(tài)釬料對焊件的濕潤性。★保護作用當前90頁，總共152頁。主要焊接精密、微型、復雜、多焊縫異種金屬的焊接。目前軟釬焊廣泛用于電子、電器、儀表等行業(yè)；硬釬焊用于硬質(zhì)合金刀具、鉆探鉆頭、換熱器的焊接。釬焊的應(yīng)用當前91頁，總共152頁。當前92頁，總共152頁。利用電流通過液態(tài)熔渣時產(chǎn)生的電阻熱，同時加熱熔化焊絲和金屬母材的焊接方法。焊接熱源：電阻熱保護介質(zhì)：液態(tài)熔渣§2-4電渣焊焊接過程當前93頁，總共152頁。電渣焊動畫當前94頁，總共152頁。電渣焊特點1大厚度工件可一次焊成。2生產(chǎn)率高，成本低。3焊接質(zhì)量好。不易產(chǎn)生夾渣、氣孔等缺陷。4熱影響區(qū)大—焊后熱處理。應(yīng)用1適用于碳鋼、合金鋼、不銹鋼等材料；2適用于厚大工件。厚度大于40mm的大型結(jié)構(gòu)件。當前95頁，總共152頁?！?-5真空電子束焊接當前96頁，總共152頁。電子束焊接過程電子束焊是利用高速運動的電子撞擊工件時，將動能轉(zhuǎn)化為熱能將焊縫熔化進行的熔化焊方法。為擴大電子束焊的應(yīng)用范圍，先后研制出了低真空電子束焊和非真空電子束焊，為防止電子槍的污染，采用氦氣隔離電子槍與工作室，使電子束能在大氣中進行焊接。電子束焊一般不加填充金屬，如要求焊縫有突出表面的堆高可在接縫預(yù)加墊片。對接縫間隙為0.1倍的板厚，一般不能超過0.2mm。當前97頁，總共152頁。電子束焊接當前98頁，總共152頁。電子束焊的特點及應(yīng)用保護效果好，焊縫質(zhì)量高，適用范圍廣。能量密度大，穿透能力強，可焊接厚大截面工件和難熔金屬。加熱小，焊接變形小。電子束焊成本高，主要用于微電子器件焊裝、導彈外殼的焊接、核電站鍋爐汽包和精度要求高的齒輪等的焊接。當前99頁，總共152頁?！?-6激光焊接當前100頁，總共152頁。利用光學系統(tǒng)將激光聚焦成微小光斑，使其能量密度達1013，從而使材料熔化焊接。激光焊分為脈沖和連續(xù)激光焊，脈沖激光焊主要用于微電子工業(yè)中的薄膜、絲、集成電路內(nèi)引線和異材焊接。連續(xù)激光焊可焊較厚的板材，接縫間隙很小。激光焊的特點高能高速焊，無焊接變形。靈活性大。生產(chǎn)率高，材料不易氧化。設(shè)備復雜，目前主要用于薄板和微型件的焊接。當前101頁，總共152頁。polo的激光焊接生產(chǎn)線

當前102頁，總共152頁。2007-7-920:17當前103頁，總共152頁。當前104頁，總共152頁?！?-7爆炸焊當前105頁，總共152頁。第三章

常用金屬材料的焊接當前106頁，總共152頁?！?-1金屬材料的焊接性一.金屬材料的焊接性被焊金屬采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。焊接性工藝焊接性：使用焊接性：焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向。尤其指出現(xiàn)各種裂紋的可能性焊接接頭在使用中的可靠性。包括力學性能及其它特殊性能當前107頁，總共152頁。二.影響焊接性的因素1）焊接方法4）工藝參數(shù)2）焊接材料3）焊件化學成分§3-1金屬材料的焊接性C—影響最顯著—基本元素—折合成碳的相當含量對焊接性的影響其它元素CE=C+Mn/6+Cr+Mo+V/5+Ni+Cu/15CE<0.4%→

