金属工艺学之焊接工艺课件
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焊接工艺(PPT72页)
（2）防止措施提高操作技术水平， 选用正确的焊接电流，控制熔池的温度。使用碱性焊条时宜采用短弧焊接，运条方法要正确。
4. 凹坑与弧坑
凹坑与弧坑ａ) 凹坑 ｂ) 弧坑
（1）产生凹坑与弧坑的原因主要是由于操作技能不熟练，电弧拉得过长；焊接表面焊缝时， 焊接电流过大， 焊条又未适当摆动，熄弧过快；过早进行表面焊缝焊接或中心偏移等会导致凹坑；埋弧焊时，导电嘴压得过低，造成导电嘴黏渣，也会使表面焊缝两侧凹陷等。
2. 咬边
咬边
（1）产生咬边的原因主要是由于焊接电流过大以及运条速度不合适； 角焊时焊条角度或电弧长度不适当；埋弧焊时焊接速度过快等。
（2）防止措施选择适当的焊接电流、保持运条速度均匀；角焊时焊条要采用合适的角度和保持一定的电弧长度；埋弧焊时要正确选择焊接参数。
3. 焊瘤
焊瘤
（1）产生焊瘤的原因主要是由于焊接电流过大，焊接速度过慢，引起熔池温度过高，液态金属凝固较慢，在自重作用下形成焊瘤。操作不熟练和运条不当，也易产生焊瘤。
10. 未熔合
（1）产生未熔合的原因主要是由于焊接热输入太低； 焊条、焊丝或焊炬火焰偏于坡口一侧，使母材或前一层焊缝金属未得到充分熔化就被填充金属覆盖；坡口及层间清理不干净；单面焊双面成形焊接时，第一层的电弧燃烧时间短等。
（2）防止措施焊条、焊丝和焊炬的角度要合适， 运条摆动应适当，要注意观察坡口两侧的熔化情况；选用稍大的焊接电流和火焰能率，焊速不宜过快，使热量增加足以熔化母材或前一层焊缝金属；发生电弧偏吹时应及时调整角度，使电弧对准熔池；加强坡口及层间清理。
（4）加焊回火焊道，但焊后需磨去多余金属，使之与母材圆滑过渡或采用TIG 焊重熔法。
回火焊道
（5）凡须预热的材料，预热温度要较原焊缝提高50℃ 左右， 并且其道间温度不应低于预热温度，否则，需加热到要求温度后方可焊接。（6）要求焊后热处理的锅炉、压力容器应在热处理前返修，否则，返修后应重新进行热处理。（7）同一部位的焊缝返修次数一般不超过3次。
4. 凹坑与弧坑
凹坑与弧坑ａ) 凹坑 ｂ) 弧坑
（1）产生凹坑与弧坑的原因主要是由于操作技能不熟练，电弧拉得过长；焊接表面焊缝时， 焊接电流过大， 焊条又未适当摆动，熄弧过快；过早进行表面焊缝焊接或中心偏移等会导致凹坑；埋弧焊时，导电嘴压得过低，造成导电嘴黏渣，也会使表面焊缝两侧凹陷等。
2. 咬边
咬边
（1）产生咬边的原因主要是由于焊接电流过大以及运条速度不合适； 角焊时焊条角度或电弧长度不适当；埋弧焊时焊接速度过快等。
（2）防止措施选择适当的焊接电流、保持运条速度均匀；角焊时焊条要采用合适的角度和保持一定的电弧长度；埋弧焊时要正确选择焊接参数。
3. 焊瘤
焊瘤
（1）产生焊瘤的原因主要是由于焊接电流过大，焊接速度过慢，引起熔池温度过高，液态金属凝固较慢，在自重作用下形成焊瘤。操作不熟练和运条不当，也易产生焊瘤。
10. 未熔合
（1）产生未熔合的原因主要是由于焊接热输入太低； 焊条、焊丝或焊炬火焰偏于坡口一侧，使母材或前一层焊缝金属未得到充分熔化就被填充金属覆盖；坡口及层间清理不干净；单面焊双面成形焊接时，第一层的电弧燃烧时间短等。
（2）防止措施焊条、焊丝和焊炬的角度要合适， 运条摆动应适当，要注意观察坡口两侧的熔化情况；选用稍大的焊接电流和火焰能率，焊速不宜过快，使热量增加足以熔化母材或前一层焊缝金属；发生电弧偏吹时应及时调整角度，使电弧对准熔池；加强坡口及层间清理。
（4）加焊回火焊道，但焊后需磨去多余金属，使之与母材圆滑过渡或采用TIG 焊重熔法。
回火焊道
（5）凡须预热的材料，预热温度要较原焊缝提高50℃ 左右， 并且其道间温度不应低于预热温度，否则，需加热到要求温度后方可焊接。（6）要求焊后热处理的锅炉、压力容器应在热处理前返修，否则，返修后应重新进行热处理。（7）同一部位的焊缝返修次数一般不超过3次。
金属工艺学之焊接工艺课件(PPT 87页)
第四篇 焊接
19
金属工艺学
第四篇 焊接
第四节 焊接应力与变形
一、焊接应力与变形产生的原因
根本原因：焊件在焊接过程中受到局部加热和快速冷却。
Ⅰ
Ⅱ
l
焊接应力状态： 焊缝区域—拉应力 两侧冷金属—压应力
焊接变形：焊件整体缩短 L
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金属工艺学
