焊接工艺基础知识 PPT

使用条件：结构的工作温度、负载情况和工作介质 等，如低温工作要求抗脆性断裂；交变载荷要求焊缝 抗疲劳性能。
熔池体积小，冷却速度快，电弧焊时熔池体 积为30cm3，质量约为200g；冷速大约为100℃/S， 当含C量高、合金元素较多的钢材将较易产生淬硬 组织（马氏体），产生结晶裂纹。
熔池液态金属处于过热状态，温度为 1770±100℃，超过金属熔点，合金元素烧损严重。
熔池在运动过程状态下结晶，熔池与热源作 同速移动，熔池前半部处于熔化，后半部处于结晶 状态，熔池在运动下结晶。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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五、几种常用焊接方法的表示法
➢ 焊接方法表示法
焊接方法的英文缩写： 电弧焊——AW CO2气体保护焊——CO2W
埋弧自动焊——SAW
钨极氩弧焊——GTAW
电阻焊——RW（其中：电阻点焊——RSW；电阻缝焊——RSEW）
焊接方法数字表示法：
✓ 非熔化极有钨极氩弧焊（TIG）、等离子弧焊 等。
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➢ 压焊：在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不 加热），以完成焊接的方法，称为压焊。
加热压焊有电阻焊、气压焊、高频焊、锻焊、接触焊、 摩擦焊等；
不加热压焊有的方法有冷压焊、超声波焊、爆炸焊等。 ➢ 钎焊：是硬钎焊和软钎焊的总称，是采用比母材熔点低 的金属作填充材料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低 于母材熔点的温度，利用液态钎料湿润母材，并填充接头间 隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。
➢ 根据在焊接过程中金属材料所处的状态，焊接 方法分熔焊、压焊和钎焊等三大类。
熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的 焊接方法称为熔焊。
✓ 常见的有电弧焊、气焊、电渣焊、埋弧焊及各 种气体保护焊、激光焊等。
其中又分为熔化极和非熔化极：
✓ 熔化极有焊条电弧焊、药芯焊丝电弧焊 （MAG）、氩弧焊（MIG）、气保焊；
无气体保护的电弧焊——11（其中：手工电弧焊——111）
埋弧焊——12（其中：丝极埋弧自动焊——121）
熔化极气体保护电弧焊——13（其中：CO2气体保护焊——135）
非熔化极气体保护焊——14（其中：钨极氩弧焊——141）
电阻焊——2（其中：电阻点焊——21；电阻缝焊——22；电阻对焊——25）
气焊——3
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一、焊接基本概念
➢ 焊接：是通过加热或加压或两者并用，用（或 不用）填充材料将同种（或异种）金属材料实现原 子之间结合的加工方法。 促进原子或分子之间产生结合和扩散的方法是 加热或加热，或两者并用。
两件可为同种或异种材料（金属和非金属）。
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二、焊接方法分类
硬钎焊：采用硬钎料，钎料熔点在450℃以上； 软钎焊：采用软钎料，钎料熔点在450℃以下。 常见的钎焊方法有烙铁钎焊和火焰钎焊。 主要特点是母材不熔化。
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三、焊接过程特点及影响
➢ 热作用局部性：与热处理不同，属于不均匀加热。
瞬时间性：热源以一定速度（300mm/min左、右） 移动，加热速度快，可达到1500℃/S，短时间内可将 大量热量从加热源传递到焊接工件上，而母材迅速将 热量导出而冷却降温。
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四、焊接过程中的保护原理及方法：
➢ 目的：对焊接区域进行保护的目的是防止空气 侵入熔滴和熔池，以减少焊缝金属中的H、N、O等 含量。保护一般分为三种： 气体保护：Ar、CO2等（目前公司主要采用富 氩气体保护，成分为80%Ar+20%CO2)； 渣保护：埋弧焊（采用焊剂HJ431、HJ330 等）； 气—渣联合保护：焊条电弧焊（焊接材料采用 电焊条）。
材料因素：
✓ 物理性能：熔点、热导率、热容量等，如Cu、Al 等热导率大，结晶快，易产生气孔等；
✓ 化学性能：对氢、氮的敏感程度（主要影响元素C、 S、P、O、N、H）；
工艺因素：焊接方法、工艺参数、焊接顺序、预热、 后热、焊后热处理等。
结构因素：焊接结构和接头的设计形式（如形状、 尺寸、厚度、接头坡口形式、焊缝布置及截面形状）。
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六、常用金属材料是指材料对焊接加 工的适应性；即指金属用一定的焊接方法和工艺要 求下能否获得优良的接头的性能和该接头能否在使 用条件下可靠地运行。
使用焊接性：焊接接头或整个结构满足产品技术 要求条件规定的使用性能和要求。
焊接性不仅与材料本身的固有性能有关，同时也 与许多焊接工艺条件有关。
✓ 碳当量（CE）＜0.4%时，钢材的淬硬倾向不明显， 可焊性优良，焊接时不必预热。
✓ 碳当量（CE）=0.4%~0.6%时，钢材的淬硬倾向逐 渐明显，需要采取适当预热，控制线能量等工艺措 施。
✓ 碳当量（CE）＞0.6%时，淬硬倾向强，可焊性不 好。
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➢ 影响材料焊接性的主要因素：
➢ 焊接加热过程对焊缝质量的影响：
影响熔池金属的理化反应，造成不完全偏析，形 成气孔、夹杂等缺陷。
由于热传导过程，使焊缝区域金属产生淬硬、脆 化、软化等。
由于不均匀加热及冷却，产生不均匀应力状态和 变形，导致裂纹。
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➢ 焊缝熔池的一次结晶：在焊接过程中，当焊接 热源离开后金属有液体转变成固体的过程为一次结 晶；特点为：
通过焊接试验来评定的主要标准，是产生裂纹的 可能性和裂纹的多少，以及有无气孔的产生。
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➢ 金属材料的焊接性能与金属材料的化学成分有 很大关系，如：碳钢的焊接性能就比合金钢好；合 金元素含量低的材料比合金元素含量高的焊接性能 好；含碳量低的碳钢的焊接性能比含碳量高的好。
一般用碳当量的大小来衡量:
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➢ 偏析：合金钢中各组成元素在结晶时分布不 均匀的现象。
在一次结晶过程中，冷速快，已凝固金属中 的化学成分来不及扩散，造成分布不均匀，从而产 生偏析。
偏析分为显微偏析、区域偏析、层状偏析等 三种。
二次结晶：当高温焊缝冷却到室温时，需要 经过一系列的组织相变过程称为二次结晶。
➢ 焊接过程中，熔滴过渡形态有粗滴过渡、短 路过渡和喷射过渡。