工程材料与成型技术基础基本第十章 焊接与胶接成形
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《工程材料及成形技术基础》焊接成形 ppt课件
焊
含O量是焊丝的（7 ~ 35）倍
Mn、 C因蒸发和烧损而减少
接
σb(MPa)
焊缝：334 ~ 390
δ(%) 5 ~ 10
弯曲角(°) 20 ~ 40
αk(J/cm2) 4.9 ~ 24.5
母材：390 ~ 440 25 ~ 30
180
＞147.0
所以，焊缝脆性极大。为保护焊缝质量，应采取措施：
1）形成有效保护，限制空气侵入焊接区（熔渣、气体） 2）渗加有益合金元素，硅、锰、钛等 3）焊前清理
过大，因此适于4mm以下的薄板。
特点
1.机械保护效果好：比重比空气大25%，又是惰性气体；
焊 2.电弧稳定：氩气导热系数小，又是单原子气体，
不分解 吸热；
接 3.明弧焊接，可以全自动焊接，易于自动控制；
4.焊接热影响区窄，焊后变形小；
5.氩气较贵（是CO2的5倍）。
用于高合金钢（不锈钢、耐热钢）、铜、铝的焊接
（4）焊条的选用**
1）焊接碳钢或普通低合金钢时，应选用结构钢焊条
焊
——“等强度原则”；
对于焊缝延性、韧性要求高的重要结构，或容易产生裂
接 纹的钢材和结构（厚度大、刚性大、施焊环境温度低等）焊
接时，应用碱性焊条。
2）选用不锈钢焊条及耐热钢焊条时———“同成分原则”
3）焊条工艺性能要满足施焊操作需要。
焊 熔化，从而形成焊接的。
接
焊 接
钎焊(Soldering)：
按钎焊的加热方式，钎焊可以分为烙铁钎焊、火焰钎焊、
焊
感应钎焊、炉中钎焊、真空钎焊等。其中，烙铁钎焊是焊接 电子器件的重要方法。
接
按钎料熔点不同，钎焊可以分为 硬钎焊、软钎焊
材料成形技术基础第10章
Θf(Θm)和Θd 可用来衡量塑料的注射成型性能， Θf(Θm) 低时，有利于熔融，生产时耗能少；Θf(Θm)温度区间大时，
塑料熔体的热稳定性好，可在较宽温度范围内变形和流动 塑料的成型方法有很多，其中主要有：注射（塑）成型、 挤出成型、压缩成型、压铸成型、吹塑成型等。据统计，目 前注射制品约占所有塑料制品总产量的30%，占工程塑料制品 的80%，故注射成型是一种最主要的成型方法
注塑成型过程 a)加热熔融塑化 b)充模、压实、保压、倒流 c)冷却定型、脱模 1－料斗 2－机筒 3－喷嘴 4－分流锥 5－柱塞
10§10-3 注射成型及其模具
塑料在注射机筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注 系统进入模具型腔，最终冷却定形的过程称为浇注过程。该过程可分为 充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。如图示为一个注射周期内压 力随时间变化曲线。 OA段为塑料熔体在注射 压力p1作用下，从料筒计 量室流入型腔始端的时间 AB段 熔 体充满 型腔， 此 时注射压力达到最大值 BC段是熔体的压实阶段, 注射压力用于压实熔体 CD段为保压阶段 E时刻熔体在浇口处凝固, 封断流动 EF段为冷却定形阶段
称为聚合物熔体的表观粘度。它表征的是非牛顿流体在外力作用下 的抗切应变的能力 • • • 粘度是描述塑料熔体流变行为最重要的参数 对于牛顿流体，其粘度h为一个不变常量 对于非牛顿流体，其表观粘度ηα受多种因素影响
10§10-2 塑料成型理论基础
在聚合物流变学理论中，凡是服从指数流动规律的非牛顿流体统称为粘 性流体。根据n的取值范围可将粘性流体分为三类： n<1时，称为假塑性液体，绝大多数聚合物熔体与溶液的流动都接近 于假塑性流体 n>1时，称为膨胀性液体 n=1时，且只有切应力达到或超过一定值后才能流动的，称为 Bingham体
工程材料与成形技术基础
工程材料与成形技术基础工程材料与成形技术基础是现代工程领域中非常重要的一门学科，它涉及到了材料的选择、性能分析、成形工艺等方面的知识。
在工程实践中，材料的选择和成形技术的应用直接影响着产品的质量和性能，因此，对工程材料与成形技术基础的深入理解和掌握至关重要。
首先，工程材料的选择对产品的性能有着重要的影响。
