船舶焊接技术概述.ppt

《船舶焊接技术概述.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、第一章船舶焊接技术概述一、焊接过程的物理性质及分类通过加热或加压，或两者并用，并辅以填充材料或不用填充材料而使焊件达到原子结合的一种加工方法焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接过程的实质是用加热或加压等手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。焊接工艺的特色焊接在现代工业生产中具有十分重要的作用，在制造大型结构或复杂的机器部件时，更显优越，因为它可以用化大为小，化复杂为简单的方法准备坯料，然后用逐次装配焊接的方法拼小成大，这是其他工艺方法难以做到的。焊接技术要使金属固体间的接触表面达到原子之间的力能够产生相互作用距离，需要外部给予很大的能量焊接技术就

2、是利用加热、加压或加热和加压方法，来克服阻碍原子结合的因素以达到构件永久、牢固的连接按照焊接过程中特点来分类，可以归纳为熔焊、压焊和钎焊三大类熔化焊这类方法的共同特点：利用局部加热将焊件的接合处及填充金属材料熔化，并相互熔合，冷却凝固后而形成牢固的接头。电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等熔化焊的基本原理：将填充材料（如焊丝）和工件的连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离工件连接成为一个整体。在加热的条件下，金属的原子动能增强，促使原子间相互扩散压焊这类焊接方法的共同特点：在加热或不加热的情况下，对焊缝区施加一定压力

3、使两个分离表面的金属原子接近到晶格距离，形成金属键使两金属联为一体。施加压力，使两块金属的原子彼此接触，产生扩散船厂常用的有电阻对焊和缝焊都属于压焊钎焊它与熔焊相似，却有本质的区别。采用比母材熔点低的钎料，在低于母材熔点、高于钎料熔点的温度下，借助于钎料润湿母材的作用以填满母材的间隙并与母材相互扩散，最后冷却凝固形成牢固接头的方法。常见的钎焊方法有烙铁钎焊、火焰钎焊等，用于船用通风管道焊接。第二章电弧焊的基本原理第一节焊接电弧电弧是焊接热源中应用最广泛的一种利用电弧放电时产生的热量，熔化被焊金属和填充金属，从而获得牢固接头的焊接过程一、焊接电弧的产生电弧的实质是在一定条件下，电荷通过两

4、极之间气体空间的一种放电现象气体电离在一定情况下，气体分子或原子中的电荷在从外界获得足够的能量，能脱离原子核的束缚而成为自由电子，失去电子的原子成为正离子。这个过程叫做“电离”，经电离的气体才有导电作用。在焊接电弧中，根据获得能量的特点，电离可分为3种形式：撞击电离、光电离和热电离使气体电离所需的能量叫做电离电位(电离功)。不同的气体或元素，由于原子结构不同，其电离电位也不同。气体原子的激出、电离和电子发射电子发射在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出自由电子的现象称为电子发射。电子发射是引弧和维持电弧稳定燃烧的一个很重要的因素。按照能量来源不同，可分为热发射、光电发射、重粒子

5、碰撞发射和强电场作用下的自发射等。阴极电子发射热发射：物质的固体或液体表面受热后，某些电子具有大于逸出功的动能而逸出到表面外的空间中去的现象。它随着温度升高而增强。光电发射：物质的固体或液体表面接受光线的能量而释放出自由电子的现象。重粒子撞击发射：能量大的重粒子撞到阴极上，引起电子的逸出。强电场作用下的自发射：物质的固体或液体表面，虽然温度不高，但当存在强电场并在表面附近形成较大的电位差时，使阴极有较多的电子发射出来，简称自发射。维持电弧的必要条件焊接电弧是气体放电的一种形式，焊接电弧的形成和维持是在电场、热、光和质点动能的作用下，气体原子不断地被激发、电离以及电子发射的结果。实际上，

6、气体介质的电离和阴极电子发射是产生维持电弧的必要条件显而易见，引燃电弧的能量来源主要靠电场及由其产生的热、光和动能，而这个电场就是由弧焊电源提供的空载电压所产生的。电弧的引燃过程接好焊接回路，用焊条接触工件，形成短路电流通过凹凸不平的接触面而产生电阻热，将电极和工件间气体介质加热，接触面很快熔化，甚至产生金属蒸汽将焊条提到一定高度，高温的阴极表面产生强烈的热发射，同时在焊接电源电压作用下，产生很强的电场强度，产生了非常强的自发射。电离的气体在定向运动时不断和其它气体碰撞产生强烈弧光和高温，加速了电离过程从而产生电弧这一过程包括“短路—空载—燃弧”三个阶段电弧放电的特点在放电的过程中，正

7、离子和电子分别冲向两极表面，将动能转变为热能和光能，放出大量的热和眩目的光电弧焊就是利用这种热能进行焊接的钢焊条焊接钢材时的焊接电弧电弧放电有三个特点维持放电的电压较低，一般在20-30伏左右,电流密度大电弧有很高的温度(达6000℃)电弧的不同部位放出的热量不一样二、焊接电弧的构造和静特性焊接电弧可分为三个区域阴极区、阳极区和弧柱区紧靠负电极的区域为阴极区，间距约为10-4~10-5mm紧靠正电极的区域为阳极区，间距约为10-1~10-3mm