材料成型技术基础3

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1、第四篇焊接WeldingFabrication焊接定义可拆式连接：螺纹联接、键连接不可拆式连接：焊接、粘接、铆接连接方法分类接头牢固，密封性好，省工省料：比铆接省12~20%能化大为小,拚小为大可以制造双金属结构,节省贵重金属生产率高 便于实现机械化,自动化焊接应力变形大,接头易产生缺陷（裂纹,夹渣,气孔）利用加热或者同时加热加压的方法，使分离的金属零件形成原子间的结合，从而形成新的金属结构jointhemetalpermanentlythroughatomcombiningordiffusingbythemeanofheatingorpressing焊接成形的特点焊接

2、方法分类及主要应用焊接方法分类主要应用金属结构件（压力容器、船体、冶金设备、各种车厢车身、各种机架等）有时采用锻焊结构或铸焊结构，进行特大型零件和毛坯的单件，简化工艺，降低成本双金属构件：车刀,硬质合金刀片+金刚石膜也可以用于铸造缺陷的补焊熔化焊：局部加热将焊接接头加热熔化,并形成共同的熔池,冷却结晶形成牢固接头压力焊：利用加压力(或同时加热)的方法,使两工件结合面紧密接触在一起,并产生一定的塑性变形或熔化,使他们的原子组成新的结晶（电阻焊 摩擦焊 冷压焊等）钎焊：对工件和钎料进行适当的加热,工件不熔化,钎料被熔化后，填在工件之间，与固态的金属互相扩散,钎料凝固后,将两

3、工件焊接在一起（铜焊  银焊  锡焊）焊条工件第一章电弧焊第一节焊接电弧1.电弧：电极与工件之间在气体介质中长时间放电现象arc:aphenomenaofdischarginginthegasbetweenelectrodecollars焊接电弧接触电阻：R短路电流：I电阻热：Q=I2RtE=V/dd+-d热电离碰撞电离焊接电弧的稳定燃烧—就是带点粒子产生、运动、复合、产生的动态平衡过程。电弧温度与热量取决于电极材料和焊接电流问：薄壁工件的焊接，采用何种接法？阴极区弧柱阳极区热量36%21%43%温度2400K6000～8000K2600K3.电弧的极性2.电弧构造正接

4、法—工件接正极焊条接负极反接法—工件接负极焊条接正极电弧构造与极性第二节焊接接头的组织与性能焊缝以及附近金属都经过快速升温和冷却不同点达到的最高温度不同焊接接头焊缝区焊接热影响区2.焊接接头的组织和性能冶金过程：形成熔池，与气体熔渣反应凝固过程：快速冷却，结晶，析气，收缩铸态组织，F+少量P,中心区域偏析严重焊缝weldingseam组织：熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织性能：一般优于母材1.焊接工件上温度的变化与分布2.焊接接头的组织和性能焊缝weldingseam冶金过程：形成熔池，与气体熔渣反应凝固过程：快速冷却，结晶，析气，收缩铸态组织，F+少量P,中心区域偏析

5、严重性能一般优于母材焊接热影响区heataffectzone焊缝周围金属因焊接热作用而发生组织和性能变化的区域不同区域相当于进行了不同规范的热处理焊接热影响区heataffectzone根据焊接过程达到的最高温度，焊接热影响区可以划分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区熔合区,过热区,正火区,部分相变区熔合区weldbond：焊缝与基体金属的交界区，0.1~1mm铸态组织+过热粗晶；σ↓，δ↓；应力集中过热区overheatedzone：AC3以上100~200℃过热粗晶，塑韧性差，脆性大正火区normalizedzone：AC3至AC3+100~200℃晶粒细化，性能

6、优于母材部分相变区partphasechangedzone：AC1至AC3组织不均匀：性能低于正火区域3.改善焊接热影响区组织和性能的方法焊接参数，接头形式和焊后冷却都影响热影响区，不同焊接方法热影响区见P133table4-1Heataffectzoneisunavoidable.合理的焊接方法和焊接规范合理的焊接方法焊条电弧焊或埋弧焊，热影响区窄，危害性小，用于焊接一般低碳钢奥氏体不锈钢的焊接，采用氩弧焊对特别重要的接头，用激光焊或电子束焊3.改善焊接热影响区组织和性能的方法（续）合适的焊接规范在保证焊接质量的前提下，减小焊接电流或提高焊接速度，都减小焊接热影响区热

7、处理—正火处理对重要结构，中碳钢焊接件，合金钢焊接件，特别是电渣焊焊接件对合金钢接头，如何焊接？选用小能量多层焊接第三节焊接应力与变形weldingstressanddistortion焊接:极不平衡热循环过程焊件各部分的加热温度，冷却速度不同热胀冷缩，不一致，形成应力进一步，可能形成变形，裂纹裂纹形成于焊缝或者熔合区，内裂纹，危害大，要探伤排查inspection裂纹产生取决于化学成分(特别是焊条中的S，P)、凝固区间、氢脆和焊接应力焊接:不完全的冶金过程，快速凝固来不及析气，产生气孔1.焊接应力的产生WeldingStress点热源加