二、焊接变形的基本形式
1.收缩变形
2.角变形
4.扭曲变形
5.波浪形变形
抗拉强度500MPa
结构钢焊条
结构钢焊条
14
金属工艺学
第四篇 焊接
酸性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主 （TiO2、SiO2、Fe2O3）
碱性焊条：在熔渣中以碱性氧化物为主
（K2O、Na2O、CaO、MnO） 9. 电焊条的选用
(１) 等强度原则：低碳钢和普通低合金钢构件，一般都要求焊缝金属 与母材等强度， 因此可根据钢材强度等级来选用相应的焊条。
13
金属工艺学
第四篇 焊接
8.电焊条的分类
结构钢焊条—J；
钼和铬耐热钢焊条—R；
低温钢焊条—W； 不锈钢焊条—A；
堆焊焊条—D；
铸铁焊条—Z；
镍及镍合金焊条—Ni ； 铜及铜合金焊条—T；
铝及铝合金焊条—L； 特殊用途焊条—TS
J422
J507
药皮种类（氧化钙钛型）
药皮种类（低氢钠型）
抗拉强度420MPa
焊接过程冶金特点： 1 . 熔池金属温度高于一般冶金温度 2000k
使金属元素强烈蒸发、烧损。
2 . 熔池金属冷却快，处于液态的时间短 10s 化学成分不均匀；焊缝区易产生气孔、夹渣等缺陷。
28
金属工艺学
金属工艺学-4焊接
11
4-1 手弧焊
二、电焊条：焊芯和药皮组成 • 焊芯：起导电和填充焊缝作用，与熔化的母材共同
形成焊缝。
规格:直径1.6mm—8mm之间，常用φ2.5—φ6mm。
12
4-1 手弧焊
• 药皮:提高电弧稳定性；防止空气对熔化金属的有害作
用；防止焊缝金属氧化，补充合金元素，以保证焊缝 金属的化学成分和力学性能。
厚度的焊条。 – 大厚度工件焊接时，一般接头处要开坡口，在焊打底层焊时，可
采用2.5～4mm直径焊条，之后各层可采用5-6 mm直径焊条。 – 立焊时，焊条直径一般不超过5毫米； – 仰焊时则不应超过4毫米。
18
4-1 手弧焊
（2）焊接电流
• 根据焊条直径来确定。焊接电流太小，焊接生产率较低，电弧不稳定， 还可能焊不透工件。焊接电流太大，则会引起熔化金属的严重飞溅，甚 至烧穿工件。
13
4-1 手弧焊
• 焊条的种类、型号和牌号
焊条有10大类：结构钢焊条、碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊
条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜焊条、铝焊条、低温钢焊条、镍和 镍合金焊条
E 43 03
第3、4位组合表示焊接电流 种类、药皮类型
表示焊缝的抗拉强度Kgf/mm2
表示焊条类别
——牌号（焊接行业中焊条代号）
• 对于焊接一般钢材的工件，焊条直径在3-6mm时，可由下列经验公式求 得焊接电流的参考值:
– 利用电弧放电（俗称电弧燃烧）所产生的热量将焊 条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得 牢固接头的焊接过程。
4
4-1 手弧焊
• 手弧焊：
用手工操纵焊条 进行焊接的电弧 焊方法。
5
4-1 手弧焊
• 优点：
使用的设备简单 方法简便灵活 适应性强
4-1 手弧焊
二、电焊条：焊芯和药皮组成 • 焊芯：起导电和填充焊缝作用，与熔化的母材共同
形成焊缝。
规格:直径1.6mm—8mm之间，常用φ2.5—φ6mm。
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4-1 手弧焊
• 药皮:提高电弧稳定性；防止空气对熔化金属的有害作
用；防止焊缝金属氧化，补充合金元素，以保证焊缝 金属的化学成分和力学性能。
厚度的焊条。 – 大厚度工件焊接时，一般接头处要开坡口，在焊打底层焊时，可
采用2.5～4mm直径焊条，之后各层可采用5-6 mm直径焊条。 – 立焊时，焊条直径一般不超过5毫米； – 仰焊时则不应超过4毫米。
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4-1 手弧焊
（2）焊接电流
• 根据焊条直径来确定。焊接电流太小，焊接生产率较低，电弧不稳定， 还可能焊不透工件。焊接电流太大，则会引起熔化金属的严重飞溅，甚 至烧穿工件。
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4-1 手弧焊
• 焊条的种类、型号和牌号
