[精彩]《金属焊接》2013-2-焊接方法_图文
《金属材料焊接》课程标准
《金属材料焊接》课程标准一、课程定位《金属材料焊接》是焊接技术及自动化专业的核心专业课程。
该课程是焊接技术及自动化专业的必修科目，前期知识包括金属材料与热处理等专业基础课，后期是金属材料的焊接操作方法等专业课程。
本课程主要是对各种金属材料的分类与性能进行介绍，然后分析其焊接性，通过分析焊接性再制定各种焊接方法与焊接工艺。
最后要达到能够对各种金属材料选择焊接方法，制定焊接工艺，特别是不同的金属材料在选择焊接工艺过程中的差异。
二、课程目标通过《金属材料焊接》课程的学习，使学生具备对各种不同的金属材料焊接工艺进行合理的选择与制定的基本知识，为学习掌握和提高专业知识和职业技能打下基础。
1.知识目标（1）理解金属焊接性的基本概念与内容，以及理解影响金属焊接性的四大因素，特别是各个因素的主要内容，掌握金属焊接性的各个实验方法。
（2）掌握非合金钢（碳钢）焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
（3）掌握低合金高强度钢焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
（4）掌握低合金特殊用钢焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
（5）掌握不锈钢焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
（6）掌握铸铁焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
（7）掌握有色金属焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
（8）掌握异种金属焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
（9）掌握堆焊焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
（10）掌握新型金属材料焊接性的分析方法，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极与非熔化极气体保护焊等焊接方法的焊接工艺的制定。
金属熔焊原理及材料焊接
金属熔焊原理及材料焊接
金属熔焊是一种常见的金属焊接方法，它利用高温将金属材料加热到熔点并使其熔化，然后通过冷却使其凝固在一起，从而实现材料的连接。
金属熔焊的原理包括以下几个步骤：
1. 加热：将金属材料加热到一定温度，使其达到熔点。
加热可以使用火焰、电弧、激光等热源。
2. 熔化：当金属材料达到熔点时，其原子开始失去有序结构并呈现液态。
在液态状态下，金属原子可以自由流动。
3. 密实：在金属材料熔化的同时，焊接材料（焊丝或焊料）也会熔化并与原材料混合。
通过表面张力和毛细效应，焊接材料会充满焊接接头中的缝隙，并经过冷却后凝固。
4. 冷却：在熔化材料充满接头缝隙后，将焊接材料冷却至固态。
固态的焊接材料与基材结合，在冷却过程中形成强固的连接。
焊接材料是进行金属熔焊的关键，常用的焊接材料包括焊丝和焊料。
焊丝一般是金属丝，它是填充金属材料的主要来源。
焊丝可以有不同的成分和特性，根据需要选择不同种类的焊丝来适应不同金属材料的焊接。
焊料是一种在焊接时产生熔融状态的材料，通过其熔融状态与金属材料表面的接触和作用，实现金属连接。
金属熔焊广泛应用于各个领域，包括工业生产、建筑、航空航天等。
不同的金属熔焊方法和材料选择取决于具体的应用需求和金属材料的性质。
金属焊接幻灯片
目录
• 焊接基本概念与原理 • 常见金属焊接方法及特点 • 金属焊接工艺与操作技巧 • 金属焊接缺陷识别与预防
目录
