焊接的原理
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手工电弧焊焊接 过程示意图
焊缝附近 基体金属
熔化
熔 渣
CO2↑
焊 缝
保护熔池
电焊条
焊条组成：电焊条由焊芯和药皮组成。
焊芯的作用：导电与充填焊缝。 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。
手工电弧焊的优缺点
优点：设备简单，易于维护，使用灵活；适于多种钢材
硬钎焊
硬钎焊是指使用的钎料熔点高于 450℃的钎焊。其主
要加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加
热、盐浴加热等。软钎焊的接头强度不高（＞500MPa）。
硬钎焊所用的钎剂主要有：硼砂、硼酸和氟化物等。 硬钎料主要用于钎焊受力大，工作温度较高的工件。
钎料填充焊缝过程示意图
液态钎料和固态金属之间的相互作用
软钎焊和硬钎焊
软钎焊
软钎焊是指使用的钎料熔点低于450℃的钎焊，通常
用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（＜70MPa）。 含少量锑的锡铁合金钎料应用最广泛。 软 钎 焊 所 用 的 钎 剂 主 要 有 ： 松 香 、 ZnCl2 溶 液 、 ZnCl2钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护钎焊区， 增加润湿性）。 软钎料主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、 导电元件等。
对焊
对 焊 是
利用电阻热将 两个工件的整 个端面焊接起 来的一种焊接
方法。
对焊示意图
摩擦焊
摩擦焊是利用工件之间的相互摩擦产生的热量同时
加压使工件连接到一起的焊接方法。
摩擦焊示意图
Biblioteka Baidu
爆炸焊
爆炸焊是利用爆炸产生的巨大冲击波能量，使界面
在大的接触压力下焊接在一起。
爆炸焊示意图
爆炸焊界面示意图
第四节
产生波长单一、方向一致和能量很高的光束。
基本原理：利用激光器受
激产生激光束，通过聚焦 系统将其聚集成半径微小
的光斑，当调焦到被焊工
件的接缝时，光能转换为 热能，从而使金属熔化形 成焊接接头。
第三节
压 力 焊
压力焊（俗称固态焊）是在压力（或同时加热）作 用下，在被焊的分离金属结合面产生塑性变形而使金属
连接成为整体的焊接工艺。
电阻焊
电阻焊是利用电流通过被焊工件以及接触部分产生
电阻热，使接触部位达到塑性或局部熔化状态，加压焊
合而使工件焊接在一起的焊接方法。
焊接分类
电阻焊
根据焊接接头
点 焊
形式的差异
滚 焊
对 焊
点焊和滚焊
工艺步骤：
加 压 通 电 断电保压 去 压
点焊形成过程示意图
滚焊形成过程示意图
熔合区：未熔化的过
热组织和部分熔化的 结晶铸态组织。很大 程度上决定焊件接头 的性能。
过热区：高温影响，晶粒粗大。塑性和韧性下降，显著影
响焊件接头性能。
正火区：最高加热温度比Ac3稍高，晶粒重结晶细化，获
得正火组织。机械性能改善。
部分相变区：最高加热温度比Ac1～Ac3稍高，珠光体和部
分铁素体重结晶细化。晶粒大小不均，机械性能稍差。
5、设备昂贵，工艺复杂，适于长的直线焊缝和圆筒形
工件的纵、环焊缝的批量生产。
气体保护焊
气体保护焊是利用保护性气体防止外界有害气体对
熔池进行侵害的特殊焊接方法。它适于一些化学性质活 泼的金属焊缝的焊接作业。
氩弧焊
氩弧焊示意图
CO2气体保护焊
CO2气体保护焊示意图
一些先进的熔化焊技术
真空电子束焊
做到的。
焊接方法的分类
常见的焊接方法
金属的可焊性
金属的可焊性属于工艺性能，是指被焊金属材料在
一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。
金属的可焊性主要与下列因素有关:
1、材料本身的成分组织； 2、焊接方法； 3、焊接工艺条件；
第二节
熔 化 焊
熔化焊是焊接最基本的焊接方法。根据焊接能源种 类、能源传递介质和方式的不同，熔化焊可分为电弧焊、