焊条有10大类：结构钢焊条、碳钢焊条、低合金钢焊条、不锈钢焊
条、堆焊焊条、铸铁焊条、铜焊条、铝焊条、低温钢焊条、镍和 镍合金焊条
E 43 03
第3、4位组合表示焊接电流 种类、药皮类型
表示焊缝的抗拉强度Kgf/mm2
表示焊条类别
——牌号（焊接行业中焊条代号）
• 对于焊接一般钢材的工件，焊条直径在3-6mm时，可由下列经验公式求 得焊接电流的参考值:
– 利用电弧放电（俗称电弧燃烧）所产生的热量将焊 条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得 牢固接头的焊接过程。
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4-1 手弧焊
• 手弧焊：
用手工操纵焊条 进行焊接的电弧 焊方法。
5
4-1 手弧焊
• 优点：
使用的设备简单 方法简便灵活 适应性强
金属焊接幻灯片
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。
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。
金属工艺第四篇焊接课件
焊丝
焊丝概述
焊丝是一种金属丝，通过送丝机构送入电弧熔池，与母材熔化形成焊 缝。
焊丝分类
根据用途和成分，焊丝可分为实心焊丝、药芯焊丝等。
焊丝选用
选择合适的焊丝对于焊接质量和效率至关重要，需根据母材的材质、 厚度、焊接要求等因素进行选择。
焊丝使用注意事项
使用焊丝时应注意保持清洁，避免油污和锈蚀，同时注意控制焊接电 流和电弧长度。
焊接安全警示标识
制定和遵守焊接操作的安全规程，包 括工作场所的安全要求、个人防护装 备的佩戴、操作过程中的注意事项等 。
在工作场所设置明显的安全警示标识 ，提醒操作人员注意安全，如“当心 弧光”、“禁止吸烟”等。
焊接设备安全
确保焊接设备的安全性能，如电源开 关、电缆、焊机外壳等应符合相关安 全标准，防止触电、火灾等事故的发 生。
电弧热
利用电弧产生的热量进行焊接，是最常用的 焊接热源之一。
电阻热
利用电流通过导体产生的电阻热进行焊接， 如电热棒等。
气体焰
利用可燃气体燃烧产生的热量进行焊接，如 氢气、乙炔等。
化学热
利用化学反应产生的热量进行焊接，如铝热 焊等。
焊接的冶金过程
熔化过程
将焊件熔化为液态，形成一个液态的 熔池。
冶金反应
焊接废弃物的处理与利用
焊接废弃物的分类
01
根据废弃物的性质和来源进行分类，如焊渣、焊烟、废气等。
废弃物处理方法
02
选择合适的处理方法，如回收、再利用、焚烧、填埋等，以降
低对环境的污染。
废弃物处理设施
03
建立专门的废弃物处理设施，确保废弃物得到妥善处理和处置
。
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焊接工艺(锡焊) ppt课件
（2）加热
（3）加焊料
（4）移开焊料
（5）移开烙铁
在焊点较小的情况下，也可采用三步法
完成焊接，即将五步法中的2、3步合为一步，
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4、5步合为一步。
6.2 手工焊接的工艺要求及质量 分析技术
焊接操作法的图片
第一步
第二步
第三步 第四步 第五步 图 五步操作法
第一步
第二步
第三步
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6.4 接触焊接(无锡焊接)
接触焊接是一种不需要焊料和焊剂，即可 获得可靠连接的焊接技术。
电子产品中，常用的接触焊接种类有：
压接 绕接 穿刺 螺纹连接
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6.4 接触焊接(无锡焊接)
3.4.1 压接
压接是使用专用工具，在常温下对导线 和接线端子施加足够的压力，使两个金属 导体（导线和接线端子）产生塑性变形， 从而达到可靠电气连接的方法。
6.1.2 焊料、焊剂和焊接的辅助材料
1．焊料 焊料是一种熔点低于被焊金属，在被焊
金属不熔化的条件下，能润湿被焊金属表面， 并在接触面处形成合金层的物质。
电子产品生产中，最常用的焊料称为锡 铅合金焊料（又称焊锡），它具有熔点低、 机械强度高、抗腐蚀性能好的特点。
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5