CE=0.4%~0.6%→CE>0.6%焊接性良好→較差→差當前108頁，總共152頁。§3-2碳鋼的焊接一.低碳鋼的焊接低碳鋼：C<0.25%CE<0.4%焊接性良好。Q235、10、15、20等（1）在低溫環(huán)境下焊接厚度大、剛性大的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該進行預(yù)熱，否則容易產(chǎn)生裂紋。（2）重要結(jié)構(gòu)焊后要進行去應(yīng)力退火以消除焊接應(yīng)力。焊接時還需注意以下問題：當前109頁，總共152頁?！?-2碳鋼的焊接二.中碳鋼的焊接中碳鋼：C<0.25~0.60%焊接性由良好較差。CE<0.4%CE=0.4%~0.60%問題焊縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋熱影響區(qū)易產(chǎn)生冷裂紋措施焊前預(yù)熱（150~250℃），焊后緩冷。選用低氫型焊條。（如J426、J427、J506、J507）焊件開坡口，且采用細焊條、小電流、多層焊。焊接方法：手工電弧焊當前110頁，總共152頁。三.高碳鋼的焊接高碳鋼：C>0.60%焊接性差。CE>0.60%問題焊縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋熱影響區(qū)易產(chǎn)生冷裂紋措施焊前預(yù)熱（250~350℃），焊后緩冷。選用低氫型焊條。焊件開坡口，且采用細焊條、小電流、多層焊。避免選用高碳鋼作為焊接結(jié)構(gòu)件。修補§3-2碳鋼的焊接當前111頁，總共152頁?！?-3合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接合金結(jié)構(gòu)鋼機械制造用結(jié)構(gòu)鋼普通低合金結(jié)構(gòu)鋼（調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼）（壓力容器、鍋爐、橋梁、車輛、船舶等結(jié)構(gòu)。）當前112頁，總共152頁。普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：低強度普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：高強度普通低合金結(jié)構(gòu)鋼：σs<400MPaCE<0.4%16Mn、09Mn2Siσs>400MPaCE<0.4%~0.5%焊接性良好。焊接性較差。15MnVN、18MnMoNb、14MnMoV焊前預(yù)熱（150~250℃），焊后緩冷；選用低氫型焊條；焊件開坡口，且采用細焊條、小電流、多層焊。§3-3合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接當前113頁，總共152頁?！?-4鑄鐵的焊補一、鑄鐵焊補的特點（困難）1.熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織和淬硬組織；2.焊縫區(qū)易產(chǎn)生裂紋；3.焊縫區(qū)易產(chǎn)生氣孔；4.熔池金屬易流失；二、鑄鐵焊補的方法1.熱焊法焊前將焊件整體或局部預(yù)熱至600~700℃并施焊，焊后緩冷。用于形狀復雜，焊后需要機械加工的重要件。如汽缸體、汽缸蓋、機床導軌等當前114頁，總共152頁。2.冷焊法焊前不預(yù)熱或低溫預(yù)熱（400℃）的焊補方法。焊條選用選用鋼芯或鑄鐵芯鑄鐵焊條一般非加工表面的焊補選用鎳基鑄鐵焊條選用銅基鑄鐵焊條重要鑄件加工面的焊補焊后須加工的灰鐵件的焊補當前115頁，總共152頁。一、銅及銅合金的焊接1.銅及銅合金的焊接特點2）易氧化；3）易產(chǎn)生氣孔；1）難熔合；4）易變形開裂；2.銅及銅合金的焊接方法氬弧焊、氣焊、釬焊?！?-5有色金屬的焊接當前116頁，總共152頁。二、鋁及鋁合金的焊接1.鋁及鋁合金的焊接特點1）易氧化；2）易產(chǎn)生氣孔；4）接頭易軟化；3）易變形開裂；2.鋁及鋁合金的焊接方法氬弧焊、氣焊、釬焊、電阻焊。當前117頁，總共152頁。第四章

焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計§4-1焊接結(jié)構(gòu)件材料的選擇1.優(yōu)先選用低碳鋼和低強度的低合金鋼；2.對于重要件應(yīng)優(yōu)先選用鎮(zhèn)靜鋼（脫氧）；3.盡量選用同一牌號的材料；4.材料的厚度最好相等；5.盡量選用型材。注意焊接方法應(yīng)和材料的焊接性、焊件厚度、焊縫長短、生產(chǎn)批量及焊接質(zhì)量等因素相適應(yīng)。當前118頁，總共152頁?！?-2焊接接頭的工藝設(shè)計一、接頭形式的設(shè)計1.對接接頭2.搭接接頭3.角接接頭4.T字接接頭對接接頭—接頭受力簡單、均勻，應(yīng)力集中較小，強度較高，優(yōu)先選用搭接接頭—接頭強度好。但受力復雜，應(yīng)力集中嚴重，易產(chǎn)生焊接缺陷。當前119頁，總共152頁。(一)對接接頭節(jié)省材料，容易保證質(zhì)量，應(yīng)力分布均勻，應(yīng)用最為廣泛，但焊前準備及裝配質(zhì)量要求較高；當前120頁，總共152頁。搭接接頭兩焊件不在同一平面上，浪費金屬且受力時將產(chǎn)生附加應(yīng)力，適于薄板焊件焊件；T形接頭是結(jié)構(gòu)非直線連接中應(yīng)用最廣泛的連接形式。當前121頁，總共152頁。角接接頭在構(gòu)成直角連接時采用，一般只起連接作用而不承受工作載荷。

在結(jié)構(gòu)焊接時具體采用哪種形式焊接接頭，主要根據(jù)焊件結(jié)構(gòu)形狀、使用要求、焊件厚度進行選擇；另外還應(yīng)考慮坡口加工難易程度，焊接方法的種類等其它因素的要求。當前122頁，總共152頁。不同厚度的工件焊接時：當前123頁，總共152頁。二、坡口形式的設(shè)計

