2019年三章焊接ppt课件.ppt

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1、第三章焊接一焊接生产的实质焊接，就是在两块金属之间，用局部加热或加压等手段，借助于金属内部原子的结合力，使分离的金属连接成牢固整体的一种工艺方法。概述两个物体只有相互接近到0.3～0.5nm的距离，才有可能实现原子力的结合。二焊接方法的分类1熔化焊：利用热源，将焊件接头熔化，并加入填充金属，凝固后彼此焊合在一起。2压力焊：加热或不加热，接头受压力作用，产生塑性变形，使原子间产生结合力（组成新的晶格），将两工件连接起来。熔化焊、压力焊和钎焊3钎焊：接头只加热不加压，焊件不熔化，钎料加热到熔化状态扩散到接头中去。硬钎焊：软钎焊：钎料的熔点450℃以上。钎料的熔点45

2、0℃以下。二焊接生产的特点1省工省料，构件轻便；2可以化大为小，以小拼大；3可以制造双金属结构，节省贵金属；4存在问题：影响质量的因素较多，易产生缺陷。提高质量，消除缺陷是焊接生产的关键问题。§1焊接的基本原理一熔化焊的冶金过程1冶金特点：a温度高Fe+O→FeOFeO+O→Fe3O4C+O→COMn+O→MnOSi+O→SiO2空气中的氮气亦可与铁发生反应，生成Fe2N或Fe4N（两极2500K，弧柱区6000～8000K）,易在焊缝中产生氧化物、氮化物夹渣，降低焊缝的力学性能，使其变脆。焊接材料中的元素烧损强烈，氧化氮化严重，b熔池体积小，冷却快，反应不平衡

3、，成分不均匀，渣气不易浮出，形成气孔、夹渣，进一步导致焊缝力学性能下降。c电离出的氢原子大量溶于金属，导致金属脆化。2保证质量的措施：a对熔化金属进行保护，防空气侵入；气体保护：熔渣保护：用化学性质不活波的气体充满焊缝周围，排开空气。手工电弧焊中，焊条药皮燃烧产生CO2保护气体。焊接过程中产生的熔渣覆盖在焊缝表面，以防金属被氧化、氮化。b补充易烧损的元素，保证焊缝的化学成分；c进行脱氧、硫、磷。(石灰石氟石等脱硫磷)二焊接接头的组织和性能（低碳钢）焊接接头包括焊缝，熔合区(靠近焊缝的半熔化区)，热影响区(临近熔合区)。1焊缝：(熔化区)组织特点：铸态组织，晶粒粗

4、大，力学性能：不低于基本金属。2熔合区：(半熔化区)此区的高温组织为A+L，A体晶粒粗大，塑性差，易产生应力集中，出现裂纹，力学性能最差。3热影响区：焊缝两侧受焊接热循环作用而发生组织性能变化的区域。接头各点：加热→迅速冷却过热区：最高加热温度1100℃～AE线。受高温影响，晶粒急剧长大，甚至产生过热组织。塑性、韧性明显下降，易出现裂纹，力学性能最差。正火区：最高加热温度Ac3～1100℃，相当受到正火处理。A体晶粒细小，冷却后组织细化，力学性能好。部分相变区：高温组织为F+A，相变不充分，晶粒不均，性能稍差。再结晶区：温度范围在AC1～500℃。工件焊经过冷塑

5、性变形，在此区再结晶，细化晶粒，提高性能。加热温度AC1～AC3，组织发生部分相变。4影响焊接接头性能的因素焊接材料：焊条中的焊丝和药皮，影响焊缝的化学成份。焊接方法：不同的焊接方法其热影响区的宽度不同。焊接工艺：焊接速度快，电流小，则热影响区窄。5改善接头性能的方法：采用合适的焊接材料，以保证焊缝的化学成份；焊接方法和工艺：采用热影响区小的焊接方法，工艺上可用细焊条，多层焊。调整焊接规范；减小焊接电流，加快焊接速度以减少热输入；焊后热处理。三焊接应力和变形1焊接应力和变形产生的原因：对工件进行了不均匀的加热和冷却。3减少和消除变形、应力的措施：a合理设计焊接结

6、构:减少焊缝长度、数量和断面积；焊缝对称布置；2焊接变形的基本形式：避免交叉焊缝；收缩变形角变形弯曲变形扭曲变形波浪变形σ拉σ压σ压b工艺措施：c矫正变形的方法反变形法；加余量法；刚性固定；合理的焊接顺序；机械矫正火焰加热矫正焊前预热，碳钢件可预热到350～400℃；消除应力的方法—焊后热处理。加0.1～0.2%的补缩量。先条后块原则§2常用熔化焊方法一焊条电弧焊（一）焊条1组成：焊条由焊丝（焊芯）和药皮两部分组成。2焊丝的作用：导电、填充焊缝金属。3药皮的作用：主要是保证焊缝质量。保护作用：药皮熔化，产生气体、熔渣，隔绝空气，保护熔滴和熔池。稳弧作用：药皮中的

7、K、Na的盐类电离，提高电弧的稳定性。脱氧、脱硫磷、渗合金，提高焊缝金属的机械性能。4焊条的分类、型号与牌号：焊条的种类：按焊条的用途分十一大类：碳钢焊条、低合金焊条、耐热钢焊条、铸铁焊条、不锈钢焊条……按药皮的主要成份分八类：Ti型、TiCa型、钛铁矿型、氧化铁型、低氢钾型、低氢钠型……按熔渣的酸碱性分两类：酸性焊条：酸性氧化物（FeO、TiO2）多于碱性氧化物（CaO、CaF2）特点：氧化性强，合金烧损大，焊缝机械性能（δ、ak）低；焊接工艺性好，对接头的清理要求不高（好焊）；价格便宜。用途：广泛用于低碳钢、低合金钢和要求不高的结构件。碱性焊条：药皮以碱性氧

8、化物和萤石为主的焊条。特