6.1 焊接的基本知识
2．焊剂(助焊剂)
焊接的时间应不大于3秒钟。
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6.2 手工焊接的工艺要求及质量 分析技术
6.2.1 手工焊接技术 手工焊接适合于产品试制、电子产品的小
批量生产、电子产品的调试与维修以及某 些不适合自动焊接的场合。
手工焊接的要点是： 保证正确的焊接姿势 熟练掌握焊接的基本操作步骤 掌握手工焊接的基本要领
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
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⑥低氢钾型；⑦低氢钠型； ⑧石墨型；⑨盐基型。
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金属工艺学
第四篇 焊接
8.电焊条的分类
结构钢焊条—J；
钼和铬耐热钢焊条—R；
低温钢焊条—W； 不锈钢焊条—A；
堆焊焊条—D；
铸铁焊条—Z；
镍及镍合金焊条—Ni ； 铜及铜合金焊条—T；
铝及铝合金焊条—L； 特殊用途焊条—TS
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金属工艺学
第四篇 焊接
4. 电弧焊冶金过程 （1）在电弧高温作用下，工件和 焊条同时产生局部熔化，形成熔 池。 （2）电弧的移动形成动态熔池， 熔池前部的加热融化与后部的顺 序冷却结晶，形成完整的焊缝。
（3）药皮熔化→进入熔池发生冶金反应→形成熔渣→ 构成渣壳保护；药皮分解→CO2,CO,H2等气体→围绕在 电弧和熔池周围→保护熔化熔池。
保证焊缝填满及给焊缝带入有益的合金元素，并达到 力学性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊丝。
3/3/2021 11:24 AM
金属工艺学 7.电焊条的组成及作用
第四篇 焊接
焊芯
焊缝的填充材料 — 填充焊缝
焊芯 电极传导电流 — 导电
药皮
电焊条
保护焊缝和焊接过程
药皮 控制焊缝金属的化学成分
稳定电弧
药皮的种类： ① 氧化钛型；②氧化钛钙型； ③钛铁矿型；④氧化钛型；⑤纤维素型；
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药皮种类（氧化钙钛型）
药皮种类（低氢钠型）
抗拉强度420MPa
抗拉强度500MPa
结构钢焊条
结构钢焊条
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金属工艺学
第四篇 焊接
酸性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主
（TiO2、SiO2、Fe2O3） 碱性焊条：在熔渣中以碱性氧化物为主
（K2O、Na2O、CaO、MnO） 9. 电焊条的选用
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金属工艺学
第四篇 焊接
手工电弧焊
电弧焊 气体保护焊 埋弧焊
熔 电渣焊 化 化学热焊 等离子弧焊 焊
高能束焊 电子束焊
激光焊
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电阻焊 摩擦焊 超声波焊 爆炸焊 扩散焊 感应焊
钎焊 压力焊
软钎焊
硬钎焊
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金属工艺学 三、各种焊接方法的特征
第四篇 焊接
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金属工艺学
掌握防止和消除焊接变形的常用方法。
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金属工艺学
第四篇 焊接
第一节 概述
焊接：通过加热或加压，或两者兼用，并且用或不用填充 金属，使分离的两部分金属形成原子间结合的一种工艺方法。
焊接是一种永久连接金属材料的工艺方法。
一、焊接成形的特点
1．重量轻，节省材料。 2．生产率高，生产周期短，劳动强度低，易实现自动化。 3．可实现异种金属的连接。 4．可进行组合件的生产。 5．焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