不同的工程材料具有不同的物理和化学性质，因此在实际应用中需要根据产品的使用环境和要求来选择合适的材料。
比如，在高温环境下工作的零部件需要具有耐高温的特性，而在海水中使用的零部件则需要具有抗腐蚀的特性。
因此，工程材料的选择需要综合考虑各种因素，以确保产品能够在特定环境下具有良好的性能。
其次，对工程材料性能的分析是工程材料与成形技术基础中的重要内容之一。
通过对材料的力学性能、热学性能、耐磨性、耐腐蚀性等方面的分析，可以帮助工程师们更好地了解材料的特性，从而为产品设计和工艺选择提供依据。
例如，在设计机械零部件时，需要对材料的强度、韧性等性能进行分析，以确保产品在工作时不会发生断裂或变形。
此外，成形技术是工程材料与成形技术基础中的另一个重要内容。
成形技术包括了各种加工工艺，如锻造、铸造、焊接、切削等，这些工艺对产品的形状、尺寸和表面质量有着直接的影响。
因此，工程师需要根据产品的要求选择合适的成形技术，并对成形工艺进行合理的设计和控制，以确保产品能够满足设计要求。
总之，工程材料与成形技术基础是工程领域中不可或缺的一门学科，它对产品的质量和性能有着直接的影响。
通过对工程材料的选择、性能分析和成形技术的应用，工程师们可以更好地设计和制造出符合要求的产品，从而推动工程技术的发展和进步。
希望本文能够对工程材料与成形技术基础有所帮助，谢谢阅读！。
工程材料与成形技术基础
工程材料与成形技术基础
工程材料与成形技术基础
工程材料是指用于各种工程应用的材料，包括金属、塑料、陶瓷、复合材料等。
工程材料的特性决定着其适合的应用范围以及需要采取
何种成形技术来加工。
在选择和应用材料时，需考虑各项性能指标，
包括强度、硬度、韧性、耐腐蚀性、耐热性、导热性、导电性等。
工程材料的成形技术可分为两大类：热成形与冷成形。
热成形包
括锻造、轧制、挤压等，该类成形技术以高温、高压作用为主，可改
变材料的晶粒状态、结构和形状，从而提高材料的机械性能。
冷成形
包括拉伸、冲压、剪切、折弯等，该类成形技术以低温、低压作用为主，主要用于薄板、薄壁、小件等细密零部件的制造。
在应用材料时，需要根据其特性选择合适的成形技术进行加工，
以达到理想的效果。
例如，在生产中需要使用成本低廉、加工强度高
的材料，可以选择钢铁、铜、铝等金属材料，并采用锻造、挤压等热
成形技术进行加工。
而在制造精密零部件时，需要使用耐磨耗、耐腐
蚀性能好的材料，可以选择高强度塑料或钛合金等，并采用拉伸、冲
压等冷成形技术进行加工。
总之，工程材料与成形技术基础是工程领域中极为重要的一个方面。
只有深入了解各种材料的特性和成形技术的特点，才能在实践中
选择和应用合适的材料和成形技术，从而提高产品质量、降低生产成本。
焊接与胶接成形83页PPT
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢你的阅读
焊接与胶接成形
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
❖ 知识就是财富 ❖ Байду номын сангаас富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
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焊接与胶接成形
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工程材料及成形技术基础
工程材料及成形技术基础工程材料是指在工程中使用的各种原材料和制品，包括金属材料、非金属材料和复合材料等。
在工程实践中，材料的选择和成形技术的应用对工程设计和制造具有重要影响。
本文将重点介绍工程材料及成形技术的基础知识，希望能够为工程技术人员提供一些参考和帮助。
首先，工程材料的选择是工程设计的重要环节。
不同的工程应用需要不同性能的材料，比如在航空航天领域需要轻质高强度的材料，而在建筑领域则需要耐久性强、抗压抗拉的材料。
工程材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能等多个方面，工程师需要根据具体的工程要求来选择合适的材料。