• 金属焊接质量检查与评价标准 • 安全生产与环保要求在金属焊接中应用
01
焊接基本概念与原理
焊接定义及分类
焊接定义
焊接是一种通过加热或加压，或 同时加热加压的方式，使两个分 离的金属表面达到原子间的结合 ，形成永久性连接的工艺过程。
化学成分分析
通过光谱分析、化学滴定等方法， 测定焊缝金属的化学成分。
04
06
安全生产与环保要求在金 属焊接中应用
安全生产规章制度遵守情况回顾
1 2 3
安全生产责任制落实情况
企业建立健全了安全生产责任制，各级管理人员 和员工明确各自的安全职责，并切实履行。
安全培训和教育情况
企业定期开展安全培训和教育活动，提高员工的 安全意识和操作技能，确保员工掌握必要的安全 知识和应急处理能力。
应急预案制定和演练情况
针对可能出现的紧急情况，企业制定相应的应急预案，并定期组织 演练，提高员工的应急处置能力。
环保法规遵守情况总结
环保法规执行情况
01
企业在金属焊接过程中严格遵守国家和地方环保法规，确保生
产过程中的废气、废水、噪声等污染物达标排放。
环保设施建设和运行情况
02
企业投入必要的资金和技术力量，建设和完善环保设施，确保
安全检查和隐患排查治理情况
企业定期进行安全检查和隐患排查治理工作，及 时发现和消除事故隐患，确保生产过程中的安全。
危险源辨识和风险评估结果展示
危险源辨识情况
通过对金属焊接过程中可能出现的危险源进行辨识，如高温、火 花、有害气体等，制定相应的防范措施。
金属焊接工艺精品PPT课件
焊接接头形式
• 2.2.2 焊接接头的组成 • 焊接接头包括：焊缝、熔合区、热影响三部分。 • 焊缝余高并不能增加整个焊接接头的强度，
会引起应力集中。
• 熔合区的组织属于过热组织。在很多情况 下，熔合区是产生裂纹和局部脆性破坏的发源 地。
2.3 焊接残余应力与焊接变形
• 2.3.1 焊接变形与焊接应力的形成
• 多层焊时，在施焊后继焊道之前，其相邻 焊道应保持的温度。
• 4.2 封底焊缝(back bead)： • 单面对接坡口对接焊时，焊完坡口焊缝后，
将焊缝背面清根，然后焊接的一条焊缝。
• 4.3 打底焊(backing welding)： • 焊接开坡口的对接接头时，在接头根部焊
接的在焊接接头横截面上，母材熔化的深度。 • 4.5 焊道（bead）: • 每一次熔敷所形成的一条单道焊缝。 • 4.6 焊层(layer)： • 多层焊时的每一个分层。每个焊层可由一
条焊道或几条并排相搭的焊道所组成。
• 4.7 接头(joint)：
• 由二个或二个以上零件用焊接组合或已经 焊合的接点。检验接头性能应考虑焊缝、熔合 区甚至母材等不同部位的相互影响。
• 注1：GB/T 3375—1994《焊接术语》中称其为“接 头”，在JB 4708—2000中的术语称其为“焊接接 头”。
• U=U阳+U阴+U柱= U=U阳+U阴+bl • U阳: 阳极压降；U阴: 阴极压降；U柱: 弧柱压降；
• b：单位电弧长度的弧柱压降；一般为20V/cm~40V/cm；l: 电 弧长度，cm。电弧电压主要取决于电弧长度，即电弧电压与
电弧长度基本成正比。
• 2.1 锅炉压力容器制造中常用的焊接方法 • 焊条电弧焊（SMAW）、埋弧焊(SAW)、氩弧焊
金属材料焊接性及试验方法
1.2 金属材料的焊接性试验方法
• 1.2.2金属材料焊接性的试验方法与选择原则 • 1.焊接性试验方法分类 • 金属材料焊接性试验的方法很多，根据试验内容和特点可以分为工艺
焊接性和使用焊接性两大方面的试验，每一方面又可分为直接法和间 接法两种类型。 • 直接法有两种情况:一种是模拟实际焊接条件，通过实际焊接过程考 查是否发生某种焊接缺陷或发生缺陷的严重程度，根据结果直接评价 材料焊接性;也可以通过试验确定出获得符合要求的焊接接头所需的 焊接条件，这种情况一般用于工艺焊接性试验。另一种情况是直接在 实际产品上进行焊接性试验。例如，压力容器的焊接试板主要用于使 用焊接性试验。
