连接成形常用焊接方法
第三章连接成形介绍
电弧产生的原理
一般情况下，气体是不导电的，要使两极间能够连 续地放电，必须使两极间的气体电离，连续不断地产 生带电粒子（电子、正负离子），同时，在两极间应 有足够的电压，带电粒子在电场的作用下向两极做定 向运动，即形成导电体并通过很大的电流，产生强烈 的电弧放电。 这也是产生电弧的条件。
焊接电弧所使用的电源称为弧焊电源。
酸性焊条：药皮熔渣中酸性氧化物（如SiO2、TiO2、Fe2O3）比碱
3．焊条的牌号与型号
（1）型号：国家标准中规定的焊条代号。
（2）牌号： 焊条牌号是焊条行业标准中规定的焊条代号。 其表示方法为：以大写拼音字母或汉字表示焊条的类别，后面跟三位数字，前两位表 示焊缝金属的性能，如强度、化学成分、工作温度等；第三位数字表示焊条药皮的类 型和焊接电源。
第三章 连接成形
第三章 连接成形
（三）改善焊接接头组织和性能的措施
(1)选材：尽量选择低碳且硫、磷含量低的钢材作为焊接结构材料。 (2)适当控制冷却速度：使热影响区尽量缩小。对于低碳钢，采用细焊丝
、小电流、高焊速，可提高接头韧度，减轻接头脆化；对于易淬硬钢，在
不出现硬脆马氏体的前提下适当提高冷却速度，可以细化晶粒，有利于改 善接头性能。
第三章 连接成形
扬州大学机械工程学院
杨树和
第三章 连接成形
一、基本内容
§3.1 §3.2 §3.3 §3.4 §3.5
电弧焊 其它连接方法 常用金属材料的焊接 焊接件的结构工艺性 胶接
二、重点 1、焊接接头及热影响区的组织与性能的变化；焊接应力与变形产生的原因、规 律和预防方法； 2、常用金属的焊接性能及其应采用的； 3、焊接结构设计的工艺性。 三、难点 1、接头组织形成的机理； 2、焊接应力、变形的客观规律及防止措施，焊接方法的选用 。
埋弧焊工艺：对接接头单面焊操作方法
埋弧焊工艺：对接接头单面焊操作方法1、单面焊双面成形（1）焊剂垫法焊剂垫以一定压力衬托在焊件背面，帮助焊缝成形。
焊剂垫上单面焊双面成形埋弧焊焊接参数见下表。
焊剂垫上单面焊双面成形埋弧焊焊接参数由于焊接时要求焊剂始终与焊件紧贴，焊缝背面成形难以稳定，为防止焊缝悬空造成衬垫贴不紧而焊穿，一般用压力架、电磁平台等来压紧。
（2）铜垫法和焊剂—铜垫法焊接4mm以下薄板时，可不留装配间隙，直接在铜垫板上焊接，以达到单面焊双面成形。
在焊接较厚板材时，为了改善背面成形条件，常采用焊剂—铜垫法。
此时焊件不开坡口，预留合适的装配间隙，然后均匀地在接缝中撒上焊剂进行焊接，焊接时，焊件与铜垫板间须贴紧夹固。
焊剂铜垫板上单面对接焊焊接参数见下表。
焊剂铜垫板上单面对接焊焊接参数（3）电磁平台—焊剂垫法对接接头板厚在14mm以下，可以单面一次焊透。
超过14mm时应开坡口或留间隙。
间隙在5～6mm时可不开坡口一次焊透20mm。
应当指出，开坡口的目的并非完全是增大一次性焊透量，它还有控制熔合比和调节焊缝余高的明显作用。
电磁平台—焊剂垫上单面对接焊焊接参数见下表。
电磁平台—焊剂垫上单面对接焊焊接参数（4）龙门压力架—焊剂铜垫法在龙门压力架的横梁上有多个气缸，通入压缩空气后，气缸带动压紧装置将焊件压紧在焊剂铜垫上进行焊接。
焊接结束后，通过三通阀使气缸带动压紧装置，升起便可以移走焊件。
焊接背面的成形装置采用焊剂铜垫，铜垫上开有一个成形槽以保证背面成形。
铜衬垫成形槽的截面形状如下图所示。
▲铜衬垫成形槽的截面形状焊剂铜垫截面尺寸见下表。
焊剂铜垫截面尺寸（单位：mm）将焊接部位清理干净，借助焊接平台上的输送滚轮将焊件送入进行装配，留出一定的装配间隙并使间隙中心线对准成形槽的中心线，焊缝两端焊接引弧板和引出板，放下龙门架压紧焊件，顶紧铜垫，在焊接前将细粉焊剂均匀地填入铜垫的成形槽中，然后按照制订的焊接参数进行焊接。
龙门压力架—焊剂铜垫法焊接参数见下表。
模具刀口及成形模块的两种补焊方法5篇
模具刀口及成形模块的两种补焊方法5篇第1篇示例：模具制造过程中，模具的刀口和成形模块是两个重要部分，它们直接影响到模具的使用寿命和加工效果。
由于模具在长时间使用过程中会出现磨损和损坏，因此需要对模具的刀口和成形模块进行修复，其中补焊是一种常用的修复方法。
下面将介绍模具的刀口及成形模块的两种补焊方法。
一、模具刀口的补焊方法1. 火焰喷射补焊法这种方法是将合金焊料通过火焰加热熔化并喷射到模具刀口上，利用高温使焊料与刀口表面接触，形成牢固的连接。
这种方法的优点是操作简单，成本低廉，适用于一些简单的刀口修复工作。
但是由于喷射的焊料很难控制，容易引起焊接质量不稳定，影响修复效果。