其次，工程材料的成形技术是指将原材料通过加工、成型、焊接等工艺加工成具有一定形状和性能的制品的技术。
常见的成形技术包括锻造、铸造、焊接、切割、热处理等。
这些成形技术在工程制造中起着至关重要的作用，能够满足工程设计对材料形状、尺寸、性能等方面的要求。
工程材料及成形技术的基础知识包括材料结构、性能、加工工艺等多个方面。
材料结构包括晶体结构、晶粒结构、晶界等，这些结构对材料的性能具有重要影响。
材料性能包括力学性能（强度、硬度、韧性等）、物理性能（密度、导热性、导电性等）、化学性能（耐腐蚀性、耐热性等）等，工程师需要了解不同材料的性能特点，以便选择合适的材料。
加工工艺包括成形技术、热处理工艺、表面处理工艺等，这些工艺能够改善材料的性能和形状，满足工程设计的要求。
在工程实践中，工程师需要根据具体工程要求选择合适的材料和成形技术，以确保工程制品具有良好的性能和质量。
同时，工程师需要不断学习和掌握新的材料和成形技术，以适应工程技术的发展和变化。
通过不断的实践和经验积累，工程师能够更好地应用工程材料及成形技术，为工程设计和制造提供更好的支持。
总之，工程材料及成形技术是工程技术领域的重要基础知识，工程师需要深入学习和掌握这些知识，以提高工程设计和制造的水平和质量。
希望本文能够为工程技术人员提供一些参考和帮助，促进工程技术的发展和进步。
第十章 焊接与粘接
二、粘接
粘接是用胶粘剂把两个物体连接 在一起的方法，并使结合处有足够强 度的连接工艺。胶接工艺简便、生产 效率高、成本低，在工业生产中应用 越来越广泛。
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工 程 材 料 及 成 形 工 艺 基 础
§10.1 焊接成形基础
一、 熔焊冶金过程及其特点 二、 焊接接头的组织和性能 三、 焊接应力与变形 四、 焊接裂纹
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（2）CO2 气体保护焊 指利用CO2 作为保护气 体的一种熔化极气体保护焊，简称CO2焊。
CO2焊是用连续送进的焊丝作为电极，其在 原理、特点与装置上类似于熔化极氩弧焊。
1）特点：
①焊接成本低； 优 点
②生产率高； ③变形小，焊接质量好； ④明弧焊接，易于控制，适于全位置焊接；
2.焊接应力与变形产生的原因：
焊 焊缝和近缝区：产生压应力， 接 同时产生压缩变形。 时 近缝区两侧：产生拉应力。 冷 焊缝和近缝区：产生拉 却 应力。 时 两侧：产生压应力。 焊接应力易使焊件变形。焊后残留在焊件内的应 力和变形称为焊接残余应力和焊接残余变形。如图 10.1.3所示。焊接应力和焊接变形总是同时存在。
④连接性能好；⑤重量轻；⑥便于实现机
械化和自动化。
缺点：①焊接结构不可拆卸，修理和更换不方便；
②易产生焊接应力和焊接变形；③易产生 焊接缺陷；④焊接接头的组织和性能较差。
4. 焊接的应用 ：广泛地应用于传统制造领域和 微电子工业、表面工程、新材料工程等领域。
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工 程 材 料 及 成 形 工 艺 基 础
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一、 熔焊冶金过程及其特点
机械工程材料及成型基础第9章金属塑性成形 第10章 金属的焊接连接
齿轮、连杆等零件的生产；还有工具、模 具上的主要零件，如各种模具中的模块、 导杆、拉杆等；在军工机械中，如炮筒、 枪械及其他零件；包括仪器仪表上的零件 及日常生活用品大多数采用的冲压件；标 准件，如螺钉、螺母、螺栓、销子等零件， 都是塑性成形的产品。 塑性成形的缺点是塑性成形过程中的变形 量不能太大，工件的形状不能太复杂；而 且塑性成形的设备及所使用的模具投资大。
（2）模锻。指在模锻锤或热模锻压力机上，利用模具使毛坯变形 而获得具有模膛外形的锻件的加工方法，图9.8为一齿轮毛坯的模锻示 而获得具有模膛外形的锻件的加工方法，图9.8为一齿轮毛坯的模锻示 意图 5．冲压 冲压工艺是金属塑性加工的基本方法之一，它通过冲压机床经安装在 其上的模具施加压力于板料或带料毛坯上，使毛坯全部或局部发生塑 性变形，从而获得所需的零件形状。图9.9为一筒形件拉深示意图。 性变形，从而获得所需的零件形状。图9.9为一筒形件拉深示意图。
