以完成焊接的方法钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焊接工艺的影响由下式可知：
E=ηIU/ν 4、改善焊接热影响区组织和性能的措施 正确选择焊接方法,合理制定焊接工艺,焊后进行热处理
第三节 常用焊接方法
一、埋弧自动焊 埋弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及
焊接收尾等过程完全由机械来完成。 1、埋弧自动焊的焊接过程
焊剂2由漏斗3流出后，均匀地堆敷在装配好的工件1上， 焊丝4由送丝机构经送丝滚轮5和导电嘴6送入焊接电弧区。 焊接电源的两端分别接在导电嘴和工件上。送丝机构、焊 剂漏斗及控制盘通常都装在一台小车上以实现焊接电弧的 移动。
3、热影响区及熔合区的组织和性能
a.过热区 焊接时加热到1000 度以上至固相线温 度的区域。由于加 热温度高，奥氏体 晶粒明显长大，冷 却后产生晶粒粗大 的加热组织。过热 区是热影响区中性 能最差的部位。因 此，焊接刚度大的 结构，易在此区产 生裂纹。
b.正火区 最高加热温度从Ac3至1000度的区域。金属发生重结晶，
第二节 熔焊冶金原理
熔焊按热源的不同分为电弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、 电子束焊等多种方法。其冶金过程、结晶过程和接头组 织的变化规律是相似的。
一、熔焊的冶金过程 焊条电弧焊过程中，液态金属、熔渣、气体间进行着复杂的
物理、化学反映，这一高温下的相互作用过程称为焊接 冶金过程。在焊接冶金过程中，可把焊接熔池看成一座 微型冶金炉，在炉内进行着一系列的冶金反应。 首先，氧气和氮气分解为氧原子和氮原子，并且与金属和碳 发生反应，如： Fe+O→FeO ；Mn+O →MnO ；Si+2O →SiO2 2Cr+3O →Cr2O3；C+O → CO
钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料 加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎 料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊 件的方法。母材是指被焊接的材料的统称。
三、焊接的应用
由于焊接所具有的特点及其飞速发展，焊接方法越来 越多。它不但可以完成同种金属、异种金属的连接，而且 还可以实现非金属、金属与非金属间的各种连接。在工业 生产中，金属焊接得到了日益广泛的应用。工业化国家统 计数字表明，钢产量的45%要经过焊接加工。铅、钛、铜、 锆等有色金属及其合金，石墨、陶瓷、玻璃、塑料等非金 属材料等的结合也广泛地应用焊接。生产的发展，科学技 术的进步推动了焊接的发展。现代焊接已成为机器制造、 锅炉、金属结构、车辆制造、石油化工、航空、航天、原 子能、电力、海洋开发、电子技术等工业部门的重要共性 技术和加工方法。
这样，会使Fe、C、Si、Mn大量烧损，焊逢含氧量大 大增加，使焊逢力学性能下降，引起冷脆现象。有害气 体侵入熔池，形成脆性的氧化物、氮化物和气孔，降低 了焊缝金属的力学性能。
因此，为了保证焊缝质量，在焊接过程中，必须采取一些有 效措施： 1、焊前必须对焊件进行清理。 2、在焊接过程中必须对熔池进行机械保护，即利用 熔渣、保护气体等机械地把熔池与空气隔开。 3、在焊接过程中必须对熔池进行冶金处理，即向熔 池中添加合金元素，以便改善和保证焊缝金属的化学成 分和组织。
焊后冷却得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织。正火区的 性能优于母材。
c.部分相变区 加热到Ac1至Ac3温度区域。因为只有部分组织发生转
变，部分铁源自文库体来不及转变，故称为部分相变区。冷却后晶 粒大小不匀，机械性能较差。
d.熔合区 熔合区化学成分不均匀，晶粒粗大，其性能往往是焊接接 头中最差的。
影响焊接接头的组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法 和焊接工艺。
2、焊接材料 焊丝和焊剂在焊接时的作用与手工电弧焊的焊条芯、焊条药 皮一样。焊丝作电极和填充材料，并且可以起到渗合金、脱 氧、去硫等冶金处理作用。 焊剂起保护作用和冶金处理作用。 3、埋弧焊工艺
第十三章 焊接
第一节 概述 第二节 熔焊冶金原理 第三节 常用焊接方法 第四节 焊接应力与变形及其防止措施 第五节 常用金属材料的焊接 第六节 焊接结构工艺性 第七节 焊接质量检验 第八节 焊接新技术简介
第一节 概述
