熔化焊与热切割基础知识及常用的焊接方法

（2）硬度：是指金属材料抵抗外物压入产生表面变形的能力。
（3）塑性：指金属材料在外力作用下产生塑性变形的能力。 表示其性能的指标有伸长率、断面收缩率和冷弯角。
（4）韧性：表示材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能 力。韧性越好，则发生脆性断裂的可能性越小。通常用冲击 性来表示。
3.化学性能：包含抗氧化性、耐腐蚀性。
第一讲 熔化焊与热切割基础知 识及常用的焊接方法
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目录
一、熔化焊与热切割基础知识 二、焊条电弧焊与碳弧气刨 三、二氧化碳气体保护焊和混合气体保护焊
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一、熔化焊与热切割基础知识
什么是焊接？
焊接，是通过加热、加压，或两者并用，使两个同 种或异种工件产生原子间结合的加工工艺和连接方式。
由焊接的定义可以看出，广义的焊接可以泛指所有 材料的连接，所涉及的材料可以是金属，也可以是非 金属，比如陶瓷的连接等。狭义的焊接指金属材料的 连接。
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一、熔化焊与热切割基础知识
焊接如何分类？
按照焊接过程中金属所处的状态及工艺特点，可以 将焊接分为熔化焊、压焊和钎焊三大类。
（1）熔化焊：利用局部加热 的方法将连接处的金属加热至熔
化状态而完成焊接的方法。
（2）压焊：利用焊接时施加 的一定压力而完成焊接的方法。
（3）钎焊：把比被焊金属熔
点低的钎料金属加热熔化至液态，
钢的四把“火”（常用热处理工艺方法） （1）退火：将金属缓慢加热到一定温度，保温一段时间，然后缓
慢地冷却到室温。可以降低温度，能消除内应力。 （2）正火：将金属加热到临界温度以上30—50 ℃，保温适当时
间后，在空气中冷却的热处理工艺。能改善焊接接头性能，消除粗 晶组织，促使组织均匀。
听起来，正火和退火很像，但还是有区别的，正火的冷却速度稍
（3）固溶体：指矿物一定结晶构造位置上离子的 互相置换，而不改变整个晶体的结构及对称性等。但 微观结构上如节点的形状、大小可能随成分的变化而 改变。固溶体分为三种：置换固溶体、间隙固溶体和 缺位固溶体。
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一、熔化焊与热切割基础知识
钢的几种显微组织形态
（1）铁素体（F）：少量的碳和其他合金元素固溶于α-Fe中的 固溶体。强度和硬度低，但塑性和韧性好。
4.工艺性能：包含切削性能、铸造性能和焊接性能。
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一、熔化焊与热切割基础知识
关于几种固体物质的概念
（1）化合物：由二种或二种以上不同元素所组成的 纯净物。组成此化合物的不同原子间以一定比例存在。
（2）混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。 混合物没有固定的化学式，无固定组成和性质，组成 混合物的各种成分之间没有发生化学反应。
然后使其填充到被焊金属接缝的
间隙中而达到结合的方法。
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一、熔化焊与热切割基础知识
金属材料的性能
1.物理性能：包含密度、导电性、导热性、热膨胀性。
热膨胀性：金属升高温度时体积发生胀大的现象称为金属的 热膨胀。
2.力学性能：包含强度、硬度、塑性、韧性。
（1）强度：表示金属材料对变形和断裂的抗力。衡量指标有 屈服强度和抗拉强度。
（5）马氏体（M）：碳在α-Fe中的过饱和固溶体，一般可分 为低碳马氏体和高碳马氏体。高碳淬火马氏体具有很高的硬度 和强度，但很脆；低碳回火马氏体具有很高的强度和良好的塑 性、韧性相结合的特点。
（6）魏氏组织：一种过热组织，微观组织粗大，可使钢材的 塑性和韧性下降，使钢变脆。
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一、熔化焊与热切割基础知识
进行加工。
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三、二氧化碳气体保护焊和混合气体保护 焊
关于几种气体保护电弧焊类别
（1）非熔化极氩弧焊（TIG焊）：它是用纯钨或活化钨 （钍钨或铈钨等）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊， 利用外加气体作为保护介质的一种电弧焊方法。其优点是 电弧和熔池可见性好，操作方便；没有熔渣或很少熔渣， 无需焊后清渣，质量高但速度较慢。
（2）熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）：使用熔化电 极，以外加惰性气体（通常为Ar或He）作为电弧介质，并 保护金属熔滴、焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法。
（3）熔化极活性气体保护焊（MAG焊）：以惰性气体
与氧化性气体（O2、CO2）混合气为保护气时，或以CO2
或CO2+O2混合气为保护气时的一种焊A 接方法。
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二、焊条电弧焊与碳弧气刨
关于碳弧气刨 碳弧气刨是利用碳极电弧的高温，把金属的局部加
热到熔化状态，同时用压缩空气的气流把熔化金属吹 掉，从而达到对金属进行去除或切割的一种加工方法。
该过程中压缩空气的主要作用是把碳极电弧高温加
热而熔化的金属吹掉。压缩空气流量过大时，将会使
被熔化的金属温度降低，而不利于对所要切割的金属
二、焊条电弧焊与碳弧气刨
关于焊条电弧焊 焊条电弧焊是利用电弧放电所产生的热量将焊条和
工件熔化，焊条与工件互相熔合、二次冶金后冷凝成 焊缝，从而获得焊接接头。
焊条电弧焊焊接低碳钢或低合金钢时，电弧中心部 分的温度可达6000~13000 ℃。
焊条电弧焊可进行平焊、立焊和仰焊等多位置焊接， 而且设备轻便，可以在任何有电源的地方进行焊条电 弧焊焊接作业。
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三、二氧化碳气体保护焊和混合气体保护 焊
关于几种过渡形式
（1）短路过渡：采用较小电流和低 电压焊接时，熔滴在未脱离焊丝端头 前就与熔池直接接触，电弧瞬时熄灭 短路，熔滴在短路电流产生的电磁收 缩力及液体金属的表面张力作用下过 渡到熔池中 。
快，生产周期短。
（3）淬火：将金属加热到临界点以上，保温一段时间，金属内 部的结构和状态就会发生变化（奥氏体化），然后以大于临界冷却 速度冷却，得到马氏体组织。
淬火得到的组织硬度高，但塑性、韧性差，脆性也大，因此淬火 后的金属不会作为成品出厂，此时就应用到了回火。
（4）回火：在金属被脆硬后，将其加热到临界温度以下的某一 温度，保温一段时间，让金属内组织能够均匀地分配，之后再冷却 到 品室。温。以此得到既有一定强度、硬度，A 又有一定塑性、韧性的成8
（2）渗碳体（Fe3C）：铁与碳的化合物，性能与铁素体相反。 （3）珠光体（P）：铁素体和渗碳体的机械混合物，性能介 于铁素体和渗碳体之间，结构钢很多是珠光体。
（4）奥氏体（A）：碳和其他合金元素在γ-Fe中的固溶体。 在一般钢材中，只有高温时存在。奥氏体为面心立方晶格，因 此其强度、硬度不高，塑性、韧性好。奥氏体没有磁性，常用 不锈钢大多为奥氏体。