焊接冶金原理课件：1绪论.pptx

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1、材料焊接冶金原理与工艺第1章绪论1.1材料焊接与连接1.2金属材料的熔化焊方法1.3焊接冶金原理的研究内容1.1材料的焊接与连接广义材料连接方法机械连接：宏观的结构关联性的连接，如铆接、螺纹连接等特点：暂时的、可拆卸的、结构重、气密性差化学连接：胶粘剂与被粘物间形成化学键和界面吸附实现连接特点：连接强度低，服役环境和温度存在局限性冶金连接：物理冶金或化学冶金的连接特点：强度高、刚度大，服役环境和温度与母材相当1.1.1材料焊接与连接的概念冶金连接即是传统意义上的焊接，是应用最广、最重要的材料永久连接方法。原子间作用力与距离的关系材料冶金连接在学术术语上的称谓变化材料连接

2、学要借助“热”或“力”的作用：1、原子间的引力与斥力。2、两个分离的金属构件连接到一起，从物理本质上看来就是要是这两个构件的连接表面上的原子彼此接近到金属晶格距离0.3~0.5nm；3、物体表面存在粗糙度，即使是精密的磨削加工表面粗糙度仍有几到几十微米；4、表面存在氧化膜和其他污染物的的阻隔；实际金属表面状态示意图1.1.2材料焊接与连接的分类熔化极氩弧焊混合气体电弧焊CO2气体保护电弧焊熔化极气体保护电弧焊非熔化极气体保护电弧焊钨极氩弧焊等离子弧焊气体保护电弧焊渣保护电弧焊焊条电弧焊埋弧焊熔化焊电弧焊激光焊电子束焊气焊电渣焊电阻点焊电阻缝焊固相焊电阻对焊闪光对焊摩擦焊

3、超声波焊扩散焊爆炸焊高频焊电阻焊旋转摩擦焊线性摩擦焊搅拌摩擦焊固相扩散焊瞬时液相扩散焊感应高频焊接触高频焊钎焊真空钎焊气保护钎焊钎剂钎焊炉中钎焊火焰钎焊感应钎焊气相钎焊浸粘钎焊红外钎焊激光钎焊电弧钎焊电阻钎焊盐浴浸沾钎焊液态钎料浸沾钎焊波峰焊材料焊接与连接方法1.2金属材料的熔化焊方法熔化焊是最重要的一类冶金连接方法，也是应用最多的一类焊接方法，约占焊接与连接加工总量的80%，实际工程建造和安装中应用的基本上都是熔化焊。熔化极氩弧焊混合气体电弧焊CO2气体保护电弧焊熔化极气体保护电弧焊非熔化极气体保护电弧焊钨极氩弧焊等离子弧焊气体保护电弧焊渣保护电弧焊焊条电弧焊埋弧焊电

4、弧焊激光焊电子束焊气焊电渣焊电阻点焊电阻缝焊熔化焊1.2.1渣保护电弧焊1、焊条电弧焊焊条电弧焊工艺原理a）焊接系统要素构成，b）工艺原理电弧及焊接区受到焊条药皮（药剂）分解产生的气体及熔渣的保护，使其与大气相隔离。焊条芯受到电弧的加热而熔化，形成熔滴过渡到熔池，与母材的熔化金属共同形成焊缝金属。埋弧焊工艺原理a）焊接系统要素构成，b）工艺原理焊接开始前在焊丝线上堆积颗粒状焊剂，以自动方式向焊剂中送进裸焊丝，在焊剂覆盖状态下引燃电弧进行熔化焊接。焊剂受到电弧的加热而熔化、分解，对焊接区域起到保护作用。2、埋弧焊1.2.2非熔化及气体保护电弧焊1、钨极惰性气体保护电弧焊钨

5、极惰性气体保护焊工艺原理a）焊接系统要素构成，b）工艺原理采用钨作为电弧的一级，一般采用惰性气体进行保护，该方法也称TIG（TungstenInertGas）焊。2、等离子弧焊以TIG焊方法为基础，利用喷嘴对气体保护的钨极电弧进行拘束，形成更高密度的能量源。等离子弧焊工艺原理a）焊接系统要素构成，b）工艺原理1.2.3熔化极气体保护电弧焊1、熔化极气体保护电弧焊的原理、特点及分类熔化极气体保护电弧焊工艺原理a）焊接系统要素构成，b）工艺原理熔化极气体保护电弧焊是以连续送进的焊丝为电弧的一极，被焊母材为电弧的另一极，同时加热、熔化焊斯和母材而形成焊缝的一类焊接方法ArHe

6、Ar+He惰性气体保护电弧焊（MIG）Ar+H2Ar+N2Ar+O2Ar+CO2Ar+CO2+O2活性混合气体保护电弧焊（MAG）（MAG）实心焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊CO2气体保护电弧焊CO2CO2+O2CO2CO2+Ar熔化极气体保护电弧焊（GMAW）源于惰性气体保护焊源于CO2气体保护焊1.2.4高能束熔化焊焊接热源的能量密度定义为热源单位面积传递的功率，即单位时间、单位面积传递的能量。所谓高能束是高能量密度束流的简称，通常是指电子束、激光束和离子束，但有时也把等离子弧包括在内。热源最小加热面积（cm2）最大功率密（W/cm2）正常规范下的温度乙炔火焰10-22*

7、1033500K钨极氩弧10-31.5*1048000K埋弧焊10-32.0*1046400K电渣焊10-31042300K熔化极氩弧焊10-4104~105CO2气体保护焊10-4104~105等离子弧焊10-51.5*10518000-24000K电子束10-7107~109激光焊10-8107~1091、电子束焊利用会聚的高能电子流轰击工件接缝处所产生的热能，使材料熔合的一种焊接方法。通常束斑直径<1mm，在0.1~0.75mm之间，速度可达0.3～0.7c。真空电子束焊接原理示意图熔化式束斑电功率密度小于105W/cm2深穿入式束