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1.1 金属材料的焊接性
• 不同板厚、不同接头形式或坡口形状其传热方向和传递速度不一样， 从而对熔池结晶方向和晶粒长大产生影响。结构的形状、板厚和焊缝 的布置等决定接头的刚度和拘束度，对接头的应力状态产生影响。不 良的结晶形态、严重的应力集中和过大的焊接应力是形成焊接裂纹的 基本条件。
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1.2 金属材料的焊接性试验方法
• 间接法一般不需要焊接，只需对产品使用的材料做化学成分、金相组 织、力学性能的试验，并进行分析与测定，根据结果和经验推测材料 的焊接性。
• 金属材料焊接性试验方法分类见表1-1。 • 2.焊接性试验方法的选择原则 • 选择焊接性试验方法时一般应遵循下列原则。 • (1)针对性所选择的试验方法，其试验条件要尽量与实际焊接时的条
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1.2 金属材料的焊接性试验方法
• 1.2.4金属材料工艺焊接性试验方法
• 一、斜Y形坡口焊接裂纹试验法 • 这是一种在工程上广泛应用的试验方法。该试验广泛应用于评定碳钢
金属焊接(ppt 32)
钎焊接头的形成包括两个过程：⑴ 钎料熔化和流入、 填充接头间歇形成钎料充满焊缝的过程；⑵ 液态钎料与 钎焊金属相互作用。
钎料填充焊缝过程示意图 液态钎料和固态金属之间的相互作用
软钎焊和硬钎焊
➢ 软钎焊
软钎焊是指使用的钎料熔点低于450℃的钎焊，通常 用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（＜70MPa）。
第三节 压 力 焊
压力焊（俗称固态焊）是在压力（或同时加热）作 用下，在被焊的分离金属结合面产生塑性变形而使金属 连接成为整体的焊接工艺。
电阻焊
电阻焊是利用电流通过被焊工件以及接触部分产生 电阻热，使接触部位达到塑性或局部熔化状态，加压焊 合而使工件焊接在一起的焊接方法。
➢ 焊接分类
根据焊接接头
得正火组织。机械性能改善。
部分相变区：最高加热温度比Ac1～Ac3稍高，珠光体和部
分铁素体重结晶细化。晶粒大小不均，机械性能稍差。
一般，低碳钢焊件的热影响区较窄，危害性较小， 焊后可直接使用；对于碳素钢和低合金钢焊件，焊后可 进行正火处理，细化晶粒，改善机械性能；对于无法进 行热处理的焊件，则需正确选择焊接方法和工艺条件， 来减小热影响区的范围。
含少量锑的锡铁合金钎料应用最广泛。 软 钎 焊 所 用 的 钎 剂 主 要 有 ： 松 香 、 ZnCl2 溶 液 、 ZnCl2钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护钎焊区， 增加润湿性）。 软钎料主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、 导电元件等。
➢ 硬钎焊
硬钎焊是指使用的钎料熔点高于450℃的钎焊。其主 要加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加 热、盐浴加热等。软钎焊的接头强度不高（＞500MPa）。
属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素。
一张图，看懂各种金属的焊接方法！
一张图，看懂各种金属的焊接方法！
文章转自网络，如有侵权，联系删除。
目前，大多数金属可采用一种或多种焊接方法进行焊接。
可焊金属可焊接的厚度范围很广，从最薄的板到最厚的板。
此外，这些金属可以在任何位置焊接；有些金属不能通过任何焊接方法进行连接。