一、焊接的特点 焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用
填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法，其实质 是使两个分离金属通过原子或分子间的相互扩散与结合而 形成一个不可拆卸的整体的过程。
焊接过程是通过操作控制盘上的按钮开关来实现自动控 制的。焊接过程中，在工件被焊处覆盖着一层30－50mm 厚的粒状焊剂，连续送进的焊丝在焊剂层下与焊件间产生 电弧，电弧的热量使焊丝、工件和焊剂溶化，形成金属熔 池，使它们与空气隔绝。随着焊机自动向前移动，电弧不 断熔化前方的焊件金属、焊丝及焊剂，而熔池后方的边缘 开始冷却凝固形成焊缝，液态熔渣随后也冷凝形成坚硬的 渣壳。如下图所示。未熔化的焊剂可回收使用。
二、焊接接头的组织和性能 1、焊接热循环和焊接接头的组成 焊缝及其附近的母材经历了一个加热和冷却的过程，由于温
度分布不均匀，焊缝附近区域受到一次不同规范的热处 理，直接影响焊接质量。 焊接热循环：是指在焊接热源作用下，焊接接头上某点的温 度随时间的变化。 包括焊接热影响区：焊缝附近的母材 熔合区：熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区 焊缝
2、焊缝的组织和性能 焊缝组织是由熔池金属结晶得到的铸 造组织。焊缝中的铸态组织晶粒粗大， 成分偏析，组织不致密。但由于焊接 熔池小，冷却快，焊条药皮、焊剂或 焊丝在焊接过程中的冶金处理作用， 使得焊缝金属的化学成分优于母材。 硫磷含量较低，所以容易保证焊缝金 属的性能不低于母材，特别是强度容 易达到。
焊接成形主要有以下特点： 1、减轻了结构重量，节省金属材料与工时。 2、能化大为小，拼小成大，降低生产成本。 3、可制造双金属结构。 4、焊接接头组织性能不均匀。 此外，焊接形成的焊缝具有良好的密封性的优点，还 具有不能拆卸、不便于更换零部件等缺点 二、焊接的分类及应用 焊接分类方法很多，按焊接过程的特点大致可分为三 类： 熔焊：是指焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态， 不加压力完成焊接的方法。 压焊：是指焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热 或不加热），以完成焊接的方法。
E=ηIU/ν 4、改善焊接热影响区组织和性能的措施 正确选择焊接方法,合理制定焊接工艺,焊后进行热处理
第三节 常用焊接方法
一、埋弧自动焊 埋弧自动焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及
焊接收尾等过程完全由机械来完成。 1、埋弧自动焊的焊接过程
焊剂2由漏斗3流出后，均匀地堆敷在装配好的工件1上， 焊丝4由送丝机构经送丝滚轮5和导电嘴6送入焊接电弧区。 焊接电源的两端分别接在导电嘴和工件上。送丝机构、焊 剂漏斗及控制盘通常都装在一台小车上以实现焊接电弧的 移动。
3、热影响区及熔合区的组织和性能
a.过热区 焊接时加热到1000 度以上至固相线温 度的区域。由于加 热温度高，奥氏体 晶粒明显长大，冷 却后产生晶粒粗大 的加热组织。过热 区是热影响区中性 能最差的部位。因 此，焊接刚度大的 结构，易在此区产 生裂纹。
b.正火区 最高加热温度从Ac3至1000度的区域。金属发生重结晶，
第二节 熔焊冶金原理
熔焊按热源的不同分为电弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、 电子束焊等多种方法。其冶金过程、结晶过程和接头组 织的变化规律是相似的。
一、熔焊的冶金过程 焊条电弧焊过程中，液态金属、熔渣、气体间进行着复杂的
物理、化学反映，这一高温下的相互作用过程称为焊接 冶金过程。在焊接冶金过程中，可把焊接熔池看成一座 微型冶金炉，在炉内进行着一系列的冶金反应。 首先，氧气和氮气分解为氧原子和氮原子，并且与金属和碳 发生反应，如： Fe+O→FeO ；Mn+O →MnO ；Si+2O →SiO2 2Cr+3O →Cr2O3；C+O → CO
钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料 加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎 料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊 件的方法。母材是指被焊接的材料的统称。
三、焊接的应用
