材料成形技术基础 教学课件 作者 施江澜 赵占西主编 第三章　连接成形.ppt

《材料成形技术基础 教学课件 作者 施江澜 赵占西主编 第三章　连接成形.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、02657-3a主编第三章　连接成形第三章　连接成形(1)熔焊　将工件焊接处局部加热到熔化状态(通常还加入填充金属)，形成熔池，冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可分离的整体。(2)压焊　在焊接过程中无论加热与否，均需要对工件施加压力，使工件在固态或半固态的状态下实现连接。(3)钎焊　采用熔点低于被焊金属的钎料(填充金属)熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。第一节　熔焊成形基础第二节　电　弧　焊第三节　其他焊接方法第四节　常用金属的焊接及焊件结构工艺性第五节　胶　　接(3)钎焊　采用熔点低于被焊金属的钎料(填充金属)熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩

2、散实现连接。1)节省金属材料，结构重量轻。2)能采用以小拼大、化大为小的方法来制造重型、复杂的机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果。3)焊接接头不仅具有良好的力学性能，还具有良好的密封性。4)能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。(3)钎焊　采用熔点低于被焊金属的钎料(填充金属)熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。图3-1　常见焊接方法分类1)节省金属材料，结构重量轻。2)能采用以小拼大、化大为小的方法来制造重型、复杂的机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果。3)焊接接头不仅具有良好的力学性能，还具有良

3、好的密封性。4)能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。第一节　熔焊成形基础一、焊接电弧与电弧焊冶金过程二、焊接接头的组织和性能三、焊接应力与变形四、焊接缺陷与检验一、焊接电弧与电弧焊冶金过程(一)焊接电弧(二)电弧焊冶金过程(一)焊接电弧图3-2　电弧的构造1—电极　2—直流电源3—弧柱区　4—工件5—阳极区　6—阴极区(二)电弧焊冶金过程1)在焊接过程中，对熔化金属进行机械保护，使之与空气隔开。2)对焊接熔池进行冶金处理，主要通过在焊接材料(焊条药皮、焊丝、焊剂)中加入一定量的脱氧剂(主要是锰铁和硅铁)和一定量的合金元素，在焊接过程中排除熔池中的FeO，同时补偿合金元

4、素的烧损。二、焊接接头的组织和性能(一)焊缝的组织和性能(二)焊接热影响区的组织和性能(三)改善焊接接头组织和性能的措施二、焊接接头的组织和性能图3-3　低碳钢焊接接头温度分布与组织变化1—熔合区　2—过热区　3—正火区4—不完全重结晶区　5—再结晶区(一)焊缝的组织和性能(二)焊接热影响区的组织和性能1.熔合区　是焊缝和母材金属的交界区。2.过热区　受热温度在固相线至1100℃之间，奥氏体晶粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，塑性和韧度差。3.正火区　受热温度在1100℃～Ac3之间，焊后空冷使该区内的金属相当于进行了正火处理，故其组织为均匀而细小的铁素体和珠光体组织，

5、塑性、韧度较高，是热影响区中力学性能最好的区域。4.不完全重结晶区　也称部分正火区，受热温度在Ac3～Ac1之间，只有部分组织转变为奥氏体，冷却后获得细小的铁素体和珠光体，部分铁素体未发生相变，因此该区域晶粒大小不均匀，力学性能较正火区差。5.再结晶区　受热温度在Ac1～450℃之间。(二)焊接热影响区的组织和性能表3-1　焊接低碳钢时热影响区的平均尺寸(单位：mm)(三)改善焊接接头组织和性能的措施三、焊接应力与变形(一)焊接应力和变形产生的原因(二)预防和减小焊接应力和变形的工艺措施(三)消除焊接应力和矫正焊接变形的方法(一)焊接应力和变形产生的原因图3-4　低碳钢平板对接

6、焊时应力和变形的形成a)焊接中　b)冷却后(一)焊接应力和变形产生的原因表3-2　常见焊接变形的基本形式(一)焊接应力和变形产生的原因表3-2　常见焊接变形的基本形式(二)预防和减小焊接应力和变形的工艺措施1.焊前预热　目的是减小焊件上各部分的温差，降低焊缝区的冷却速度，从而减小焊接应力和变形，预热温度一般为400℃以下。图3-5　大型容器底板的拼焊顺序2.选择合理的焊接顺序(二)预防和减小焊接应力和变形的工艺措施(1)尽量使焊缝能自由收缩，以减小焊接残余应力　图3-5为一大型容器底板的焊接顺序，若先焊纵向焊缝③，再焊横向焊缝①和②，则焊缝①和②在横向和纵向的收缩都会受到阻碍，

7、焊接应力增大，焊缝交叉处和焊缝上都极易产生裂纹。(二)预防和减小焊接应力和变形的工艺措施图3-6　分散对称的焊接顺序(数字表示焊接先后顺序)a)T形梁　b)对接接头多层焊(二)预防和减小焊接应力和变形的工艺措施(2)对称焊缝采用分散对称焊工艺　长焊缝尽可能采用分段退焊或跳焊的方法进行焊接，以缩短加热时间，降低接头区温度，并使温度分布均匀，从而减小焊接应力和变形，如图3-6、图3-7所示。3.加热减应区　铸铁补焊时，在补焊前可对铸件上的适当部位进行加热，以减少焊接时对焊接部位伸长的约束，焊后冷