2. 电弧熔覆补焊法电弧熔覆补焊法是通过电弧加热将焊料熔化，并在模具刀口上进行均匀铺覆，然后利用高温将焊料与刀口表面熔合，形成坚固的连接。
这种方法操作相对复杂，但由于可以精确控制焊接过程，因此可以确保焊接质量和效果。
这种方法还可以选择不同种类的焊料，以适应不同材质的模具刀口。
1. 焊条堆焊法成形模块在使用过程中通常会遇到表面磨损或者裂纹等问题，需要进行补焊修复。
焊条堆焊法是一种常用的修复方法，通过焊条的熔解沉积，将模块的磨损部分进行填补，恢复原有的形状和尺寸。
这种方法操作简单，适用范围广泛，可以针对不同形状和材质的成形模块进行修复，修复后的模块表面硬度和耐磨性较高。
2. 焊接修复法模具的刀口和成形模块的补焊修复是延长模具使用寿命和提高加工效果的重要手段。
选择合适的补焊方法并确保操作规范和质量是保证修复效果的关键。
希望通过上述介绍可以帮助模具制造行业的相关从业者更好地进行模具的维护和修复工作。
第2篇示例：模具刀口及成形模块是模具制作过程中至关重要的零部件，它们直接影响着模具的精度和使用寿命。
由于长期使用或不当操作，模具刀口及成形模块可能会出现磨损或损坏的情况，这时就需要进行补焊处理来修复和加固。
补焊是一种常用的修复技朧，用于修补受损的部件并恢复其原有功能。
焊接ppt课件
编辑版pppt
30
三. 埋弧焊工艺
2）采取防漏措施 ① 双面焊； ② 手工电弧焊封底； ③ 焊剂垫； ④ 垫板。
3)要有引弧板和引出板
编辑版pppt
31
四、埋弧焊应用
应用： 主要用于较厚 钢板的长直焊 缝和较大直径 环形焊缝焊接。
编辑版pppt
32
压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直 焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械 （高炉炉身）等的焊接。
编辑版pppt
28
三. 埋弧焊工艺
1）焊前准备 板厚在20~25mm以下的工件可不开坡口； 实际生产中，板厚在14~22mm应开Y型坡口， 板厚在22~50mm，可开双Y型坡口或U型坡口。
编辑版pppt
29
三. 埋弧焊工艺
1）焊前准备
环焊缝： 焊丝起弧点应与环 的中心偏离一定距 离a(a=20~40mm), 直径小于250mm一 般不采用埋弧焊。
钎焊：
软钎焊、 硬钎焊
编辑版pppt
4
焊接成形的特点
● 接头牢固、密封性好。 ● 可化大为小、以小拼大。 ● 可实现异种金属的连接。 ● 重量轻、加工装配简单。 ● 焊接结构不可拆卸 。 ● 焊接应力变形大，接头易产 生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
编辑版pppt
5
第四篇 焊接
电弧焊 其他常用焊接方法 常用金属材料的焊接 焊接结构设计
编辑版pppt
1
编辑版pppt
2
第四篇 焊接
用加热或加压力等手段，借助金属原子 的结合与扩散作用，使分离的金属材料 牢固地连接起来的方法。
焊接动画
编辑版pppt
3
焊接成形的分类
熔化焊：
电弧焊、电渣 焊、电子束焊、 激光焊、等离 子弧焊等
焊条焊接方法技巧
在厚板焊接时，必需接受多层焊或多层多道焊。前一条焊道对后一条 焊外表的距离维持在 2~4mm 的距离，电弧就能稳定地燃烧。
焊道起预热作用，后一条焊道对前一条焊道起热处理作用。有利于提高焊
假如发生焊条和焊件粘在一起时，只要将焊条左右摇动几下，就可脱
缝金属的朔性和韧性。每层焊道厚度不能大于焊条直径的 1.5 倍。
焊缝宽度一般不超过焊条直径的 2--5 倍。
接焊缝各层焊道的焊接。
2〕运条方法
直线往复运条方法：焊条末端沿焊缝的纵向作直线形摇摆，这种运条
运条的方法许多，选用时应依据焊缝接头的形式、装配间隙、焊缝的 方法的焊接速度快，焊缝成形窄，适用于间隙较窄的平焊位置的单面焊双
空间位置、焊条直径与性能、焊接电流及焊工技术水平等方面因素而定。 面成形，特殊适合于不锈钢的焊接，有利于在焊接过程中操纵熔池温度，
离焊件，假如这时还不能脱离焊件，就应马上将焊钳放松，使焊接回路断
焊条运条的技巧
开，待焊条稍冷后再拆下。
引弧
3〕应用：由于引弧端温度较低，熔深较浅，易产生未焊透。酸性焊
电弧焊开始时，引燃焊接电弧的过程称为引弧。
条接引弧时可稍将电弧拉长，对坡口根部进行预热，然后压低电弧进行正
引弧的方法包括以下两类：
常焊接。碱性焊条则由于药皮特性对根部熔透有利，不需接受酸性焊条的
连弧焊法与断弧焊法的应用