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金属工艺学
第四篇 焊接
3、电弧的极性 （1）直流电源正接：正极接工件，工件温度稍高。
直流电源反接：负极接工件，工件温度稍低。 对薄板的焊接，可采用反接。 （2）交流焊机无正反接特点，两极温度均为2500K。 （3）适当的空载电压以保证引弧，一般为50～90V。 （4）提供电弧工作电压，保证电弧稳定燃烧。 电弧长度越大，电弧工作电压也越高，一般为16 ～ 35V。
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金属工艺学
第四篇 焊接
6.熔化焊的三要素
✓ 热源
能量要集中，温度要高。以保证金属快速熔化，减小
热影响区。满足要求的热源有电弧、等离子弧、电渣 热、电子束和激光。
✓ 熔池的保护
可用渣保护、气保护和渣-气联合保护。以防止氧化， 并进行脱氧、脱硫和脱磷，给熔池过渡合金元素。
✓ 填充金属
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金属工艺学
第四篇 焊接
二、焊接成形的分类
1. 熔化焊：把焊件连接处局部加热到熔化状态，然后冷却凝固成 一体，不加压力完成的焊接方法。
2. 压力焊：在焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热） 的焊接方法。
3. 钎焊：在焊接过程中采用低熔点的填充金属（钎料）熔化后， 与固态母材相互扩散，冷凝后实现连接的焊接方法。
焊接接头 焊接热影响区 1。
2） 焊接热影响区 焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，其组织和性
能发生变化的区域。
热影响区包括：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
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金属工艺学
第四篇 焊接
金属工艺学
第四篇 焊接
第四篇 焊接
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金属工艺学
第四篇 焊接
第13章 焊接工艺基础
13.1 概述 13.2 电弧焊工艺基础 13.3 焊接接头的组织与性能 13.4 焊接应力与变形
作业：P199 13.1、 13.4、 13.7
本章重点：
深刻地理解焊接工程的基本理论；
对焊接接头的组织与性能、焊接应力与变形的形成过程 有清楚的认识；
(４) 焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专 用焊条。
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金属工艺学
第四篇 焊接
第三节 焊接接头的组织与性能
1、焊接热循环
焊接热循环的特点是加热和冷却速度很快，对易淬火钢，易导 致马氏体相变；对其它材料，易产生焊接变形、应力及裂纹。
2、焊接接头金属组织与性能的变化 焊缝区
(１) 等强度原则：低碳钢和普通低合金钢构件，一般都要求焊缝金属 与母材等强度， 因此可根据钢材强度等级来选用相应的焊条。
(２) 同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用。主要应考虑：焊接 件的结构形状、钢板厚度、载荷性质和抗裂性能而定；
(３) 低碳钢与低合金结构钢焊接，可按某一种钢接头中强度较低的钢 材来选用相应的焊条。
第四篇 焊接
气门芯
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金属工艺学
第四篇 焊接
第二节 电弧焊工艺基础
1、焊接电弧的概念 在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而
持久的放电现象。
电弧形成条件：（1）使气体电离； （2）阴极发射电子。
2、电弧的构造及热量分布
阴极区：2400k 36% 阳极区：2600k 42% 弧柱区： 5000~8000k 21%
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金属工艺学