弹性变形时，变形力和原子位移之间保持着比例关系， 外力去掉后，物体就回复到原有的尺寸和形状。如果外 力停止作用，物体不能完全恢复，则这部分剩余变形称 为“塑性变形”。在这种情况下，原子不能回复到原来 塑性变形” 的位置，而存在于新的稳定平衡的位置。塑性变形时， 应力和变形之间一般是不存在直线关系的。所谓金属的 塑性是指金属能够产生剩余变形而不破坏其完整性的能 力。 在塑性变形的方式中，滑移和孪晶是物体塑性变形的基 本方式。滑移是金属晶体在切应力（）作用下，晶体的 一部分沿一定的晶面和晶向相对于晶体的另一部分发生 移动或切变，如图9.10所示。 移动或切变，如图9.10所示。
第9章 金属塑性成形
9.1概述 9.1概述
金属的塑性成形是利用金属材料在外力作用下所产生 的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的毛 坯或零件的加工方法。它的基本工艺包括锻造与冲压，简 称为锻压。塑性成形过程中，主要有冲击力和静压力这两 种外力作用到金属坯料上，其中锤类设备提供的动力为冲 击力，液压机与机械锻压设备提供的动力为静压力。
材料成形工艺基础最新精品课件第十章焊接方法及其发展
(2)焊接材料 焊条电弧焊焊接材料为手工操纵的焊条，焊条内部为 金属焊芯，外涂药皮。
焊接时，焊芯既是电极又是填充金属，因此焊芯的化学成分和性能 对焊缝金属有直接的影响。
焊接不同金属时应选用不同焊芯，按用途来分，焊条有结构钢焊条、 耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍 合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条。常用钢 芯牌号及应用如表10-１所示。
10.1.2 埋弧自动焊
埋弧自动焊是电弧引燃后在焊剂层下燃烧，引燃电弧、送丝、电弧 移动等过程全部由机械自动完成的焊接方法。 1．埋弧焊焊接过程
视 频
2．埋弧焊特点
(1)生产率高
(2)节省金属
(3)焊接质量好且稳定 (4)劳动条件好
3．埋弧焊的应用
Байду номын сангаас
埋弧焊通常用于碳钢、低合金结构钢、不锈钢和耐热钢，也 可用来焊接特殊性能钢，镍基合金、有色金属等。在压力容器、 造船、车辆、桥梁等工业生产中得到广泛应用。但是，埋弧焊设 备费用高，焊前准备复杂，对接头加工与装配要求较高，只适于 批量生产中厚板(6～60mm)的长直焊缝及直径大于250mm环缝的 平焊。
药皮的主要作用有：产生保护气体和熔渣；稳定电弧、减少飞溅， 并使焊缝成形美观；与熔池金属发生冶金反应，去除杂质，并添加有益 合金元素，提高焊缝性能。
药皮的主要成分为造气剂和造渣剂，还含有稳弧剂、脱氧剂和合金 剂等。根据药皮熔化后形成的熔渣性质不同，焊条分为酸性焊条和碱性 焊条两大类 。
表10-1 焊条钢芯牌号及应用
焊条型号按国际标准表示为：Exxxx，如E4303、E5015、 E5016等。其中E表示焊条；前两位数字表示熔敷金属最小抗拉强 度，单位为kgf/mm2；第三位数字表示焊接位置（0和1表示全位置 焊，2平焊，4向下立焊）；后两位数字组合表示焊接电流种类和 药皮类型，03表示酸性药皮，15、16表示碱性药皮，并要采用直 流电焊接。
胶 接
凡是能与粘料混溶的溶剂或能参加胶粘剂固化反应的各种低 粘度化合物都可作为稀释剂
焊接与胶结成形
1.2 胶粘剂
1. 胶粘剂的形成
填料
根据不同的使用要求,在胶粘剂中加入一定量的各种不同填料 所加入的填料可使胶接件提高强度、增大硬度、提高耐热性、 降低热膨胀系数和收缩率、降低成本和增大粘度 通常使用的填料,有金属粉末、玻璃、石棉等
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
1. 胶接的原理
有关胶接机理认识,至今仍有机械结合、吸附、化学键、扩散、 静电、弱界面层等多种学说。
