第8讲金属焊接性能及焊接结构设计ppt课件.ppt

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1、机械制造基础金工教研室制造科学与工程学院2004年春季学期第八讲：金属焊接性能及焊接结构设计©2004金工教研室机械制造基础第八讲：金属焊接性能及焊接结构设计简略了解其它焊接方法电阻焊、摩擦焊、钎焊、电渣焊真空电子束焊接、激光焊接常见金属材料的焊接工艺特点金属材料的焊接性碳钢合金结构钢铸铁非铁金属及其合金电阻焊电阻热Q=I2Rt特点生产率高、焊接变形小操作简便、易实现自动（汽车外壳焊接）设备复杂、耗电量大接头形式、工件厚度受到限制点焊、缝焊、对焊电阻焊演示点焊局部高温焊合分流现象焊点的分布最小距离限制点焊的接头形式硬规

2、范软规范电极压力表面清洗接头形式缝焊对焊对焊接头形式问题铜及铜合金可以采用电阻焊吗？摩擦焊摩擦焊演示摩擦焊的接头形式钎焊焊接过程示意图－毛细管作用钎焊硬钎焊450℃以上、接头强度200MPa以上自行车架、工具、刀具软钎焊450℃以下、接头强度70MPa以下仪表、导电元件、各种低载荷构件加热方式烙铁、火焰、电阻、感应钎焊演示钎焊的常见接头形式钎焊接头的比较使用片状或丝状的钎科以保证正确流入接缝的方法电渣焊电渣焊演示真空电子束焊接真空电子束焊接演示激光焊接激光焊接和切割演示选择焊接方法自行车车架钢窗家用液化气罐主缝自行车

3、圈电子线路板锅炉壳体钢轨对接不锈钢储罐硬钎焊（盐浴）硬钎焊、对焊、电弧焊缝焊缝焊外边、闪光对焊软钎焊埋弧焊、电渣焊闪光对焊等离子弧焊接、氩弧焊金属材料的焊接性焊接性概念设定相同（焊接方法、材料、参数、结构）易焊、难焊：获得优质焊接接头的难易程度焊接性并非一定焊接方法、焊接材料、焊接工艺评定方法工艺焊接性：出现工艺缺陷的倾向使用焊接性：使用中的可靠性（力学、特殊性能要求）钢材焊接性的估算碳当量计算公式计算结果<0.4%：良好0.4%～0.6%：相对较差>0.6%：焊接性不好小型抗裂实验法碳钢焊接低碳钢（C%<0.25%）

4、焊接性好、淬硬倾向小、无需特别处理大于50mm多层焊接－>应力、变形开裂焊条电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气体保护焊电阻焊保证焊接接头与母材等强度焊条：E4313(J421)E4303(J422)E4315(J427)等埋弧焊丝/焊剂：H08A(H08MnA)/431碳钢焊接中碳钢：C%＝（0.25%～0.6%）焊接性变差、淬硬倾向变大工艺特点：容易开裂：冷裂纹、热裂纹必须预热，减小工件各个部分的温差细焊条、小电流、开坡口多层焊接焊条电弧焊、电渣焊（厚件）选择抗裂能力较强的低氢型焊条、等强度焊条：E5016(J506)、E6

5、015－D1(J607)合金钢焊接合金结构钢焊接件较少工艺与中碳钢近似低合金结构钢焊接工艺特点热影响区的淬硬倾向：合金含量大小焊接接头的裂纹倾向：冷裂纹倾向大小：含氢量、淬硬程度、应力热裂纹倾向不大（我国合金都含Mn）强度级别决定工艺低：同低碳钢低温大厚度高刚度构件：大电流、慢速、低氢焊条、退火高：焊前预热、焊后先消氢处理，再退火处理铸铁补焊铸铁焊接性很差，只能进行补焊焊接特点焊缝易形成白口、难以切削加工易开裂、易产生气孔流动性好，只能进行平焊热焊法（600～700）：防止开裂，补焊后可切削加工冷焊法（450以下）非铁

6、金属及其合金的焊接铜及铜合金困难导热性太好，容易焊不透易氧化、易开裂、易形成气孔电阻很小，难以采用电阻焊铜合金比纯铜更难焊接氩弧焊（紫铜、青铜）气焊（黄铜）、碳弧焊、钎焊非铁金属及其合金的焊接铝及铝合金也比较困难极易氧化、Al2O3阻碍金属熔和、易夹渣导热性较好，需预热、使用大功率热源容易产生气孔（易吸收H2）高温下强度塑性很低，焊缝塌陷氩弧焊、气焊、点焊、缝焊、钎焊选择焊接方法－圆筒低压容器Q235钢板20mm批量生产埋弧自动焊20钢板2mm批量生产缝焊45钢板6mm单件生产焊条电弧焊紫铜板4mm单件生产氩弧焊铝合金

7、板20mm单件生产氩弧焊不锈钢板10mm小批生产氩弧焊问题如图铸件补焊后还是开裂，怎么样补焊才能既不开裂，又能切削加工？焊接结构设计焊接结构件材料的选择应选碳当量小于0.4的金属材料优选强度等级低的低合金结构钢优选镇静钢（脱氧完全）异种金属间焊接以焊接性较差的金属材料设计焊接工艺各种金属材料的焊接性能可查表合理选用型材减少焊缝数量焊接接头设计分散布置焊缝对称布置焊缝对称布置焊缝对称布置焊缝避开应力集中的位置避开应力集中的位置避开应力集中的位置避开机械加工位置便于电弧焊的设计便于电弧焊的设计便于电弧焊的设计便于埋弧焊的设

8、计便于点焊及缝焊的设计其他布置原则尽可能平焊避免仰焊减少横焊一次装配，尽可能完成大部分焊接焊条电弧焊接头形式对接接头焊条电弧焊接头形式T型接头焊条电弧焊接头形式角接接头焊条电弧焊接头形式搭接接头接头过渡形式接头过渡形式电渣焊接头形式如图三个焊件这三个焊件结构设计都有问题总结常见非电弧焊接方法电阻焊、摩擦焊、钎焊、电渣焊真空电子束焊