接头是单面焊双面成形打底焊较难把握的环节。接头方法得当，焊缝正反
焊条电弧焊单面焊双面成形打底焊工艺，按手法的不同可分为连弧焊
两面匀称平滑且内部无缺陷；方法不当，则易产生焊瘤、余高超高、凹陷、 法和断说，
假如焊条送进的速度太快，则电弧长度快速缩短，焊条未端与焊件接触发 锯齿形运条方法。
焊接技术
图4-4 直流弧焊机的不同极性接法
四、电焊条
1. 电焊条的组成及作用 焊芯
焊条芯
焊缝的填充材料 — 填充焊缝
电焊条 药皮
电极传导电流 — 导电
机械保护的作用 冶金的作用
稳定电弧的作用
药皮
药皮的作用：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金
属的有害作用，保证焊缝金属的脱氧和加入合金元素。
药皮的种类： ① 氧化钛型；②氧化钛钙型；
适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。如： 铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。为了防止 保护气流破环，氩弧焊只能在室内进行。
CO2气体保护焊
利用CO2作为保护气体的气体保护焊，简称CO2焊。 焊接热源：电弧热 保护介质：CO2 ① 与金属发生化学反应—产生夹渣缺陷 ② 溶解于液体金属中—产生 CO 气孔缺陷 ③ 比重大于空气（25%）
焊接方法的分类
常见的焊接方法
焊接的特点：
1、生产周期短，生产率高，易实现机械化、自动化。 2、接头牢固、密封性好。 3、可化大为小、以小拼大。 4、可实现异种金属的连接。
5、重量轻、加工装配简单。
6、焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
胶接 —胶粘剂连接各种材料。 机械联接 —采用标准件为连接件连接各种材料。
焊接变形是在焊接过程中产生的变形。金属结构 与零件在焊接过程中，常常会产生各种焊接变形以及 焊缝的断裂，从而影响焊接质量。 焊后焊件中温度冷至室温时残留在焊件中的变形 和应力分别称为焊接残余变形和焊接残余应力。
2、焊接应力与变形产生的原因
焊接应力与变形产生的根本原因是： 焊件(工件）在焊接过程中受到局部或不均匀加热和快速冷却。
3.焊条型号
焊接成型工艺
+
热发射
+ + + + + -
+ + + + + -
+ - + + + -+
+
-
+
+ + + + -
+ + + +
-
阴极
+
阴极区
弧柱区
Uk
电场发射型导电机构
（四）阳极区的导电机构 1、阳极区在导电过程中的作用 1)接收弧柱区来的电子流 Ie=0.999I 2)产生弧柱区所需要的正离子流IA+=0.001I 2、热电离 1）产生条件：I较大 2）带电离子产生方式：热电离 3）特点： a)阳极压降小，甚至为0 b)不存在阳极斑点。 3、电场作用下的电离 1）产生条件：I较小 2）带电粒子的产生方式：热电离、场电离 3）特点： a）有阳极区，阳极压降Ua b) 发生收缩 c)有阳极斑点
（三）负离子的产生 中性离子与电子结合的过程，是一个放热过程，所放出的热被 称为电子亲和能。 A + e → A- + W A + e A注意： 1）亲和能高的原子易形成A-，但高温下不利于放热反应。 2）交流电弧过零时易形成；易在电弧周边形成。 3）不利于电弧稳定。 含有CaF2的焊剂或药皮焊条不能用于交流电弧焊. （四）扩散与复合 扩散：电弧中心处A+、e较多，e易向周边运动。当周边电子浓 度达到一定值后，在e吸引下，A+也向周边运动。从而在周边复 合 A++e→A+Wi A A+ e ++A—→2A+W A A i
pe管焊接方法
pe管焊接方法PE管焊接是指将两根PE管材通过一定的方法进行连接，形成一条连续的管路。
PE管焊接方法大致可以分为热熔焊接、电热熔焊接和机械焊接等几种。
下面详细介绍PE管焊接方法。
一、热熔焊接1. 原理：热熔焊接是指利用PE管材本身的热塑性，在加热的条件下进行熔融，再通过外力将其压合制成一个整体的行为。
热熔焊接方法是PE管材连接方法中应用最广泛的一种方法，有很高的安全性和可靠性。
2. 设备：热熔焊接设备由加热板、机构和控制器3部分组成。
3. 操作步骤：（1）将PE管材端面用刮刀刮平、彻底清除管壁内外的油污、杂质。
（2）将PE管材分别固定好，垂直于加热板，调整两管口间距。
（3）将加热板预热到熔合温度，在预设时间之后打开夹具配合将两个端面迅速按于加热板上。