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
2. 胶接的特点
胶接是一种新型的连接工艺 胶接在室温下就能固化、实现连接 胶接接头为面际连接,应力分布均匀,大大提高了胶接件的疲劳 寿命 胶接接头比铆接、焊按接头,更为光滑、平整、质量较小
机械制造基础
焊接与胶结成形
❖ 胶接
1.1 胶接基本原理 1.2 胶粘剂 1.3 胶粘过程特征
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
1. 胶接的原理
胶接是指利用胶粘剂把两个胶接件连接在一起的过程 胶接接头的形成过程涉及胶粘剂对被胶粘物表面的浸润流散、 物理吸附、渗入基体中的凹坑、孔隙而形成钉、钩、锚等机械嵌合 力或形成共价键结合等复杂化学过程
焊接与胶结成形
1.3 胶粘过程特征
胶粘过程一般包括表面处理、涂胶、合拢、固化4个阶段 表面处理
对胶粘件的表面进行适当处理是形成理想胶接接头的重要条件 铬酸—硫酸侵蚀及铬酸阳极化、磷酸阳极化是常用的两种方法
焊接与胶结成形
1.3 胶粘过程特征
胶粘过程一般包括表面处理、涂胶、合拢、固化4个阶段 涂胶
为把胶粘剂均匀涂敷在待粘件表面,并使其充分润湿、扩散、流 变和渗透,可选用刷涂、喷涂、刮涂、滚涂、注入、热熔涂等多种 不同的方法
焊接与胶结成形
1.2 胶粘剂
1. 胶粘剂的形成
填料
根据不同的使用要求,在胶粘剂中加入一定量的各种不同填料 所加入的填料可使胶接件提高强度、增大硬度、提高耐热性、 降低热膨胀系数和收缩率、降低成本和增大粘度 通常使用的填料,有金属粉末、玻璃、石棉等
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
1. 胶接的原理
有关胶接机理认识,至今仍有机械结合、吸附、化学键、扩散、 静电、弱界面层等多种学说。
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
2. 胶接的特点
胶接是一种新型的连接工艺 胶接在室温下就能固化、实现连接 胶接接头为面际连接,应力分布均匀,大大提高了胶接件的疲劳 寿命 胶接接头比铆接、焊按接头,更为光滑、平整、质量较小
机械制造基础
焊接与胶结成形
❖ 胶接
1.1 胶接基本原理 1.2 胶粘剂 1.3 胶粘过程特征
焊接与胶结成形
1.1 胶接基本原理
1. 胶接的原理
胶接是指利用胶粘剂把两个胶接件连接在一起的过程 胶接接头的形成过程涉及胶粘剂对被胶粘物表面的浸润流散、 物理吸附、渗入基体中的凹坑、孔隙而形成钉、钩、锚等机械嵌合 力或形成共价键结合等复杂化学过程
焊接与胶结成形
1.3 胶粘过程特征
胶粘过程一般包括表面处理、涂胶、合拢、固化4个阶段 表面处理
对胶粘件的表面进行适当处理是形成理想胶接接头的重要条件 铬酸—硫酸侵蚀及铬酸阳极化、磷酸阳极化是常用的两种方法
焊接与胶结成形
1.3 胶粘过程特征
胶粘过程一般包括表面处理、涂胶、合拢、固化4个阶段 涂胶
为把胶粘剂均匀涂敷在待粘件表面,并使其充分润湿、扩散、流 变和渗透,可选用刷涂、喷涂、刮涂、滚涂、注入、热熔涂等多种 不同的方法
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•第一章工程材料的结构与性能
3) 晶向和晶面的表示方法
• 晶向和晶面的表示方法分别采用晶面指数(hkl)和晶向指数 [uvw•晶]形面式（以立方晶系为例）。
• 晶向指数（hkl)的确定方法是：
✓以晶胞的某一阵点为原点，三个基 并以点阵基矢的长度作
•抗氧化性 •抗腐蚀性
•Fe
•H2
•Fe-Cu电池
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•电解液
•(+) •(-)
•F (+)
(-) (•+F)e•3FCe3C
•珠光体腐蚀
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本章小结
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第二章金属的凝固与固态相变