金属发生局部熔化。熔池 焊缝形成过程示意图 前部（2-1-2区）熔化金属 被电弧吹力吹到熔池后部 （2-3-2区），迅速冷却结
晶。随着热源不断移动，
从而形成连续的致密层状
组织焊缝。
焊接接头的组织和性能
焊缝区：结晶从熔池壁向中心推进，形成柱状的铸态组织。
与基体金属性能接近，但熔池中心易出现杂质、疏松等。
边缘焊的变形
对焊焊缝的应力分布
手工电弧焊
手工电弧焊是利用焊条与工件之间产生的电弧热将
工件和焊条熔化的一种焊接方法。
焊接电弧
焊接电弧是在电极和 工件间的气体介质中常时间 放电的现象。 电弧引燃时，弧柱中充
满了高温电离气体，发出大
钢焊条焊接钢材时的焊接电弧
量的光和热。
手工电弧焊的焊接过程
焊 条 焊 芯 电 弧 药 皮 电 弧
埋弧自动焊接过程（焊缝剖面图）
焊丝与焊剂
焊接材料 相当 于药 皮
相当 于焊 芯 焊 丝 熔炼 焊剂
焊 剂
陶瓷 焊剂
熔炼焊剂：在熔炼炉中制备，成分均匀，适于大量生产； 陶瓷焊剂：利用粉末冶金工艺制备，颗粒强度低。
埋弧自动焊的特点
1、焊接质量高且稳定； 2、熔深大，节省焊接材料； 3、无弧光，无金属飞溅，焊接烟雾少； 4、自动化操作，生产效率高。
金属的焊接
第一节 焊接概述
第二节
第三节
熔化焊
压力焊
第四节
钎焊
第一节
焊 接 概 述
焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接 过程的实质是用加热或加压等手段，借助于金属原子的
结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。
焊接在现代工业生产中具有十分重要地作用，在制 造大型结构或复杂地机器部件时，更显优越，因为它可 以用化大为小，化复杂为简单地方法准备坯料，然后用 逐次装配焊接地方法拼小成大，这是其他工艺方法难以
阴极被灯丝加热到
2600K ，并发射大量的电 子。这些电子在高压电场 的作用下，经电磁透镜聚
焦成电子束，高速轰击工
件表面（160000km/s）。 电子动能瞬间变成热能
（能量密度是普通电弧的
1000倍）。
（适于稀有和难熔金属的焊接和普通材料的高精度焊接）
等离子弧焊
激光焊
激光：利用原子受到激发而辐射的原理，使物质受激发而
钎
焊
钎焊是利用熔点比被焊接金属熔点低的金属作钎料， 将钎料与工件一起加热到钎料熔化状态，借助毛细管作
用将其吸入到固态间歇内，使钎料与固态工件表面发生
原子的相互扩散、溶解和化合而连成整体的焊接方法。
钎焊接头的形成过程
钎焊接头的形成包括两个过程：⑴ 钎料熔化和流入、
填充接头间歇形成钎料充满焊缝的过程；⑵ 液态钎料与 钎焊金属相互作用。
气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。
熔化焊的基本原理
熔化焊的基本原理是指将填充材料（如焊丝）和工
件的连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形 成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接 接头，使分离工件连接成为一个整体。
熔焊焊缝的形成
在高温热源的作用下，填充金属（如焊条）和基体
一般，低碳钢焊件的热影响区较窄，危害性较小，
焊后可直接使用；对于碳素钢和低合金钢焊件，焊后可 进行正火处理，细化晶粒，改善机械性能；对于无法进
行热处理的焊件，则需正确选择焊接方法和工艺条件，
来减小热影响区的范围。
焊接应力和变形
焊接时，焊件各部分冷热不均，受热部位产生拉应
力，未受热部位则产生压应力。当应力达到一定程度， 焊件出现变形。
和有色金属等，是应用最广泛的焊接方法。
缺点：焊缝短而不连续，焊缝宽度不均，焊缝质量不稳定。
埋弧自动焊
埋弧自动焊是利用专门的机械设备自动完成手工电
弧焊中的引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，
并使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊。
焊接过程