（4）热裁切：将预制的PE管材通过借助热能进行加工的方法，以达到切割制品的目的的方法。
（5）热弯曲：将PE管材在被预热至一定温度的环境下，达到所需弯曲角度及半径的方法。
电热熔焊接是将PE管材端面通过电加热的方式将其熔融，然后通过外力将其压合制成一个整体的行为。
其基本原理与热熔焊接类似，只是加热方式不同。
电热熔焊接将热源与成形器相分离，可实现加热区独立控制，使大直径管件的焊接效率更高。
（2）将PE管材端面置于加热板上，压紧压板使管材紧贴加热板，同时保持管口垂直。
（3）根据不同直径的管道规格及达到合适的接头进给量计算出加热时间，并将定时器板上定时器转盘旋到预定时间位置。
（4）加热时间到后，将电源关闭，移开压板，将焊接端口迅速压合在一起，保证焊接强度。
三、机械焊接机械焊接是通过机械方式对PE管材进行械式联接的方法。
机械焊接主要包括法兰接头、机械接头和挤出接头等几种。
机械接头主要由PE管材和机械接头两部分组成。
（1）将PE管材切断，并用刮刀刮平，将PE管口尺寸和倒角按要求制作好。
（2）将机械接头的连接端面用磨床、打磨机等工具进行加工，使其达到规定的尺寸和平整度。
钎焊的应用
钎焊的应用钎焊是一种常见的金属连接方法，也被称为焊接。
与其他类型的焊接不同，钎焊使用的焊条是一种按照要求设计并加工成形的具有相应功效的金属材料。
焊接是将两个或更多金属部件通过加热并添加软化金属材料（钎剂）的方法连接在一起的加工过程。
钎焊通常用于连接加热敏感材料，例如铜、铝合金、镁合金等，同时钎焊可以用于连接厚度较薄的材料，以及高质量且强度要求较高的连接，例如飞机、汽车和传统手工制品。
钎焊的应用十分广泛，下面是一些钎焊应用的例子。
1.汽车维修领域钎焊在汽车维修中的应用非常广泛，特别是在连接轻质材料时。
钎焊可以用于连接铝制零部件、合金钢、铜和铜合金部件等，常用于连接汽车内部的管道、散热器、液压油箱、发动机和传输线路等。
2.机械工业应用钎焊在机械工业上的应用主要用于连接铜合金、铝合金、镁合金、钛合金、不锈钢等。
在制造高精密仪器、航空航天装备、先进军事设备和工业机械组件时，钎焊是常用的方法之一。
在机械工业和高科技行业中，许多应用需要使用钎焊来连接高强度、高精度和无裂纹的零件。
3.制作手工精品钎焊在制作手工精品中也非常常见。
通过钎焊可以将一些小部件连接在一起，例如银质、黄铜、古铜、不锈钢和其他各种金属等。
这可以制作各种装饰品、珠宝首饰、文房四宝等。
钎焊技术可以将分散的金属部件用非常小的夹具固定起来，制作精细的物品，为装饰品、工艺品和家居用品带来了更多的设计可能。
4.铜铝合金材料的连接铜铝合金在工业和军事应用中使用越来越广泛。
由于铜和铝有较大的膨胀系数差异，因此通常使用钎焊方法将两种材料连接在一起。
这些应用的例子包括太阳能电池板、异形铝筒等。
5.黄铜制品制造钎焊在黄铜制品制造中被广泛应用，特别是在珠宝、器皿和地图盘等工艺品的制作中。
黄铜是一种非常柔软易加工的材料，可以用于制作多种形状。
钎焊技术使我们能够将黄铜制品组装成更复杂的结构和形状，这些结构和形状在传统制造方法中不容易实现。
6.金属装饰和装修钎焊在金属装饰和装修中广泛应用。
焊接方法有哪几种
焊接方法焊接：通常是指金属的焊接。
是通过加热或加压，或两者同时并用，使两个分离的物体产生原子间结合力而连接成一体的成形方法。
分类：根据焊接过程中加热程度和工艺特点的不同，焊接方法可以分为三大类。
(1)熔焊。
将工件焊接处局部加热到熔化状态，形成熔池（通常还加入填充金属），冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合为不可分离的整体。
常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。
(2)压焊。
在焊接过程中无论加热与否，均需要加压的焊接方法。
常见的压焊有电阻焊、摩擦焊、冷压焊、扩散焊、爆炸焊等。
(3)钎焊。
采用熔点低于被焊金属的钎料（填充金属）熔化之后，填充接头间隙，并与被焊金属相互扩散实现连接。
钎焊过程中被焊工件不熔化，且一般没有塑性变形。
焊接生产的特点：(1)节省金属材料，结构重量轻。
(2)以小拼大、化大为小，制造重型、复杂的机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工工艺，获得最佳技术经济效果。
(3)焊接接头具有良好的力学性能和密封性。
(4)能够制造双金属结构，使材料的性能得到充分利用。
应用：焊接技术在机器制造、造船工业、建筑工程、电力设备生产、航空及航天工业等应用十分广泛。