•2.1纯金属的结晶 •2.2合金的凝固 •2.3铁碳合金平衡态的相变基础 •2.4钢在加热时的转变 •2.5钢在冷却时的转变 •2.6焊接接头的相变 •本章小结
•第一章工程材料的结构与性能
硬度
符号
压头类型
压力 Kgf
硬度值 有效范围
应用举例
HRC
120º
150
20~60
金刚石圆锥
HRC
淬火钢件
HRB
Ф1/16inch 淬火钢球
100
25~100 软钢、退火钢、铜合金
HRB
HRA
120º
金刚石圆锥
60
70HRA 硬质合金、表面淬火钢
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•第一章工程材料的结构与性能
焊接与胶接成形PPT83页
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
83
焊接与胶接成形
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
▪
焊接与胶接成形
1-电极、2-直流电源、3-弧柱区、4-工件、5-阳极区、6-阴极区
图9-2 电弧的构造 阴极区发射电子，因而要消耗一定的能量，所产生的热量占电弧热的 36%左右；在阳极 区，由于高速电子撞击阳极表面并进入阳极区而释放能量，阳极区产生的热量较多，占电弧 热的 43%左右。用钢焊条焊接钢材时阴极区平均温度为 2400K，阳极区平均温度为 2600K。 弧柱区的长度几乎等于电弧长度，热量仅占电弧热的 21%，而弧柱区的温度可达 6000K～ 8000K。 弧焊电源：焊接电弧所使用的电源称为弧焊电源，通常可分为四大类：交流弧焊电源、 直流弧焊电源、脉冲弧焊电源和逆变弧焊电源。
表92常见焊接变形的基本形式示意图产生原因由焊接后焊缝的纵向沿焊缝长度方向和横向沿焊缝宽度方向收缩引起由于焊缝横截面形状上下不对称焊缝横向收缩不均引起形梁焊接时焊缝布置不对称由焊缝纵向收缩引起工字梁焊接时由于焊接顺序和焊接方向不合理引起结构上出现扭曲薄板焊接时焊接应力使薄板局部失稳而引起3预防和减小焊接应力和变形的工艺措施1焊前预热预热的目的是减小焊件上各部分的温差降低焊缝区的冷却速度从而减小焊接应力和变形预热温度一般为400以下
制，能够实现各种材料之间的连接（例如各种金属、各种非金属和金属与非金属之间的连接）， 而且具有工艺简单，应力分布均匀，密封性好，防腐节能，应力和变形小等特点，已被广泛 用于现代化生产的各个领域。胶接的主要缺点是固化时间长，胶粘剂易老化，耐热性差等。
机械联接：有螺纹联接、销钉联接、键联接和铆钉联接，其中铆钉联接为不可拆连接， 其余均为可拆连接。机械联接的主要特点是所采用的连接件一般为标准件，具有良好的互换 性，选用方便，工作可靠，易于检修，其不足之处是增加了机械加工工序，结构重量大，密 封性差，影响外观，且成本较高。
图9-2 电弧的构造 阴极区发射电子，因而要消耗一定的能量，所产生的热量占电弧热的 36%左右；在阳极 区，由于高速电子撞击阳极表面并进入阳极区而释放能量，阳极区产生的热量较多，占电弧 热的 43%左右。用钢焊条焊接钢材时阴极区平均温度为 2400K，阳极区平均温度为 2600K。 弧柱区的长度几乎等于电弧长度，热量仅占电弧热的 21%，而弧柱区的温度可达 6000K～ 8000K。 弧焊电源：焊接电弧所使用的电源称为弧焊电源，通常可分为四大类：交流弧焊电源、 直流弧焊电源、脉冲弧焊电源和逆变弧焊电源。
表92常见焊接变形的基本形式示意图产生原因由焊接后焊缝的纵向沿焊缝长度方向和横向沿焊缝宽度方向收缩引起由于焊缝横截面形状上下不对称焊缝横向收缩不均引起形梁焊接时焊缝布置不对称由焊缝纵向收缩引起工字梁焊接时由于焊接顺序和焊接方向不合理引起结构上出现扭曲薄板焊接时焊接应力使薄板局部失稳而引起3预防和减小焊接应力和变形的工艺措施1焊前预热预热的目的是减小焊件上各部分的温差降低焊缝区的冷却速度从而减小焊接应力和变形预热温度一般为400以下
制，能够实现各种材料之间的连接（例如各种金属、各种非金属和金属与非金属之间的连接）， 而且具有工艺简单，应力分布均匀，密封性好，防腐节能，应力和变形小等特点，已被广泛 用于现代化生产的各个领域。胶接的主要缺点是固化时间长，胶粘剂易老化，耐热性差等。
