第三篇焊接技术_机械制造基础

• 焊缝两端焊引弧板和引出板
2、焊件厚 <20mm 单面焊，焊 件厚>20mm；双 面焊或开 坡口后单面焊；
3、焊环焊缝时，焊丝位置逆旋 转方向偏离焊件中心线一定 距离a； 4、手工电弧焊或各种类型焊剂 垫封底；
2 . 3 气体保护焊
气体保护焊

用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接 区的电弧焊称为气体保护焊 。
~1100 ℃之间的金属；
• 部分相变区——加热温度在
Ac1至 Ac3之间的金属；
三 . 改善焊接热影响区性能方法
1. 用手工电弧焊或埋弧焊焊一般低碳钢结构时， 热影响区较窄，焊后不处理即可保证使用 。 2. 重要的钢结构或用电渣焊焊接构件，要用焊后 热处理方法消除热影响区 。 3. 碳素钢、低合金结构钢构件，用焊后正火消除 。 4. 焊后不能接受热处理的金属材料或构件，要正 确选择焊接方法与焊接工艺 。
第三篇 焊接技术 分
• 熔化焊
• 压力焊
类
（共同结晶）
（塑性变形）
• 钎
焊
（原子溶解与扩散）
第一章 焊接成形基础
1 . 1 焊接接头的组织与性能
1 . 2 焊接应力与变形
1.3 1.4 焊接缺陷及检验 金属焊接性
1 . 1 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、焊接接头金属组织与性能
2 . 1 焊条电弧焊
三.焊 条
1 . 组成 2 . 作用—焊条芯、药皮 3 . 分类及 牌号 4 . 焊条选择原则
四. 焊条电弧焊工艺
1 . 焊接接头及坡口 2 . 焊缝空间位置 3 . 操作要点
五.特 点
1 . 操作灵活; 2 . 使用设备简单; 3 . 可全位置施焊，可焊任意形状焊缝; 4 . 生产率低; 5 . 适于中小型焊接件，焊接厚度2~20mm。
接头设计 后处理检查 表面准备 冷却形成接头 装 加 配 热
三. 特
点
1. 只需填充金属熔化，接 头金属不熔化； 2 .加热温度低，变形小；
3 .可焊相同金属，也可焊 性能相差很大材料；
4 .采用搭接接头
5 .接头焊前要仔细清洗。
四.应 用
• 各种黑色金属及合金连接； • 异种金属的连接； • 小而薄、精度要求高工件。
• 应
用
耐热钢 钛合金
不锈钢 铜合金
等难熔、易氧化材料
• 分 类
1 . 微束等离子弧焊
2 . 大电流等离子弧焊
三 . 等离子弧切割
1 . 切割过程
2 . 特点（与氧气切割相比）
• 切割速度高（1~3）倍 • 可切割任何金属和非金属 • 设备成本高
4 . 2 电子束焊
• 利用高速和聚焦的电子束轰击焊件
二、特 点及应 用
1、电渣焊不需开坡口
2、焊缝质量好
3、焊剂及电能消耗少
4、焊后一般要热处理
5、对电极材料要求高
应用：主要用于焊厚度 > 40mm的工件 特别适用重型机械的制造
第三章 压力焊与钎焊
3.1 电 阻 焊
3.2 3.3
摩 擦 焊 钎 焊
3.1
• 电阻焊
电 阻 焊
• 特 点
1 .热源来自焊件内部的电阻热 ； 2 .焊接时不需填充金属，也不用保 护措施； 3 .焊接变形小 ； 4 .生产率高 ；
(4) 可焊相同金属也可焊异 种金属。
应用：主要用于
重要工件的焊接。
* 说
为保证对焊质 量，使两焊件接触
明
端面均匀加热，要
求对焊工件接触断 面形状、尺寸相同 或相近。
对接接头形式
3.2 摩 擦 焊
• 利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，将工 件端面加热到塑性状态，然后在压力下进行焊 接的方法称摩擦焊。
按保护气体不同分为：