第四篇 焊接
5. 电弧焊冶金特点
① 电弧焊冶金反应的本质是小熔池熔炼与铸造，是金属 熔化与结晶的过程。
② 熔池存在时间短，温度高；冶金过程进行不充分，氧 化严重；热影响区大。
③ 冷却速度快，结晶后易生成粗大的柱状晶；有害气体 容易进入熔池，形成氧化物、气孔等缺陷，使焊缝金属的 塑性、韧性下降。
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金属工艺学
第四篇 焊接
8.电焊条的分类
结构钢焊条—J；
钼和铬耐热钢焊条—R；
低温钢焊条—W； 不锈钢焊条—A；
堆焊焊条—D；
铸铁焊条—Z；
镍及镍合金焊条—Ni ； 铜及铜合金焊条—T；
铝及铝合金焊条—L； 特殊用途焊条—TS
J422
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金属工艺学
第四篇 焊接
4. 电弧焊冶金过程 （1）在电弧高温作用下，工件和 焊条同时产生局部熔化，形成熔 池。 （2）电弧的移动形成动态熔池， 熔池前部的加热融化与后部的顺 序冷却结晶，形成完整的焊缝。
（3）药皮熔化→进入熔池发生冶金反应→形成熔渣→ 构成渣壳保护；药皮分解→CO2,CO,H2等气体→围绕在 电弧和熔池周围→保护熔化熔池。
保证焊缝填满及给焊缝带入有益的合金元素，并达到 力学性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊丝。
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金属工艺学 7.电焊条的组成及作用
第四篇 焊接
焊芯
焊缝的填充材料 — 填充焊缝
焊芯 电极传导电流 — 导电
药皮
电焊条
保护焊缝和焊接过程
药皮 控制焊缝金属的化学成分
稳定电弧
药皮的种类： ① 氧化钛型；②氧化钛钙型； ③钛铁矿型；④氧化钛型；⑤纤维素型；
J507
药皮种类（氧化钙钛型）
药皮种类（低氢钠型）
抗拉强度420MPa
抗拉强度500MPa
结构钢焊条
结构钢焊条
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金属工艺学
第四篇 焊接
酸性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主
（TiO2、SiO2、Fe2O3） 碱性焊条：在熔渣中以碱性氧化物为主
（K2O、Na2O、CaO、MnO） 9. 电焊条的选用
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金属工艺学
第四篇 焊接
手工电弧焊
电弧焊 气体保护焊 埋弧焊
熔 电渣焊 化 化学热焊 等离子弧焊 焊
高能束焊 电子束焊
激光焊
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电阻焊 摩擦焊 超声波焊 爆炸焊 扩散焊 感应焊
钎焊 压力焊
软钎焊
硬钎焊
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金属工艺学 三、各种焊接方法的特征
第四篇 焊接
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金属工艺学
掌握防止和消除焊接变形的常用方法。
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金属工艺学
第四篇 焊接
第一节 概述
焊接：通过加热或加压，或两者兼用，并且用或不用填充 金属，使分离的两部分金属形成原子间结合的一种工艺方法。
焊接是一种永久连接金属材料的工艺方法。
一、焊接成形的特点
1．重量轻，节省材料。 2．生产率高，生产周期短，劳动强度低，易实现自动化。 3．可实现异种金属的连接。 4．可进行组合件的生产。 5．焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
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金属工艺学
第四篇 焊接
3、电弧的极性 （1）直流电源正接：正极接工件，工件温度稍高。