机械联接：有螺纹联接、销钉联接、键联接和铆钉联接，其中铆钉联接为不可拆连接， 其余均为可拆连接。机械联接的主要特点是所采用的连接件一般为标准件，具有良好的互换 性，选用方便，工作可靠，易于检修，其不足之处是增加了机械加工工序，结构重量大，密 封性差，影响外观，且成本较高。
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第一节 焊接工程理论基础
图10-8 低碳钢焊接接头的组织变化 17360J
第一节 焊接工程理论基础
五、焊接应力与变形 1.焊接应力
图10-9 对接焊缝、圆筒环形焊缝的焊接应力分布 a)对接焊缝纵向应力 b)对接焊缝横向应力 c)环形焊缝应力
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第一节 焊接工程理论基础
图10-1０ 常见焊接变形的基本形式 a)收缩变形 b)角变形 c)弯曲变形 d)扭曲变形 e)波浪变形 17360J
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第一节 焊接工程理论基础
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图10-5 焊接热循环曲线 1—熔合区 2—过热区 3—正火区
4—部分相变区 5—再结晶区
第一节 焊接工程理论基础
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图10-6 焊缝的柱状晶
第一节 焊接工程理论基础
图10-7 焊缝断面形状对偏析的影响 a)宽焊缝 b)窄焊缝
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第一节 焊接工程理论基础
四、电焊条 1.焊芯
图10-4 正接法和反接法 a)正接 b)反接
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第一节 焊接工程理论基础
表10-1 碳素钢焊接钢丝的牌号和成分
2.焊条药皮
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第一节 焊接工程理论基础
表10-2 焊条药皮原料的种类、名称及其作用
3.焊条的种类及型号 4.焊条的选用原则
图10-1４ 埋弧焊示意图 1—机头 2—焊丝 3—焊丝盘 4—导电嘴 5—焊剂
6—焊剂漏斗 7—工件 8—焊缝 9—渣壳 17360J
第二节 常用焊接方法
图10-１５ 埋弧焊纵截面图 1—电弧 2—焊丝 3—焊剂 4—溶渣 5—渣壳 6—焊缝 7—溶池
8—基本金属
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第二节 常用焊接方法
第十章 焊接与胶接成形
第一节 焊接工程理论基础 第二节 常用焊接方法 第三节 常用金属材料的焊接
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第一节 焊接工程理论基础
一、 焊接电弧 二、电弧焊的原理及焊接冶金过程
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第一节 焊接工程理论基础
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图10-1 焊条电弧焊过程
第一节 焊接工程理论基础
1)金属加热温度高， 大大超过了它的熔点(如电弧焊可达2000℃左右)，因此 使合金元素强烈蒸发烧损，使气体分解成原子状态，活 泼性增加。 2)熔池体积小、冷却速度快(熔池周围是冷金属)、液态停 留时间短(仅几秒钟)，各种化学反应未能充分地进行， 有些甚至来不及反应，因此造成焊缝化学成分不均匀。 3)熔滴和熔池不容易得到充分的保护。 三、电弧焊机
第一节 焊接工程理论基础
图10-1１ 防止壳体焊接局部塌陷的反变形 a)焊前预弯曲反变形 b)焊后