各种金属材料的熔点、密度、热导率、拉伸强度、塑性等性能可以用来测量金属材料的焊接难度。
在所有金属材料中，普通碳钢是应用最广泛的一种；其次是铸铁，但大部分铸铁材料不用于焊接结构，也需要焊接或焊接修补；另一种是合金钢、不同合金钢（如低合金高强度钢、热处理钢、超高强度钢等）需要采用不同的焊接工艺；铝及其合金由于储量大，应用范围越来越广泛，特别是在轻量化应用中，不同的铝合金具有不同的性能，需要不同的焊接工艺；铜及其合金主要用于高导电性、耐腐蚀性或导热性的场合；不锈钢和铸钢的焊接工艺类似于轧钢。
由于成分相似，不同的不锈钢性能不同，焊接工艺也不同。
尽管镍及其合金并没有被广泛使用，而且使用量很小，但它们非常重要，因为镍合金在某些应用环境中是最佳选择；镁及其合金在普通金属中是最小的，而且它们也很重要，因为它们在普通金属中最轻，而且大多数用于焊接。
ING 结构。
各种常用金属材料及其使用方法如图1所示。
图注:A-焊接性好;B-可用;C-很少选用;N-焊接性极差。
SMAW-手工电弧焊;GTAW-钨极惰性气体保护焊;PAW-等离子弧焊;SAW-埋弧焊;GMAW-熔化极气体保护焊;FCAW-药芯焊丝电弧焊;ESW-电渣焊;BW-电子束焊;OFW-氧乙炔焊。
《金属焊接》焊接方法
正接
电子发射 产热量大 能力强 熔深大 电弧稳定 生产率高
钨极 产热少
许用焊接 电流大
一般 采用
电弧燃反烧接稳定
电子发射 产热小 困难 熔池宽
稳定性差 生产率低
钨极 产热大 易过热
许用焊接 电流小
“阴极破 碎”作用 (Al、Mg)
影响电弧热量分布及熔透情况
母材
70%
50%
30%
电极
30%
50%
70%
教学目标
1. 掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、CO2保护焊的特点 2. 掌握直流正接、直流反接、交流焊的优缺点 3. 了解熔滴过渡形式及特点 4. 掌握钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、CO2保护焊的优缺点
★重点★
1. 阴极破碎作用；直流正接、直流反接、交流适用范围； 2. 熔滴过渡；主要形式；形成原因及焊接特点； 3. TIG、MIG、CO2保护焊的特点及使用范围。
中、先厚缩板颈的水 平对后接短和路角接
阴 强 焊保极 ， 铝电 成飞护破 广 及弧 形溅效碎 泛 其稳 美小果能 用 合定 观好力 于 金
三、优、缺点
劳动生产率高，成本低于TIG
熔
冶金过程简单
化
极 特点 直流反接有良好阴极破碎作用
氩
几乎可焊所有金属
弧 焊
尤其适合Al、Cu及其合金
对油污、铁锈等较为敏感
3
80-130
11-18
350-600
50-85
动4 焊5
125-200有不风1适0时-16合的薄保5板护00-焊效800接果好40-63
190-250
10-18 700-1000 35-50
劳容动易条焊件偏好
金属焊接
动火,应在彻底隔绝区域内分段取样；在设备外部动火作业，应进行环境分 析，且分析范围不小于动火点10 m。 取样与动火间隔不得超过30 min，如超过此间隔或动火作业中断时间超过 30 min，应重新取样分析。特殊动火作业期间还应随时进行监测。 使用便携式可燃气体检测仪或其它类似手段进行分析时，检测设备应经标 准气体样品标定合格。
应坚守岗位，不准脱岗；在动火期间，不准 兼做其它工作。
当发现动火人违章作业时应立即制止。 在动火作业完成后，应会同有关人员清理现
场，清除残火，确认无遗留火种后方可离开 现场。
2019/10/27
4.动火部位负责人 对所属生产系统在动火过程中的安全负责。
参与制定、负责落实动火安全措施，负责生 产与动火作业的衔接。 检查、确认《作业证》审批手续，对手续不 完备的《作业证》应及时制止动火作业。 在动火作业中，生产系统如有紧急或异常情 况，应立即通知停止动火作业。