氩弧焊
二氧化化碳气体保护焊
一、氩 弧 焊
1、分 类 • 熔化极氩弧焊
• 非熔化极氩弧焊
3、氩弧焊特点
• • • • • 保护效果好 热影响区小 可实现全位置焊 氩气成本高 一般只在室内焊接
2、焊接过程
二 . 二氧化碳气体保护焊
• 以二氧化碳作为保护气体的电弧焊。
1、焊接过程
2.特点及应用
• 成本低； • 工件变形小热影响 区小； • 明弧焊，不用敲渣 • 生产率高； • 用大电流时焊缝成 型不美观； • 主要用于低碳钢和 低合金钢的焊接。
气体保护焊特点
• 采用电弧做焊接热源；
• 不用渣而完全用气体来 保护熔池； • 生产率高；
• 气体代替焊剂，焊位不 受限制。
2.4
第三篇 焊接技术
第一章 焊接成形基础 第二章 常用熔化焊方法 第三章 压力焊和钎焊 第四章 现代焊接技术 第五章 常用金属材料焊接 第六章 焊接件结构设计
第三篇 焊接技术
概
述
就是将分离的金属结构连接成一
• 焊接—— 个不可分割的整体 过程。 实质——金属原子间的结合
第三篇 焊接技术
特 点
与铆接相比 1 . 节省金属； 2 . 密封性好； 3 . 施工简便，生产率高。 与铸造相比 1 . 工序简单，生产周期短； 2 . 节省金属； 3 . 较易保证质量。
– 正接法 – 反接法
二 . 手工电弧焊用设备
1 . 分类
– 交流电焊机
3.特
点
（1）交流电焊机
• 结构简单、价廉、噪音小； • 焊接时电流不如直流稳定； • 对某些焊条不适用。
– 直流电焊机
2 . 作用
– 作焊接电弧的电源；
– 保证电弧容易燃烧和 能稳定燃烧。
（2）直流电焊机
• • • 结构复杂、价贵、噪音大； 焊接时电流稳定； 能适应各种焊条。
二 . 减少与消除焊接应力的方法
1 . 设计方面
尽量减少焊缝数量， 避免焊缝过分集中；
2 . 工艺方面
• 焊前预热 • 合理制订焊接顺序 • 热处理方法——焊 后退火
三 . 焊接变形的基本形式
1. 2. 3. 4. 5. 收缩变形 角变形 弯曲变形 波浪变形 扭曲变形
四 . 防止和减少焊接变形的措施
焊接接头——焊缝 + 热影响区
1、焊缝
焊缝金属的性能不低于母材。
2、热影响区 焊缝附近的母材上因受焊接热的影响 而发生组织和性能变化的区域。
热影响区分为以下四区：
• 熔合区——从焊缝到基本金属
的过度部分；
• 过热区——近缝区加热到 1100
℃上到固相线温度区间的金属；
• 正火区——加热温度在 900
一 . 焊接过程
二 . 特点
1 . 接头质量好；
2 . 可焊范围广；
3 . 不需填充金属；
4 . 需灵敏制动装置；
应用:
用于圆形工件、棒料 及管子的对接。
说
接头形式——
– 可以是等断面也
明
可不等，但需有
一焊件为圆形或 管状。
3.3
钎
焊
利用熔点比焊件金属低的钎料作填 充金属，适当加热后钎料熔化将处于固 态的工件连接起来的一种焊接方法。 钎料——金属或合金
• 通过性能试验直接确定其热影响区产生裂纹的倾向 。
2 . 间接法

通过化学成分来间接评定焊接性
据经验：
国际焊接学会推荐碳当量计算公式： • C当 < 0.4 可焊性良好 C C+ Mn/6+(Cr+Mo+V ）/5+ • 当量 C= = 0.4 ~ 0.6 可焊性中等 当 (Ni+Cu）/15（%） • C当 > 0.6 可焊性较差
第四章 现代焊接技术
4 . 1 等离子弧焊接与切割 4 . 2 电子束焊 4 . 3 激光焊与切割 4 . 4 扩散焊 4 . 5 爆炸焊
4 . 1 等离子弧焊接与切割
一、基本概念
等离子态
等离子体 自由电弧 等离子弧
二 . 等离子弧焊
• 特点 1 . 只用于室内 2 . 保护气体—氩气 3 . 热影响区小，变形小
• 从设计和工艺两方面综合考虑
1 . 设计方面
– 尽量减少结构上的焊缝数量
– 焊缝安排尽量对称
– 构件结构应便于焊接时使用夹具
2 . 工艺方面
– 反变形
– 加收缩余量 – 刚性固定 – 选用合理的焊接顺序
焊后
焊前反变形
焊前预弯反变形
焊后
– 选用合理的焊接顺序
五 . 焊接变形的矫正方法
• 当焊接变形 > 允许值时，须矫正。 • 常用方法
– 利用强大电流通过 焊件时所产生的电 阻热来加热焊件， 并在压力作用下实 现焊接的方法。
• 分 类
按接头形式不同分： – 点焊、缝焊、对焊
5 .设备复杂，消耗功率大，适用的 接头形式与可焊工件厚度受限制， 只有在大批量生产时采用专用设 备才能充分发挥其优势。
一. 点 焊
1 . 焊接过程
– 夹紧工件 （焊前加压） – 通电加热 –断 电 （维持原压或增压） –去 压
2 . 工艺特点
• 分流现象；
• 皆采用搭接接头；
• 焊点强度高；
• 多用于焊厚度<4mm
的薄板冲压件。
二. 缝
1 .焊接过程
焊
与点焊相同。
不同
– 以盘状电极代替柱状电极 ； – 盘状电极对焊件加压导电， 同时旋转带动焊件移动 ； – 焊件上焊出一道由许多互相 重叠焊点组成的连续焊缝 ；
2 .应用
机械矫正法火焰矫正法Biblioteka 1 . 4 金属材料的焊接性
一 . 基本概念
1 . 焊接性
被焊金属材料在焊接 时获得优质焊接接头 的难以程度。
2 . 包括内容