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第一节 焊接工程理论基础
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图10-1２ 梁的焊接次序 a)工字架 b)封闭结构
第一节 焊接工程理论基础
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图10-1３ 火焰矫正法
第二节 常用焊接方法
一、焊条电弧焊 二、埋弧焊
1—流量计 2—减压器 3—C
4—直流弧焊电源
5—喷嘴 6—导电嘴 7—送丝软管 8—送丝机构 9—焊丝盘
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第三节 常用金属材料的焊接
一、金属材料的焊接性 1.焊接性的概念 2.焊接性的评定 二、碳钢的焊接 1.低碳钢的焊接 2.中、高碳钢的焊接 三、低合金结构钢的焊接 1)严格控制焊缝合氢量：根据强度等 级选用焊条，并 尽可能选用低氢型焊条或使用碱度高的焊剂配合适当 的焊丝。 2)焊前预热：一般预热温度大于150°C。
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第二节 常用焊接方法
三、气体保护电弧焊 1.氩弧焊
图10-１６ 氩弧焊示意图 a)熔化极氩弧焊 b)不熔化极氩弧焊 1—送丝辊轮 2—焊丝或电极 3—导电嘴 4—喷嘴 5—进气管 6—氩气流 7—电弧 8—焊件 9—填充焊丝 17360J
第二节 常用焊接方法
２气体保护焊
图10-１７ C
(1)生产率高 埋弧焊的焊丝导电部分远比焊条电弧焊 短且外面无药皮覆盖，送丝速度又较快，因而其焊接 电流可达1000A以上，比焊条电弧焊高6～8倍，所以金 属熔化快，焊接速度高。
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第二节 常用焊接方法
(2)焊接品质高而且稳定 埋弧焊时,熔渣泡对金属熔池 保护严密，有效地阻止了空气的有害影响，热量损失 小，熔池保持液态时间长，冶金过程进行得较为完善， 气体与杂质易于浮出，焊缝金属化学成分均匀。 (3)节省金属材料 埋弧焊热量集中，熔深大，厚度在2 5mm以下的焊件都可以不开坡口进行焊接，因此降低 了填充金属损耗。 (4)劳动条件好 埋弧焊由于电弧埋在焊剂之下，看不 到弧光，烟雾很少，焊接过程中焊工只需预先调整焊 接参数，管理焊机，焊接过程便可自动进行，所以劳 动条件好。
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第一节 焊接工程理论基础
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图10-2 交流弧焊机
第一节 焊接工程理论基础
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图10-3 旋转式直流弧焊机
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一节 焊接工程理论基础
1)输入端电压：一般为单相220V、380V或三相380V。
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第一节 焊接工程理论基础
2)输出端空载电压：一般为60～90V。 3)工作电压：一般为20～40V。 4)电流调节范围：可调的最小至最大焊接电流范围。 5)负载持续率(暂载率)：指5min 内有工作电流的时间所 占百分比。
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第三节 常用金属材料的焊接
四、奥氏体不锈钢的焊接 五、铸铁的焊补 1) 焊接接头易产生白口组织，硬度很高，焊后很难进行 机械加工。 2) 焊接接头易产生裂纹，铸铁焊补时，其危害性比形成 白口组织大。 3) 在焊缝易出现气孔。
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