不足：焊接技术也还存在一些不足之处，如焊接结构不可拆卸，给维修带来不便；焊接结构中会存在焊接应力和变形；焊接接头的组织性能往往不均匀，并会产生焊接缺陷等。
各种焊接技术介绍一、电弧焊电弧：一种强烈而持久的气体放电现象，正负电极间具有一定的电压，而且两电极间的气体介质应处在电离状态。
引燃焊接电弧时，通常是将两电极（一极为工件，另一极为填充金属丝或焊条）接通电源，短暂接触并迅速分离，两极相互接触时发生短路，形成电弧。
这种方式称为接触引弧。
电弧形成后，只要电源保持两极之间一定的电位差，即可维持电弧的燃烧。
电弧特点：电压低、电流大、温度高、能量密度大、移动性好等，一般20～30V的电压即可维持电弧的稳定燃烧，而电弧中的电流可以从几十安培到几千安培以满足不同工件的焊接要求，电弧的温度可达5000K以上，可以熔化各种金属。
焊接手法
焊接运条手法(1) 直线形运条法---采用这种运条方法焊接时，焊条不做横向摆动，沿焊接方向做直线移动。
常用于I 形坡口的对接平焊，多层焊的第一层焊或多层多道焊。
(2) 直线往复运条法---采用这种运条方法焊接时，焊条末端沿焊缝的纵向做来回摆动。
它的特点是焊接速度快，焊缝窄，散热快。
适用于薄板和接头间隙较大的多层焊的第一层焊。
(3) 锯齿形运条法---采用这种运条方法焊接时，焊条未端做锯齿形连续摆动及向前移动，并在两边稍停片刻，摆动的目的是为了控制熔化金属的流动和得到必要的焊缝宽度，以获得较好的焊缝成形。
这种运条方法在生产中应用较广，多用于厚钢板的焊接，平焊、仰焊、立焊的对接接头和立焊的角接接头。
(4) 月牙形运条法---采用这种运条方法焊接时，焊条的末端沿着焊接方向做月牙形的左右摆动。
摆动的速度要根据焊缝的位置、接头形式、焊缝宽度和焊接电流值来决定。
同时需在接头两边做片刻的停留，这是为了使焊缝边缘有足够的熔深，防止咬边。
这种运条方法的优点是金属熔化良好，有较长的保温时间，气体容易析出，熔渣也易于浮到焊缝表面上来，焊缝质量较高，但焊出来的焊缝余高较高。
这种运条方法的应用范围和锯齿形运条法基本相同。
(5) 三角形运条法---采用这种运条方法焊接时，焊条末端做连续的三角形运动，并不断向前移动，按照摆动形式的不同，可分为斜三角形和正三角形两种，斜三角形运条法适用于焊接平焊和仰焊位置的T形接头焊缝和有坡口的横焊缝，其优点是能够借焊条的摆动来控制熔化金属，促使焊缝成形良好。
正三角形运条法只适用于开坡口的对接接头和T 形接头焊缝的立焊，特点是能一次焊出较厚的焊缝断面，焊缝不易产生夹渣等缺陷，有利于提高生产效率。
(6) 圆圈形运条法---采用这种运条方法焊接时，焊条末端连续做正圆圈或斜圆圈形运动，并不断前移，正圆圈形运条法适用于焊接较厚焊件的平焊缝，其优点是熔池存在时间长，熔池金属温度高，有利于溶解在熔池中的氧、氮等气体的析出，便于熔渣上浮。
镁合金焊接方法
镁合金焊接方法镁合金是一种重要的结构材料，具有优异的机械性能和物理性能，因此在航空航天、汽车制造和电子设备等行业得到广泛应用。
然而，由于镁合金的特殊性质，其焊接过程相对复杂。
本文将介绍常见的镁合金焊接方法及其特点。
一、氩弧焊氩弧焊是目前最常用的镁合金焊接方法之一。
在氩气保护下，通过电弧加热将焊条和工件熔化，形成焊缝。
氩弧焊适用于各种镁合金，焊接接头强度高、成形性好，适用于薄板、铸件和型材的焊接。
二、电阻点焊电阻点焊适用于薄板和薄壁材料的焊接。
通过电阻加热，将焊接接头瞬间加热至熔化状态，然后施加一定的压力使接头连接。
电阻点焊具有焊接速度快、热影响区小的优点，但只适用于特定形状的接头。
三、激光焊接激光焊接是一种高能量密度焊接方法，适用于镁合金薄板的焊接。
激光束聚焦在焊接接头上，瞬间加热并熔化焊接材料，形成焊缝。
激光焊接具有焊接速度快、热影响区小、焊接接头强度高的优点，但设备复杂、成本高。
四、摩擦搅拌焊接摩擦搅拌焊接是一种无焊接材料熔化的固态焊接方法。
通过在接头间施加一定的轴向力和旋转摩擦，使接头发生塑性变形并连接在一起。
摩擦搅拌焊接适用于各种形状的镁合金接头，焊接接头强度高、成形性好，但设备复杂、成本高。
五、等离子焊接等离子焊接是一种高能量密度焊接方法，适用于厚板和复杂形状的镁合金焊接。
通过等离子弧加热将焊接接头熔化，形成焊缝。
等离子焊接具有焊接速度快、焊接接头强度高的优点，但设备复杂、成本高。
六、爆炸焊接爆炸焊接是一种利用爆炸冲击波将金属接头连接在一起的焊接方法。
在爆炸药的驱动下，两个接头以极高的速度相撞并形成焊缝。
