焊工(中级)第9章ppt课件.ppt

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1、焊工(中级)吴全生主编第九章焊接接头了解焊接接头形成的过程、焊接热循环的特点、焊缝熔池一次结晶组织和二次结晶组织的性能，从而尽力控制焊缝金属有害元素的来源。第九章焊接接头目录第一节焊接接头概述一、焊接接头的组成二、焊接接头的形式第二节焊接热循环概述一、焊接热循环的主要特点二、影响焊接热循环的因素第三节焊缝金属的组织与性能一、焊缝熔池的一次结晶二、焊缝金属的二次结三、焊接热影响区的组织与性能第九章焊接接头目录第四节改善焊接接头性能的方法一、选择合适的焊接工艺方法二、选择合适的焊接参数三、选择合适的焊接热

2、输入四、选择合理的焊接操作方法五、正确选择焊接材料六、正确选择焊后热处理方法七、控制熔合比第五节焊缝金属中的有害元素一、焊缝金属中的氧二、焊缝金属中的氢第九章焊接接头目录三、焊缝金属中的氮四、焊缝金属中的硫五、焊缝金属中的磷复习思考题第九章焊接接头第一节焊接接头概述一、焊接接头的组成用焊接方法连接的接头称为焊接接头。焊接方法应用最广泛的能源是使焊接材料和母材熔化的电能源。熔焊焊接接头是由两个或两个以上的焊件或零件用熔焊焊接方法连接的接头，它由焊缝金属、熔合区、热影响区组成。熔焊焊接接头组成见图9-1。

3、图9-1熔焊焊接接头组成a)对接接头b)搭接接头c)角接接头1—焊缝金属2—熔合区3—热影响区4—母材焊缝金属：是指焊件在焊接热源的作用下，由母材和焊材熔化后组成，也可以不添加焊材全部由熔化的母材组成，其组织和化学成分、力学性能都不同于母材。熔合区：它刚好是焊接接头在焊接热源作用下，被加热至熔点与凝固温度区间的部分，是焊缝金属向热影响区过渡的区域，在焊接热循环的影响下，金属组织和力学性能都发生很大变化。母材与焊缝交界的地方并不是一条线，而是一个狭窄区，这就是熔合区。熔合区是焊接接头的薄弱地带，晶粒非常

4、粗大，冷却后的组织是粗大过热组织，塑性和韧性很差。此外，这个地区还存在着严重的化学不均匀性、物理不均匀性，是熔合区性能下降的另一个主要原因。第一节焊接接头概述热影响区：母材在焊接过程中因受加热的影响（但是没有熔化），而发生的金相组织和力学性能变化的区域。1.对接接头2.搭接接头3.角接接头4.T形接头第一节焊接接头概述5.端接接头二、焊接接头的形式对接接头是指两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头。搭接接头是指两件部分重叠构成的接头。T形接头是指一件之端面与另一件表面构成直角或近

5、似直角的接头。端接接头是指两件重叠放置或两件表面之间的夹角不大于30°构成的端部接头。角接接头是指两件端部构成大于30°、小于135°夹角的接头。第二节焊接热循环概述反映焊件上的某一点，在焊接热源的作用下，其温度随着时间的变化由低到高，再由高到低的过程称为焊接热循环。焊接热循环的主要参数是加热速度、加热最高温度、相变温度以上的停留时间和冷却速度。焊接热循环的特征：1）虽然焊接过程加热温度高，加热速度和冷却速度都大，但是，加热速度比冷却速度更大。2）焊件各点的热循环不同。越靠近焊缝中心位置，峰值温度越高

6、，加热速度和冷却速度也越大，反之亦然。焊接接头热循环见图9-4。一、焊接热循环的主要特点二、影响焊接热循环的因素（1）焊接热输入（2）焊接方法（3）焊前预热（4）层间温度（5）其他因素1）焊件厚度影响。2）接头形式的影响。3）热导率的影响。第二节焊接热循环概述图9-4焊接接头热循环图第三节焊缝金属的组织与性能一、焊缝熔池的一次结晶1.焊缝熔池一次结晶的特点（1）焊缝熔池体积小，冷却速度快（2）焊缝熔池中的液态金属处于过热状态（3）焊缝熔池金属是在运动状态下结晶2.焊缝熔池一次结晶组织的特征从熔合线未完

7、全熔化的晶粒上开始，沿着垂直熔合线的方向，向与散热方向相反的方向长大，形成柱状晶。焊缝熔池一次结晶示意图见图9-5。图9-5焊缝熔池一次结晶示意图a)焊缝窄而深b)焊缝宽而浅第三节焊缝金属的组织与性能3.焊缝熔池一次结晶的组织性能焊缝熔池金属由液态凝固后所得到的组织是一次组织。粗大的柱状晶不但降低焊缝的强度，而且还降低焊缝的韧性，对高温合金和高温不锈钢等材料的影响就更为严重。焊缝的一次结晶形态还对产生裂纹、气孔、夹渣、腐蚀等都有很大的影响。4.焊缝中的偏析焊缝中的偏析可分为显微偏析、区域偏析和层状偏析

8、三种。（1）显微偏析焊缝熔池在结晶过程中，先结晶的固相比较纯，后结晶的固相含合金元素和杂质略高，最后结晶的固相含合金元素和杂质最高。（2）区域偏析第三节焊缝金属的组织与性能焊接过程中，焊缝熔池在结晶时随着电弧向前移动，熔池中的柱状晶也在不断地推移和长大，此时会把未凝固的合金成分和杂质推向焊缝熔池中心，使中心的杂质浓度逐渐升高，形成区域偏析。（3）层状偏析在焊缝断面上，不同分层的化学成分分布不均匀的现象称为层状偏析。二、焊缝金属的二次结晶1.焊缝金属的二次