由于焊接所具有的特点及其飞速发展，焊接方法越来 越多。它不但可以完成同种金属、异种金属的连接，而且 还可以实现非金属、金属与非金属间的各种连接。在工业 生产中，金属焊接得到了日益广泛的应用。工业化国家统 计数字表明，钢产量的45%要经过焊接加工。铅、钛、铜、 锆等有色金属及其合金，石墨、陶瓷、玻璃、塑料等非金 属材料等的结合也广泛地应用焊接。生产的发展，科学技 术的进步推动了焊接的发展。现代焊接已成为机器制造、 锅炉、金属结构、车辆制造、石油化工、航空、航天、原 子能、电力、海洋开发、电子技术等工业部门的重要共性 技术和加工方法。
这样，会使Fe、C、Si、Mn大量烧损，焊逢含氧量大 大增加，使焊逢力学性能下降，引起冷脆现象。有害气 体侵入熔池，形成脆性的氧化物、氮化物和气孔，降低 了焊缝金属的力学性能。
因此，为了保证焊缝质量，在焊接过程中，必须采取一些有 效措施： 1、焊前必须对焊件进行清理。 2、在焊接过程中必须对熔池进行机械保护，即利用 熔渣、保护气体等机械地把熔池与空气隔开。 3、在焊接过程中必须对熔池进行冶金处理，即向熔 池中添加合金元素，以便改善和保证焊缝金属的化学成 分和组织。
焊后冷却得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织。正火区的 性能优于母材。
c.部分相变区 加热到Ac1至Ac3温度区域。因为只有部分组织发生转
变，部分铁源自文库体来不及转变，故称为部分相变区。冷却后晶 粒大小不匀，机械性能较差。
d.熔合区 熔合区化学成分不均匀，晶粒粗大，其性能往往是焊接接 头中最差的。
影响焊接接头的组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法 和焊接工艺。
2、焊接材料 焊丝和焊剂在焊接时的作用与手工电弧焊的焊条芯、焊条药 皮一样。焊丝作电极和填充材料，并且可以起到渗合金、脱 氧、去硫等冶金处理作用。 焊剂起保护作用和冶金处理作用。 3、埋弧焊工艺
第十三章 焊接
第一节 概述 第二节 熔焊冶金原理 第三节 常用焊接方法 第四节 焊接应力与变形及其防止措施 第五节 常用金属材料的焊接 第六节 焊接结构工艺性 第七节 焊接质量检验 第八节 焊接新技术简介
第一节 概述
一、焊接的特点 焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用
填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法，其实质 是使两个分离金属通过原子或分子间的相互扩散与结合而 形成一个不可拆卸的整体的过程。
焊接过程是通过操作控制盘上的按钮开关来实现自动控 制的。焊接过程中，在工件被焊处覆盖着一层30－50mm 厚的粒状焊剂，连续送进的焊丝在焊剂层下与焊件间产生 电弧，电弧的热量使焊丝、工件和焊剂溶化，形成金属熔 池，使它们与空气隔绝。随着焊机自动向前移动，电弧不 断熔化前方的焊件金属、焊丝及焊剂，而熔池后方的边缘 开始冷却凝固形成焊缝，液态熔渣随后也冷凝形成坚硬的 渣壳。如下图所示。未熔化的焊剂可回收使用。
二、焊接接头的组织和性能 1、焊接热循环和焊接接头的组成 焊缝及其附近的母材经历了一个加热和冷却的过程，由于温
度分布不均匀，焊缝附近区域受到一次不同规范的热处 理，直接影响焊接质量。 焊接热循环：是指在焊接热源作用下，焊接接头上某点的温 度随时间的变化。 包括焊接热影响区：焊缝附近的母材 熔合区：熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区 焊缝
2、焊缝的组织和性能 焊缝组织是由熔池金属结晶得到的铸 造组织。焊缝中的铸态组织晶粒粗大， 成分偏析，组织不致密。但由于焊接 熔池小，冷却快，焊条药皮、焊剂或 焊丝在焊接过程中的冶金处理作用， 使得焊缝金属的化学成分优于母材。 硫磷含量较低，所以容易保证焊缝金 属的性能不低于母材，特别是强度容 易达到。
焊接成形主要有以下特点： 1、减轻了结构重量，节省金属材料与工时。 2、能化大为小，拼小成大，降低生产成本。 3、可制造双金属结构。 4、焊接接头组织性能不均匀。 此外，焊接形成的焊缝具有良好的密封性的优点，还 具有不能拆卸、不便于更换零部件等缺点 二、焊接的分类及应用 焊接分类方法很多，按焊接过程的特点大致可分为三 类： 熔焊：是指焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态， 不加压力完成焊接的方法。 压焊：是指焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热 或不加热），以完成焊接的方法。