直流电源反接：负极接工件，工件温度稍低。 对薄板的焊接，可采用反接。 （2）交流焊机无正反接特点，两极温度均为2500K。 （3）适当的空载电压以保证引弧，一般为50～90V。 （4）提供电弧工作电压，保证电弧稳定燃烧。 电弧长度越大，电弧工作电压也越高，一般为16 ～ 35V。
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6.熔化焊的三要素
✓ 热源
能量要集中，温度要高。以保证金属快速熔化，减小
热影响区。满足要求的热源有电弧、等离子弧、电渣 热、电子束和激光。
✓ 熔池的保护
可用渣保护、气保护和渣-气联合保护。以防止氧化， 并进行脱氧、脱硫和脱磷，给熔池过渡合金元素。
✓ 填充金属
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二、焊接成形的分类
1. 熔化焊：把焊件连接处局部加热到熔化状态，然后冷却凝固成 一体，不加压力完成的焊接方法。
2. 压力焊：在焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热） 的焊接方法。
3. 钎焊：在焊接过程中采用低熔点的填充金属（钎料）熔化后， 与固态母材相互扩散，冷凝后实现连接的焊接方法。
焊接接头 焊接热影响区 1。
2） 焊接热影响区 焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，其组织和性
能发生变化的区域。
热影响区包括：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
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第四篇 焊接
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第四篇 焊接
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第四篇 焊接
第13章 焊接工艺基础
13.1 概述 13.2 电弧焊工艺基础 13.3 焊接接头的组织与性能 13.4 焊接应力与变形
作业：P199 13.1、 13.4、 13.7
本章重点：
深刻地理解焊接工程的基本理论；
对焊接接头的组织与性能、焊接应力与变形的形成过程 有清楚的认识；
(４) 焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专 用焊条。
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第四篇 焊接
第三节 焊接接头的组织与性能
1、焊接热循环
焊接热循环的特点是加热和冷却速度很快，对易淬火钢，易导 致马氏体相变；对其它材料，易产生焊接变形、应力及裂纹。
2、焊接接头金属组织与性能的变化 焊缝区
(１) 等强度原则：低碳钢和普通低合金钢构件，一般都要求焊缝金属 与母材等强度， 因此可根据钢材强度等级来选用相应的焊条。
(２) 同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用。主要应考虑：焊接 件的结构形状、钢板厚度、载荷性质和抗裂性能而定；
(３) 低碳钢与低合金结构钢焊接，可按某一种钢接头中强度较低的钢 材来选用相应的焊条。
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气门芯
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金属工艺学
第四篇 焊接
第二节 电弧焊工艺基础
1、焊接电弧的概念 在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而
持久的放电现象。
电弧形成条件：（1）使气体电离； （2）阴极发射电子。
2、电弧的构造及热量分布
阴极区：2400k 36% 阳极区：2600k 42% 弧柱区： 5000~8000k 21%
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5. 电弧焊冶金特点
① 电弧焊冶金反应的本质是小熔池熔炼与铸造，是金属 熔化与结晶的过程。
② 熔池存在时间短，温度高；冶金过程进行不充分，氧 化严重；热影响区大。
③ 冷却速度快，结晶后易生成粗大的柱状晶；有害气体 容易进入熔池，形成氧化物、气孔等缺陷，使焊缝金属的 塑性、韧性下降。