焊接相关知识培训资料(doc 19页)

第四篇焊接

教学要求

◆熟悉焊接的实质及其焊接方法分类

◆掌握焊条电弧焊

◆掌握其他焊接方法

◆熟悉常用金属材料的焊接

◆掌握焊接结构工艺性

◆了解常见的焊接缺陷及原因

热加工教学（机械零件毛坯的选择）

◆掌握机械零件毛坯的类型及其制造方法的比较

◆掌握选择毛坯类型及其制造方法的原则

◆掌握常用机械零件毛坯的类型及其制造方法

第四篇焊接

焊接：通过加热或加压，借助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的一种方法。它是一种永久地不可拆卸的连接，与螺钉连接、铆接、粘接相区别。

一、焊接方法的种类

1．按焊接的热源分类：气焊，电弧焊，电渣焊，电子束焊，激光焊，电阻焊，摩擦焊，感应钎焊。电弧焊按保护方式又分为：焊条电弧焊，埋弧焊，气体保护焊等。

2．按焊接过程工艺特征分类：熔焊，压焊，钎焊。

二、焊接的特点

三、焊接的应用

焊接广泛应用于机械制造、汽车制造、造船、航空航天、石油化工、冶金、电力、原子能、电子和建筑等等各个工业部门。

1．主要用于制造各种金属结构件。如石油化工部门大型球罐、压力容器、各种管道，起重机，房屋结构，火箭壳体和燃料容器。

2．制造机器零件及工具。如压力机机架、各种轴类件，齿轮、刀具等。

3．修复已经损坏的零件。

第1章电弧焊

1.1 焊接电弧

焊接电弧：在电极与工件之间的气体介质中长时间的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子流通过的导电现象。电极可以是金属丝、钨丝、碳棒或焊条。

1）电弧热量

2）直流正接：直流反接：

3）电弧电压：

1.2 焊接接头的组织与性能

一、焊接工件上温度的变化与分布

二、焊接接头的组织与性能

焊接接头：用焊接方法连接的接头，简称接头。焊接接头包括焊缝和热影响区。

1．焊缝的组织和性能：

2．热影响区的组织和性能

热影响区：焊缝附近的金属因焊接热作用而发生金相组织和力学性能变化的区域。根据受热情况不同分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。

三、改善焊接热影响区组织和性能的方法

1．正确选择焊接方法与焊接工艺。

2．采用焊后正火处理，使焊缝和焊接热影响区的组织转变成为均匀的细晶结构，以改善焊接接头的性能。

1.3 焊接应力与变形

焊接过程是一个不平衡的热循环过程，加热后焊件各部分的温度不同，随后的冷却速度也各不相同，因而焊件各部位在热胀冷缩和塑性变形的影响下，必将产生内应力、变形或裂纹。

一、焊接应力

1．后果：

2. 防止措施

1）设计时应选用塑性好的材料，避免使焊缝密集交叉，避免使焊缝截面过大和焊缝过长。

2）在施焊中应确定正确的焊接次序。

3）焊前对焊件预热，这样可减弱焊件各部位间的温差，从而显著减小焊接应力。

4）焊接中采用小能量焊接方法或锤击焊缝亦可减小焊接应力。

5）采用焊后去应力退火方法来达到。

二、焊接变形

1．后果：影响使用，过大的变形量将使焊件报废。

2．防止措施

1）结构设计：采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构。

2）施焊中，采用反变形措施或刚性夹持方法。刚性夹持法不适合焊接淬硬性较大的钢结构件和铸铁件。

3）正确选择焊接参数和焊接次序，使温度分布更加均衡。

4）采用机械矫正法或火焰加热矫正法消除小变形。

1.4 焊条电弧焊（手工电弧焊）

焊条电弧焊：用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊，简称手弧焊或手工电弧焊，它是利用焊条与工件间产生电弧热，将工件和焊条熔化而进行焊接的方法。

一、手工电弧焊的焊接过程

二、电焊条：焊条由焊芯和药皮（压涂在焊芯外面，涂料）组成。

焊芯的作用：药皮作用

3．焊条的种类、型号和牌号

1）种类：我国按化学成分分七大类，碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条及焊丝、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条等。

2）型号：是国家标准中规定的各种系列品种的焊条代号。

3）牌号：是焊条行业统一规定的各种系列品种的焊条代号。

4）酸性焊条和碱性焊条特性（熔渣性质）：

4．焊条的选用

基本原则：保证焊缝金属与母材具有同等水平的性能。选用时主要考虑三个因素：

1）母材的力学性能和化学成分。2）焊件的工作条件和结构特点。3）焊接设备和施工条件。

二、主要特点

灵活方便，适应性强。它设备简单，便宜。生产率低。对焊工操作技术要求高。

三、应用范围

一般适用于单件、小批生产，厚度2㎜以上，各种常用金属材料，各种焊接位置的焊缝和短的、不规则的焊缝。

1.5 埋弧焊

埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。

焊剂：焊接时能够熔化形成焊渣和气体，对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质。

自动焊：用自动焊接装置完成全部焊接操作的焊接方法。一般指焊丝送进和电机移动操作由机器来完成。

一、埋弧焊的焊接过程：

二、焊接材料

1．焊丝：

2．焊剂：种类和焊剂牌号

三、埋弧焊工艺

1．埋弧焊坡口形式与尺寸的特点。埋弧焊焊接电流比较大，工件的熔深大，因此

1）板厚≤24mm时可采用I形坡口。

2）钝边尺寸比较大，通常有6～10㎜。钝边是指焊件接头坡口根部的端面直边部分，作用是防止烧穿。

2．第一道焊缝时通常要采用焊剂垫。作用是保证焊件能达到一定的熔深而又不烧穿。

3．尽可能采用双面焊。

4. 环缝焊接。

5 T形接头角焊缝的焊接。它可以把机头转动一个角度，叫平角焊；如果把工件旋转45 ，机头可

以在垂直位置焊接称为船形焊，这样更容易保证焊接质量，生产率也高。

四、埋弧焊的特点

五、埋弧自动焊的应用范围：适用于同时具备下列条件