如图所示，埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送丝；
引弧；焊剂自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃 烧。
焊缝附近 基体金属
熔化
熔 渣
CO2↑
焊 缝
保护熔池
电焊条
焊条组成：电焊条由焊芯和药皮组成。
焊芯的作用：导电与充填焊缝。 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。
手工电弧焊的优缺点
优点：设备简单，易于维护，使用灵活；适于多种钢材
硬钎焊
硬钎焊是指使用的钎料熔点高于 450℃的钎焊。其主
要加热方式有：火焰加热、电阻加热、感应加热、炉内加
热、盐浴加热等。软钎焊的接头强度不高（＞500MPa）。
硬钎焊所用的钎剂主要有：硼砂、硼酸和氟化物等。 硬钎料主要用于钎焊受力大，工作温度较高的工件。
钎料填充焊缝过程示意图
液态钎料和固态金属之间的相互作用
软钎焊和硬钎焊
软钎焊
软钎焊是指使用的钎料熔点低于450℃的钎焊，通常
用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（＜70MPa）。 含少量锑的锡铁合金钎料应用最广泛。 软 钎 焊 所 用 的 钎 剂 主 要 有 ： 松 香 、 ZnCl2 溶 液 、 ZnCl2钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护钎焊区， 增加润湿性）。 软钎料主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、 导电元件等。
对焊
对 焊 是
利用电阻热将 两个工件的整 个端面焊接起 来的一种焊接
方法。
对焊示意图
摩擦焊
摩擦焊是利用工件之间的相互摩擦产生的热量同时
加压使工件连接到一起的焊接方法。
摩擦焊示意图
Biblioteka Baidu
爆炸焊
爆炸焊是利用爆炸产生的巨大冲击波能量，使界面
在大的接触压力下焊接在一起。
爆炸焊示意图
爆炸焊界面示意图
第四节
产生波长单一、方向一致和能量很高的光束。
基本原理：利用激光器受
激产生激光束，通过聚焦 系统将其聚集成半径微小
的光斑，当调焦到被焊工
件的接缝时，光能转换为 热能，从而使金属熔化形 成焊接接头。
第三节
压 力 焊
压力焊（俗称固态焊）是在压力（或同时加热）作 用下，在被焊的分离金属结合面产生塑性变形而使金属
连接成为整体的焊接工艺。
电阻焊
电阻焊是利用电流通过被焊工件以及接触部分产生
电阻热，使接触部位达到塑性或局部熔化状态，加压焊
合而使工件焊接在一起的焊接方法。
焊接分类
电阻焊
根据焊接接头
点 焊
形式的差异
滚 焊
对 焊
点焊和滚焊
工艺步骤：
加 压 通 电 断电保压 去 压
点焊形成过程示意图
滚焊形成过程示意图
熔合区：未熔化的过
热组织和部分熔化的 结晶铸态组织。很大 程度上决定焊件接头 的性能。
过热区：高温影响，晶粒粗大。塑性和韧性下降，显著影
响焊件接头性能。
正火区：最高加热温度比Ac3稍高，晶粒重结晶细化，获
得正火组织。机械性能改善。
部分相变区：最高加热温度比Ac1～Ac3稍高，珠光体和部
分铁素体重结晶细化。晶粒大小不均，机械性能稍差。
5、设备昂贵，工艺复杂，适于长的直线焊缝和圆筒形
工件的纵、环焊缝的批量生产。
气体保护焊
气体保护焊是利用保护性气体防止外界有害气体对
熔池进行侵害的特殊焊接方法。它适于一些化学性质活 泼的金属焊缝的焊接作业。
氩弧焊
氩弧焊示意图
CO2气体保护焊
CO2气体保护焊示意图
一些先进的熔化焊技术
真空电子束焊
做到的。
焊接方法的分类
常见的焊接方法
金属的可焊性
金属的可焊性属于工艺性能，是指被焊金属材料在
一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。
金属的可焊性主要与下列因素有关:
1、材料本身的成分组织； 2、焊接方法； 3、焊接工艺条件；
第二节
熔 化 焊
熔化焊是焊接最基本的焊接方法。根据焊接能源种 类、能源传递介质和方式的不同，熔化焊可分为电弧焊、