爆炸焊接适用于特殊工况下的焊接，如在水下、高温和高压环境中。
但安全性要求高，操作复杂。
以上是常见的几种镁合金焊接方法，每种方法都有其适用范围和特点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的焊接方法，并采取相应的焊接工艺控制，以确保焊接质量和接头性能。
同时，镁合金焊接过程中还需要注意保护措施，避免氧化和热裂敏感性等问题的发生。
金属连接成形
4
材料热加工基础
金属的连接成形
5
材料热加工基础
金属的连接成形
二、连接成形的特点
与切削加工、压力加工、铸造、热处理一起构 成了现代金属加工技术。在汽车、船舶、飞机、航 天、石油化工、桥梁、建筑、交通、电力电子等部 门得到广泛的应用。
6
材料热加工基础
金属的连接成形
与铆接比有如下特点： 1、连接性能好。焊接接头的力学性能、耐高 低温、高压性能和导电性、耐腐蚀性、耐磨性、 密封性等均可达到与母材性能一致。 例，120万kW核电站锅炉，外径6400mm，壁 厚 200mm ，高 13000mm ，耐压 17.5MPa 。使用温 度350℃，接缝不能泄漏。应用焊接方法可制造出 了满足上述要求的结构。 2 、与铆接相比，结构重量 轻，节约材料，制造周期短，成 本低。简化工艺，能以小拼大， 被喻为神奇的“钢铁裁缝”。
辽宁工程技术大学 材料科学与工程学院
材料热加工基础
第三篇
金属的连接成形
材料加工工程系 刘少平制作
材料热加工基础
金属的连接成形
第三篇 金属的连接成形
目 录
第一章 金属连接成形原理及途径 第二章 连接成形的主要工艺 第三章 常用金属材料的焊接
2
材料热加工基础
金属的连接成形
第一章
连接成形原理及途径
3
材料热加工基础
13
材料热加工基础
金属的连接成形
焊接方法的分类
1 2 3 4 1-焊缝区 2-熔合区 3-热影响区 4-母材
熔化焊
焊接方法
压力焊
钎
焊
手工电弧焊 气焊 氩弧焊 电弧焊 气体保护焊 CO2焊 电渣焊 埋弧焊 电子束焊 激光焊 点 焊 电阻焊 缝 焊 摩擦焊 对 焊 扩散焊 高频焊 烙铁钎焊 火焰钎焊 炉中钎焊
材料加工工艺第三章 焊接技术
材料工艺基础（焊接技术）
4
3.2.2 熔化焊接
(1) 氧－乙炔火焰焊（气焊）
可用于焊接大部分黑色金 属和有色金属工件，具有 设备简单，操作灵活，成 本低等优点，应用广泛。
特点：飞溅少，电弧稳定， 焊缝成形美观；焊丝熔敷速 度快，生产率高；调整焊剂 成分，可焊接多种材料；抗 气孔能力较强。但药芯焊丝 制造较困难，且容易变潮， 使用前应烘烤。
焊接材料：碳钢、低合金钢、不锈钢等
材料工艺基础（焊接技术）
14
(5) 电渣焊
电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源进行 焊接的一种熔焊方法。
① 焊接温度低 ② 可焊接各种金属及合金 ③ 可焊接厚度差别很大的焊件
单件生产率低 焊前对焊件表面的加工清理和装配精度要求十分严格
在航空工业中，用扩散焊制成的钛制品可以代替多种制品、 火箭发动机喷嘴耐热合金与陶瓷的焊接。 机械制造工业中，将硬质合金刀片镶嵌到重型刀具上等。
材料工艺基础（焊接技术）
材料工艺基础（焊接技术）
29
滚焊视频
材料工艺基础（焊接技术）
30
(3) 对焊
利用焊件端面的电阻热，使断面达到热塑性状态，施加顶 压力实现焊接。可分为电阻对焊和闪光对焊。
材料工艺基础（焊接技术）
31
(4) 摩擦焊
利用焊件接触端面 相互摩擦产生的热 量，使端面达到热 塑性状态，然后迅 速施加顶锻力，实 现焊接的一种固相 压焊方法。
材料工艺基础（焊接技术）
常见的焊接方法
常规焊接方法平焊平焊时，由于焊缝处在水平位置，熔滴主要靠自重自然过渡，所以操作比较容易，允许用较大直径的焊条和较大的电流，故生产率高。
如果参数选择及操作不当，容易在根部形成未焊透或焊瘤。
运条及焊条角度不正确时，熔渣和铁水易出现混在一起分不清的现象，或熔渣超前形成夹渣。
平焊又分为平对接焊和平角接焊。
1.平对接焊（1）不开坡口的平对接焊当焊件厚度小于6mm时，一般采用不开坡口对接。
焊接正面焊缝时，宜用直径为3～4mm的焊条，采用短弧焊接，并应使熔深达到板厚的2/3，焊缝宽度为5～8mm，余高应小于1.5mm，如图2-1所示。
对不重要的焊件，在焊接反面的封底焊缝前，可不必铲除焊根，但应将正面焊缝下面的熔渣彻底清除干净，然后用3mm焊条进行焊接，电流可以稍大些。
焊接时所用的运条方法均为直线形，焊条角度如图2-2所示。
