焊接 机械零件的材料选择

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1、机械零件的材料选择焊接机制教研室2011年2月19日24第十二章焊接焊接是现代工业生产中应用广泛的一种连接金属的方法。其实质是用加热或加压等措施，借助于原子间的结合与扩散作用，使两块分离的金属连接成一个牢固整体的过程。焊接的方法很多，按焊接生产过程的特点可分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。熔化焊是最基本的焊接方法，在焊接生产中占主导地位。压力焊与钎焊具有成本低，易于实现机械化、自动化等优点。随着焊接技术的发展，焊接方法已有几十种，现将常用方法分类如下(见囱12-1)。图12—1常用焊接方法分类框图焊接与铆接等其他连接方法相比具有以下优点(1)减轻结构重量，节省金属材料。(2)生产

2、率高，生产周期短，劳动强度低。(3)焊缝气密性高，利于提高产品质量。(4)能化“大”为“小”或以“小”拼“大”(5)可以制造双金属结构。(6)易于实现机械化、自动化。焊接工艺广泛应用于机械制造、电气技术、船舶、桥梁、建筑工程、化工设备、宇航技术、军事工程等各个部门。24第一节熔化焊熔化焊是将金属的接头处加热到熔化或半熔化状态，形成共同的熔池，并加入填充金属，从而连接成整的焊接工艺方法。它适于焊接各种碳钢、低合金钢、不锈钢及耐热钢，也可以熔接铸铁和非金属。焊接接头机械性能高，气密性好，是焊接生产中应用最广泛的—类方法。一、手工电弧焊电弧焊是利用电弧加热熔化金属进行焊接的方法。手工

3、电弧焊是电弧焊中的一种主要工艺，具有操作方便、设备简单、可就地操作等优点，生产应用很广泛。1．电弧焊原理焊接电弧是在焊条与工件间的气体介质中产生的强烈放电现象。焊接操作时，先使电焊条与焊件瞬时接触，由于短路产生高热，使接触处金属迅速融化并产生金属蒸气。将焊条提起，离开焊条2—4nun时，在电焊条与焊件之间充满了高温气体和金属蒸气，由于焊接电压的作用，从高温金属表面发射出电子，电子撞击气体分子和金属蒸气，使其电离成汇离子和负离子，正离子流向阴极，负离子和电子流向阳极，于是便形成了电弧。2．手工电弧焊设备手工电弧焊设备主要是交流弧焊机和直流弧焊机、整流器式直流电焊机等。(1)交流弧

4、焊机交流弧焊机是一种装有特殊变压器的电弧焊设备。常用BX1-330型漏磁式交流弧焊机。焊接空载电压为60-70V，工作电压为30V，工作电流可在50-450A范围内调节。(2)直流弧焊机直流弧焊机是提供直流电进行焊接的电弧焊设备。此类焊机有两种类型的产品。一种是发电机式直流弧焊机，常用型号AX—330型，其焊接空载电压为50—80V，工作电压30V，电流调节范围为45-320A。另—种整流器式直流电焊机，其原理是用大功率整流元件组成整流器，将工频交流电整流成符合焊接需要的直流电。这种焊机结构简单维修方便，噪音小，是一种很有发展前途的焊接电源。直流弧焊机输出端有正、负两极之分。弧

5、焊机与焊条、工件有两种不同的接线法。将工件接焊机正极，焊条接焊机负极，这种接法称为正接，反之称为反接，或称为正极性接法、反极性接法。焊接厚板时，一般采用直流正接。这是因为电弧正极的温度和热量比负极高，采用正接能获得较大的熔深。焊接薄板时，为防止烧穿，常采用反接，在使用碱性焊条时(如结427、结507)，均采用直流反接。3．电焊条电焊条是由金属焊条芯和涂覆在焊条芯外面的药皮组成的(见图12—2)。(1)焊条芯焊条芯是用金属或合金制成的金属丝，在焊接过程中起填充金属和传导电流的作用。焊条的化学成分和非金属夹杂物的含量多少对焊缝质量影响很大，因此要严24格控制，以保证焊缝金属各方面的

6、性能不低于基体金属。焊条芯的直径最小为0.4mm,最大为9mm，直径为3—5mm的应用最广，见表12—1。图12-2电焊条表12-1焊接碳素钢焊条钢芯成分示例(2)药皮药皮是用矿石粉、铁合金粉筹多种原料按比例配制的包裹在焊条芯外面的—层蒙皮。药皮的作用是：提高电弧燃烧的稳定性，保护熔池金属不被氧化，向焊缝金属添加合金元素，改善焊缝质量。常用焊条药皮的作用及成分如表12—2、表12—3所示。表12-2焊条药皮原料的种类名称及其作用(3)焊条种类按GB980—1976规定，焊条分九大类：结构钢焊条(J)、耐热钢焊条(R)、不锈钢焊条(B)、堆焊焊条(D)、低温钢焊条(W)、铸铁焊条

7、(Z)、镍合金焊条(N)、铜及铜合金焊条(T)、铝及铝合金焊条(L)等。24焊条牌号的表示方法：类别代号加三位数，前两位数表示焊缝金属的抗拉强度标准值，第三位表示药皮类型及适用电源种类。例“结422”或“J422”，其含义为结构钢焊条，焊缝最低抗拉强度为420MPa，钛钙型药皮，适用于交、直流电源。4．焊接规范焊接规范是影响焊接质量和生产率的各种工艺参数的总称。分别简述如下。(1)焊条直径的选择主要根据被焊金属件的厚度决定，如表12—4所示。表12—4焊条直径的选择(2)焊接电流大小选择主要