岗 位 当 班 班 长 验 票 签 字
人动 员火 ）点 同单 意位
负 责
人 （ 工
艺 管 理
审主
各
批管
职
安
能
全
部
或
门
生
会
产
签
副
总
签
字
本动 信火 息作
业 负 责 人 填 写 作 业 基
特 殊 动 火
办理相 应级别 动火证
Байду номын сангаас
每月30日前按动火作业数量 分等级汇总上报安环部
存根存档保存一年
业召 现集 场相
2019最新6金属焊接性与焊接方法.ppt化学
理论上具有焊接性，但实际实施非常困难，需 要复杂的苛刻的施工条件才能完成焊接施工；或 者即使完成焊接施工，焊接接头质量（使用性能） 也不能保证。
焊接性不良
4
第六章 金 属 焊 接 性
工艺焊接性包括冶金焊接性与热焊接性 （1）冶金焊接性 冶金焊接性是指冶金反应对焊缝性能和产生缺陷的影 响程度，它包括合金元素的氧化、还原、蒸发、氢、氧 、氮的溶解，对气孔、夹杂、裂纹等缺陷的敏感性。 （2）热焊接性 热焊接性是指焊接热过程对焊接热影响区组织性能及 产生缺陷的影响程度，它用于评定被焊金属对热作用的 敏感性。
8
第六章 金 属 焊 接 性
纯铝焊接：气焊热源温度低、热量分散、保 护不良→难以避免气孔、未焊透等缺陷→焊接性 很差；氩弧焊→焊接性良好→焊接接头质量满足 性能要求。 过热敏感的低合金高强钢：为了降低焊接线 能量，避免过热，可采用电子束焊、等离子焊 和 脉冲电弧焊等 铸铁：防止产生白口，加大线能量，减缓冷 却速度，宜采用电渣焊、气焊等，焊接热源分散， 功率密度低，冷却慢
焊接冶金与金属焊接性
第六章 金属焊接性与焊接方法
1
第一节：焊接性与焊接性试验 第二节：合金钢的焊接 第三节：异种钢焊接问题 第四节：焊接方法特点
2
§1-1 金属焊接性概念
1、金属焊接性概念 金属材料在限定的施工条件
下，焊接成规定设计要求的构件， 并满足预定服役要求的能力。 GB/T3375-94《焊接术语 》
10
常用金属材料的焊接性能
材料种类 低碳钢
焊接性 良好
低合金结 构钢
低强度 高强度
良好 较差
中碳钢
较差
高碳钢
金属的焊接--内有精选动图
5.2 熔化焊
一、熔化焊的基本原理 ㈠熔焊焊缝的形成
5.2 熔化焊
一、熔化焊的基本原理 ㈡焊接接头的组织和性能
焊接接头：
0.焊缝区（weld metal area）
1.熔合区
2.过热区
热影 响区
3.正火区
4.部分相变区。
t
0t
A 1
2
3
GE
4Leabharlann 5S1 0 2 34 5
0.15
Wc/%
低碳钢焊接时热影响区组织变化
焊接热源： 电弧热
溶池保护： 焊剂（气、渣）
5.2 熔化焊
三、埋弧自动焊
优点： ※ 生产率高； ※ 焊接质量稳定； ※ 节省金属材料； ※ 改善了劳动条件； ※ 只能在水平位置焊接。
缺点：
1）适应性较差 ，焊前准备工 作量大；
2）焊接电流强度大，不适于 3mm以下薄板；
3）难以完成铝、钛等强氧化 性金属及合金的焊接；
5.2 熔化焊
正火区
在热影响区内相当于受到
t
正火处理的区域。（1.2-4mm）
0t
1
A
力学性能优于母材。 部分相变区
2
3
GE
4
5
S
在热影响区内发生部分相变 的区域。
1 0 2 34 5
0.15
Wc/%
力学性能较母材稍差。
低碳钢焊接时热影响区组织变化
力学性能最差的区域：熔合区和过热区
以低碳钢为例，说明焊接 过程造成金属组织和性能 的变化。如图4-6所示。受 焊接热循环的影响，焊缝 附近的母材组织或性能发 生变化的区域，叫焊接热 影响区。熔焊焊缝和母材 的交界线叫熔合线。熔合 线两侧有一个很窄的焊缝 与热影响区的过渡区，叫 熔合区。焊接接头由焊缝 区、熔合区和热影响区组 成。
第9章金属焊接图(5页)