在焊接正面焊缝时，运条速度应慢些，以获得较大的熔深和宽度；焊反面封底焊缝时，则运条速度要稍快些，以获得较小的焊缝宽度。
图２－２平面对接焊的焊条角度运条时，若发现熔渣和铁水混合不清，即可把电弧稍微拉长一些，同时将焊条向前倾斜，并往熔池后面推送熔渣，随着这个动作，熔渣就被推送到熔池后面去了，如图2-3所示。
图2-3 推送熔渣的方法3214图2-4 对接多层焊（2）开坡口的平对接焊当焊件厚度等于或大于6mm 时，因为电弧的热量很难使焊缝的根部焊透，所以应开坡口。
开坡口对接接头的焊接，可采用多层焊法（图2-4）或多层多道焊法（图2-5）。
123456789101112图2-5 对接多层多道焊多层焊时，对第一层的打底焊道应选用直径较小的焊条，运条方法应以间隙大小而定，当间隙小时可用直线形，间隙较大时则采用直线往返形，以免烧穿。
当间隙很大而无法一次焊成时，就采用三点焊法（图2-6）。
先将坡口两侧各焊上一道焊缝（图2-6中1、2），使间隙变小，然后再进行图2-6中缝3的敷焊，从而形成由焊缝1、2、3共同组成的一个整体焊缝。
- 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)。
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊
（二）焊条 3．焊条的牌号与型号
焊条牌号：
J422(结422)：“J”(“结”)表示结构钢焊条，“42”
表示熔敷金属的抗拉强度(σb)不低于420MPa，“2”表
示氧化钛钙型药皮，交流、直流电源均可使用。
Z248(铸248)：“Z”(“铸”)表示铸铁焊条，“2”表
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
2
Ch3 连接成形
§2 常用焊接方法
一、手工电弧焊
特点：设备简单，应用灵活方便，可全位置及各种 不规则焊缝的焊接；焊条系列完整，可以焊接大多数常 用金属材料；焊条载流能力有限（电流为20～500A）， 焊接厚度一般在3～20mm之间，生产率较低，焊接质量 很大程度上取决于焊工的操作技能；焊工需要在高温、 尘雾环境下工作，劳动条件差，强度大；手工电弧焊不 适合焊接一些活泼金属、难熔金属及低熔点金属。
示熔敷金属主要化学成分的组成类型(铸铁)，“4”是牌
号编号，“8”表示石墨型药皮，交流、直流电源均可使
用。
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
12
Ch3 连接成形
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊
（二）焊条
3．焊条的牌号与型号
焊条型号：{国家标准代号[GB5117-85]}，如E4303、 E5015、E5016等；
10
Ch3 连接成形
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊 （二）焊条 3．焊条的牌号与型号 焊条牌号：[行业代号]
大写拼音字母或汉字表示焊条的类别＋三位数字； 前两位表示焊缝金属的性能，如强度、成分等； 第三位数字表示焊条药皮的类型和焊接电源。
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
11
Ch3 连接成形
二氧化碳 气体保护焊
焊丝
注：化学成分摘自GB1300-77《焊接用钢丝》
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
7
Ch3 连接成形
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊
（二）焊条
1．焊条的组成与作用 由心部的金属焊芯和表面药皮涂层组成。
药皮：保证电弧稳定燃烧；造气、造渣以隔绝空气， 保护熔化金属；脱氧、去硫、渗合金元素等。
13
Ch3 连接成形
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊
（二）焊条
4．焊条的选用原则：
（1）考虑母材的力学性能和化学成分 焊接低碳和低合 金结构钢时，应根据焊接件的抗拉强度选择，即等强度 原则；焊接耐热钢、不锈钢等材料时，应选择与焊接件 化学成分相同或相近的焊条，即等成分原则。
（2）考虑结构的使用条件和特点 对承受动载荷或冲击 载荷的焊接件，或结构复杂、大厚度的焊接件，为保证 焊缝具有较高的塑性和韧度，应选择碱性焊条。