金属发生局部熔化。熔池 焊缝形成过程示意图 前部（2-1-2区）熔化金属 被电弧吹力吹到熔池后部 （2-3-2区），迅速冷却结
晶。随着热源不断移动，
从而形成连续的致密层状
组织焊缝。
焊接接头的组织和性能
焊缝区：结晶从熔池壁向中心推进，形成柱状的铸态组织。
与基体金属性能接近，但熔池中心易出现杂质、疏松等。
边缘焊的变形
对焊焊缝的应力分布
手工电弧焊
手工电弧焊是利用焊条与工件之间产生的电弧热将
工件和焊条熔化的一种焊接方法。
焊接电弧
焊接电弧是在电极和 工件间的气体介质中常时间 放电的现象。 电弧引燃时，弧柱中充
满了高温电离气体，发出大
钢焊条焊接钢材时的焊接电弧
量的光和热。
手工电弧焊的焊接过程
焊 条 焊 芯 电 弧 药 皮 电 弧
埋弧自动焊接过程（焊缝剖面图）
焊丝与焊剂
焊接材料 相当 于药 皮
相当 于焊 芯 焊 丝 熔炼 焊剂
焊 剂
陶瓷 焊剂
熔炼焊剂：在熔炼炉中制备，成分均匀，适于大量生产； 陶瓷焊剂：利用粉末冶金工艺制备，颗粒强度低。
埋弧自动焊的特点
1、焊接质量高且稳定； 2、熔深大，节省焊接材料； 3、无弧光，无金属飞溅，焊接烟雾少； 4、自动化操作，生产效率高。
金属的焊接
第一节 焊接概述
第二节
第三节
熔化焊
压力焊
第四节
钎焊
第一节
焊 接 概 述
焊接是一种永久性连接金属材料的工艺方法。焊接 过程的实质是用加热或加压等手段，借助于金属原子的
结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。
焊接在现代工业生产中具有十分重要地作用，在制 造大型结构或复杂地机器部件时，更显优越，因为它可 以用化大为小，化复杂为简单地方法准备坯料，然后用 逐次装配焊接地方法拼小成大，这是其他工艺方法难以
阴极被灯丝加热到
2600K ，并发射大量的电 子。这些电子在高压电场 的作用下，经电磁透镜聚
焦成电子束，高速轰击工
件表面（160000km/s）。 电子动能瞬间变成热能
（能量密度是普通电弧的
1000倍）。
（适于稀有和难熔金属的焊接和普通材料的高精度焊接）
等离子弧焊
激光焊
激光：利用原子受到激发而辐射的原理，使物质受激发而
钎
焊
钎焊是利用熔点比被焊接金属熔点低的金属作钎料， 将钎料与工件一起加热到钎料熔化状态，借助毛细管作
用将其吸入到固态间歇内，使钎料与固态工件表面发生
原子的相互扩散、溶解和化合而连成整体的焊接方法。
钎焊接头的形成过程
钎焊接头的形成包括两个过程：⑴ 钎料熔化和流入、
填充接头间歇形成钎料充满焊缝的过程；⑵ 液态钎料与 钎焊金属相互作用。
气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。
熔化焊的基本原理
熔化焊的基本原理是指将填充材料（如焊丝）和工
件的连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形 成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接 接头，使分离工件连接成为一个整体。
熔焊焊缝的形成
在高温热源的作用下，填充金属（如焊条）和基体
一般，低碳钢焊件的热影响区较窄，危害性较小，
焊后可直接使用；对于碳素钢和低合金钢焊件，焊后可 进行正火处理，细化晶粒，改善机械性能；对于无法进
行热处理的焊件，则需正确选择焊接方法和工艺条件，
来减小热影响区的范围。
焊接应力和变形
焊接时，焊件各部分冷热不均，受热部位产生拉应
力，未受热部位则产生压应力。当应力达到一定程度， 焊件出现变形。
和有色金属等，是应用最广泛的焊接方法。
缺点：焊缝短而不连续，焊缝宽度不均，焊缝质量不稳定。
埋弧自动焊
埋弧自动焊是利用专门的机械设备自动完成手工电
弧焊中的引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，
并使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊。
焊接过程
如图所示，埋弧焊的焊接过程可概括为：自动送丝；
引弧；焊剂自动下料；焊机匀速运动；电弧在焊剂下燃 烧。