第九章金属焊接图教育部高职高专规划教材中国石油和化工工业出版物一等奖首届全国机械行业职业教育优秀教材第二节常见焊缝的标注方法第一节焊接的表示法第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件焊缝的规定画法第一节焊接的表示法二、焊缝的符号表示法一、焊缝的规定画法第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件一、焊缝的规定画法焊接是采用加热或加压，或两者并用，用或不用填充金属，使分离的两工件材质间达到原子间永久结合的一种加工方法。
用来表达金属焊接件的工程图样，称为金属焊接图，简称焊接图。
焊接是一种不可拆卸的连接形式，由于它施工简便、连接可靠，在工程中被广泛采用1．焊接接头形式两焊接件用焊接的方法连接后，其熔接处的接缝称焊缝，对接接头角接接头搭接接头T 形接头筒体与封头均采用对接焊接用于鞍式支座的焊接用于接管（或容器法兰）与封头（或筒体）的焊接工程制图（第六版）教学软件焊接前的视图画法焊接后的画法2．可见焊缝的画法3．不可见焊缝的画法用视图表示焊缝时，当施焊面（或带坡口的一面）处于可见时，焊缝用栅线（一系列细实线）表示。
此时表示两个被焊接件相接的轮廓线应保留当施焊面（或带坡口的一面）处于不可见时，表示焊缝的栅线省略不画第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件4．剖视图中焊缝的画法用剖视图或断面图表示焊缝接头或坡口的形状时，焊缝的金属熔焊区通常应涂黑表示第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件对于常压、低压设备，在剖视图上的焊缝，按焊接接头的型式画出焊缝的剖面，剖面符号用涂黑表示；视图中的焊缝，可省略不画对于中压、高压设备或设备上某些重要的焊缝，则需用局部放大图（亦称节点图），详细地表示出焊缝结构的形状和有关尺寸第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件1．焊缝的基本符号二、焊缝的符号表示法名称图形符号示意图标注示例表9-1常见焊缝的基本符号焊缝的基本符号表示焊缝横截面的形式或特征I 形焊缝V 形焊缝单边V 形焊缝带钝边V 形焊缝第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件附表12焊接符号带钝边U 形焊缝带钝边J 形焊缝角焊缝第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件附表12焊接符号2．焊缝的补充符号名称图形符号示意图标注示例说明表9-2焊缝的补充符号焊缝的补充符号是补充说明有关焊缝或接头的某些特征，如表面形状、衬垫、分布、施焊地点等平面平齐的V 形焊缝，焊缝表面经过加工后平整凹面角焊缝表面凹陷凸面双面V 形焊缝，焊缝表面凸起圆滑过渡焊缝表面与母材交接处圆滑过渡第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件附表12焊接符号周围焊缝沿着工件周边施焊的焊缝，周围焊缝符号标注在基准线与箭头线的交点处现场焊缝在现场焊接的焊缝尾部有4条相同的角焊缝，采用焊条电弧焊第九章金属焊接图工程制图（第六版）教学软件附表12焊接符号3．焊缝的尺寸符号表9-3 焊缝尺寸符号的含义名称符号标注位置工件厚度δ坡口角度α焊缝尺寸符号是用字母代表对焊缝的尺寸要求，当需要注明焊缝尺寸时才标注坡口面角度β根部间隙b 钝边p 坡口深度H 焊缝宽度c 余高h 焊缝有效厚度S 根部半径R 工程制图（第六版）教学软件4．焊缝的尺寸符号——坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸，标在基本符号的上侧或下侧；——相同焊缝数量及焊接方法代号标在尾部基准线一般与主标题栏平行。