根據(jù)設(shè)計或工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成一定幾何形狀的溝槽稱為坡口。各種溝槽的形式參見GB／T3375－94。用焊條電弧焊焊接板厚在6mm以下的對接焊縫時，一般可用I型坡口直接焊接，但當焊接厚度大于3mm的構(gòu)件時，需開坡口；板厚在6mm－26mm時，常開單面坡口；板厚在12mm－60mm時，常開雙面坡口。單面坡口的可焊性較好，但焊條消耗量大，且焊后易產(chǎn)生角變形；雙面坡口受熱均勻，變形較小，焊條消耗量也小，但必須兩面施焊，有時受構(gòu)件結(jié)構(gòu)限制，不易實施。埋弧焊的接頭形式與焊條電弧焊基本相同，但由于埋弧焊選用的電流大、熔深大，所以在板厚小于12mm時可直接采用I形坡口單面施焊，板厚小于24mm時可直接采用I形坡口雙面施焊，焊更厚構(gòu)件時需開坡口。當前124頁，總共152頁。當前125頁，總共152頁。三、焊縫的布置▲

焊縫布置應(yīng)盡量分散不合理合理不合理合理當前126頁，總共152頁。▲焊縫布置應(yīng)盡量分散不合理合理三、焊縫的布置當前127頁，總共152頁。▲焊縫的位置應(yīng)盡可能對稱布置不合理合理三、焊縫的布置當前128頁，總共152頁?！缚p的位置應(yīng)盡可能對稱布置不合理合理三、焊縫的布置當前129頁，總共152頁。不合理合理▲焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力斷面和應(yīng)力集中位置三、焊縫的布置當前130頁，總共152頁。▲焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力斷面和應(yīng)力集中位置不合理合理三、焊縫的布置當前131頁，總共152頁。▲焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力斷面和應(yīng)力集中位置三、焊縫的布置不合理合理當前132頁，總共152頁。不合理合理不合理合理▲焊縫應(yīng)盡量避開機械加工表面三、焊縫的布置當前133頁，總共152頁?！缚p位置應(yīng)便于焊接操作三、焊縫的布置不合理合理當前134頁，總共152頁。三、焊縫的布置▲焊縫位置應(yīng)便于焊接操作不合理合理當前135頁，總共152頁。三、焊縫的布置▲焊縫位置應(yīng)便于焊接操作不合理合理當前136頁，總共152頁。焊接接頭的不完整性稱焊接缺陷。主要有焊接裂紋、未焊透、夾渣、氣孔和焊縫外觀缺陷等。第七節(jié)焊接質(zhì)量檢驗一、焊接缺陷及其防止措施當前137頁，總共152頁。1、熱裂紋熱裂紋的特征熱裂紋可發(fā)生在焊縫區(qū)或熱影響區(qū)。熱裂紋的微觀特征是沿晶界開裂，所以又稱晶間裂紋。因熱裂紋在高溫下形成，所以有氧化色彩。（一）焊接裂紋熱裂紋產(chǎn)生的原因:晶間存在液態(tài)薄膜。接頭中存在拉應(yīng)力。當前138頁，總共152頁。熱裂紋的防止:限制鋼材和焊條、焊劑的低熔點雜質(zhì)，如硫和磷含量。Fe和FeS易形成低熔點共晶，其熔點為988℃，很容易產(chǎn)生熱裂紋?？s小結(jié)晶溫度范圍，改善焊縫組織，細化焊縫晶粒，提高塑性減少偏析。減少焊接應(yīng)力的工藝措施，如采用小線能量，焊前預(yù)熱，合理的焊縫布置等。當前139頁，總共152頁。2、冷裂紋冷裂紋的形態(tài)和特征焊縫區(qū)和熱影響區(qū)都可能產(chǎn)生冷裂紋。冷裂紋的特征是無分支，通常為穿晶型。冷裂紋無氧化色彩。最常見的冷裂紋是延遲裂紋，即在焊后延遲一段時間才發(fā)生的裂紋。延遲裂紋的產(chǎn)生原因:焊接接頭(焊縫和熱影響區(qū)及熔合區(qū))的淬火傾向嚴重，產(chǎn)生淬火組織，導致接頭性能脆化。焊接接頭含氫量較高，并聚集在焊接缺陷處形成大量氫分子，造成非常大的局部壓力，使接頭脆化。存在較大的拉應(yīng)力。因氫的擴散需要時間，所以冷裂紋在焊后需延遲一段時間才出現(xiàn)。由于是氫所誘發(fā)的，也叫氫致裂紋。當前140頁，總共152頁。防止延遲裂紋的措施:選用堿性焊條或焊劑，減少焊縫金屬中氫的含量，提高焊縫金屬塑性。焊條焊劑要烘干，焊縫坡口及附近母材要去油水；除銹，減少氫的來源。工件焊前預(yù)熱，焊后緩冷，可降低焊后冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織，并可減少焊接殘余應(yīng)力。采取減小焊接應(yīng)力的工藝措施，如對稱焊，小線能量的多層多道焊等。焊后立即進行去氫（后熱）處理，加熱到25