分类：稳弧剂、造气剂、造渣剂、脱氧剂、合金剂、 粘结剂等，由矿石、铁合金、有机物和化工产品等原 材料粉末，如碳酸钾、碳酸钠、大理石、萤石、锰铁 、硅铁、钾钠水玻璃等配成。
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
8
Ch3 连接成形
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊
（二）焊条
2．焊条的种类 根据熔渣化学性质的不同，焊条可分 为酸性焊条和碱性焊条。
“E”表示焊条，前两位数字表示熔敷金属的最小抗拉强 度值（kgf/mm2）；第三位数字表示焊条使用的焊接位 置：“0”、“1”均表示适用于全位置焊接，“2”表示适 用于平焊和平角焊，“4”表示适用于向下立焊；第三、
第四位数字组合表示焊接电流的种类和焊条药皮类型。
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
§2 常用焊接方法
由焊条芯 和药皮 组成
2021/3/15
二.焊条药皮 “作用”非常重要
连接成形常用焊接方法
5
Ch3 连接成形
一、手工电弧焊
§2 常用焊接方法
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
6
Ch3 连接成形
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊
（二）焊条
表3-1 常用焊接用钢丝的牌号和化学成分
化学成分的质量分数w (%)
牌号
C
Mn Si Cr Ni
S
P
用途
H08A
≤0.1 0
0.35 ～
0.55
≤ 0.03
≤ 0.20
≤ 0.30
≤≤ 0.030 0.030
重要焊接 结构及埋弧
焊焊丝
H08Mn2Si
≤ 0.11
1.7～ 2.1
0.65 ～
0.95
≤ 0.20
≤ 0.30
≤≤ 0.040 0.040
酸性焊条： 熔渣以酸性氧化物为主，氧化性强，合金烧损大， 焊缝的塑性和韧度低，焊缝中氢含量高，抗裂性差； 酸性焊条有良好的工艺性，对油、水、锈不敏感， 交直流电源均可用，广泛用于一般结构件焊接。
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
9
Ch3 连接成形
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊
（二）焊条 2．焊条的种类
碱性焊条（又称低氢焊条）： 以碱性氧化物莹石为主，含较多铁合金，脱氧、除 氢、渗金属作用强，与酸性焊条相比，其焊缝金属的 含氢量较低，有益元素较多，有害元素较少，因此焊 缝力学性能与抗裂性好；
工艺性、电弧稳定性差，对油污、水、锈较敏感， 抗气孔性差，用于焊接重要的钢或合金钢结构。
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
参数：主要包括焊条牌号和直径、电流（电源）种 类和极性、焊接电流大小、焊接层（道）次等。
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
3
Ch3 连接成形
一、手工电弧焊
§2 常用焊接方法
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
4
Ch3 连接成形
一、手工电弧焊
焊条钢芯 性能、化学成分、规格 GB1300--77 已标准化
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
14
Ch3 连接成形
§2 常§用1 电焊接弧方焊法
一、焊条电弧焊
（二）焊条
4．焊条的选用原则：
（3）考虑焊条的工艺性 对焊前清理困难，且容易产 生气孔的焊件，应选择酸性焊条；若母材中含碳、硫 、磷量较高，则应选择抗裂性较好的碱性焊条。
（4）考虑焊接设备条件 如果没有直流焊机，则只能 选择交直流两用的焊条。
第三章 连接成形
§3.1 电弧焊 §3.2 其它焊接方法 §3.3 常用金属材料的焊接 §3.4 焊接件的结构工艺性 §3.5 胶接
2021/3/15
连接成形常用焊接方法
1
第三章 连接成形
§3.2 其它焊接方法 一、手工电弧焊 二、埋弧焊 三、气体保护电弧焊 四、等离子弧焊接与切割
五、气焊 六、激光焊 七、电阻焊 八、摩擦焊 九、钎焊