金属工艺学第4篇PPT课件

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§1.2 焊接接头金属组织与性能的变化
焊接接头 一、焊缝区
焊接接头的中心部分──焊缝区 紧接焊缝的母材──热影响区
在焊接过程中，焊缝受到一次冶金的过程。
二、热影响区
焊缝两侧因焊接热作用而发生组织性能变化的区域，热 影响区各点相当于受到一次不规范的热处理。
1.熔合区 2.过热区
性能最差
3.正火区
4.部分相变区
采用直流正接法：用于焊接低合金钢、不锈钢、耐热钢、钛 合金等。
采用交流电源： 用于焊接铝、镁合金。
保护效果最好，但氩气成本高。主要用于焊接易氧化的有色 金属，稀有金属，高强度合金钢及一些特殊性能的合金钢。
② 可制造双金属结构 ③ 焊接时局部加热，而产生焊接残余应力和焊接变形。 ④ 焊接缺陷的隐避性，易导致焊接结构的意外破坏。
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第1章 电弧焊
§1.1 焊接电弧 一、概念
二、产生焊与接存电在弧的是条在件电极与工件间的气体介质中长时间而有
1. 2.
气力体的电放离电现象，即在局部气体介质中有大量电子流通 阴过极的发导射电电现子象（。电源）
2.电弧受到保护气流压缩，热量集中，焊接速度快；熔池小， 溶池深，热影响区窄；焊后变形小，适于薄件及有色件。 3.焊缝表面无渣，可以节约大量清渣时间。 4.适于全位置焊接，并有利于焊接过程自动化。 5.气体保护焊设备较复杂，焊接时，容易受气流干扰。
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二、种类 1.氩弧焊
不熔化极氩弧焊（钨极氩弧焊) 熔化极氩弧焊
4.其它
焊接不锈钢或耐热钢等有特 殊性能要求的钢材，应选用 相应的专用焊条，以保证焊 缝金属的主要化学成分与性 能和母材相同。
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第二章 其他常用焊接方法
§2.1 埋弧焊
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一、 焊接过程
焊丝──焊条焊芯
焊剂──药皮
自动送丝──人手的送进
焊接小车──人手的移动
主要用于生产批
量大、厚度较大 (6～60mm)且长 的直焊缝和大直 径的环形焊缝。
钎焊———依靠低熔点钎料熔化后，与高熔点被焊金属在
一定温度下相互间产生一定的物理化学作用而
形成原子间的连接。
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三、特点 1.与作为金属连接方法的铆接相比： 省工省料、密封性好、劳动条件好
2.与作为零件成形工艺的铸、锻相比
① 能化大为小，拼小 成大，简化 铸、锻、冲工艺, 被喻为神奇的“钢铁裁缝”。
③劳动条件较差──烟尘多，产生HF有毒气体，应加强通风。
④焊缝抗裂性能优良；应用于焊接重要的结构件。
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㈢牌号及型号
1.牌号 结×××或J×××
药皮类型、电源种类
焊缝金属的σb等级 各大类
例： J 4 2 2， J 5 0 7 2. 型号（ 碳钢及低合金钢 ）
1～5酸性焊条 6～7碱性焊条
结××××或E×××× 药皮类型、电源种类
一、手工电弧焊焊接过程及特点 1.焊接过程
引弧→焊条送进→焊条移动
2.焊接特点 ① 所用设备简单，维修方便
② 操作灵活方便 焊缝形状
③ 适应性广 被焊材料不限
焊接位置 ④ 生产率低，焊接质量取决于焊工操作水平
⑤ 劳动条件差，劳动强度大
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二、 熔焊冶金过程与焊缝质量
㈠熔焊冶金过程特点
1.熔池温度高且处于大气之中，熔池易发生下列氧化反应。 Fe ＋ O —— FeO Mn ＋ O —— MnO Si ＋20 —— SiO2 2Al＋3O —— Al2O3
二、 特点及应用
1.生产率高；
2.焊缝质量好且稳定；
3.省电省材；
4.改善了劳动条件
5.设备费用较贵，工艺准备复杂，对接头加工与装配要求严格；
6.灵活性较差，焊位，焊缝形状受限制，只能平焊，长的直线
焊缝和大直径的环形焊缝。
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§2.2 气体保护焊 P162 一、特点
1.明弧焊，溶池可见度好，操作方便。
三、构造与极性
阳极区 43% 2600°k 1、构造 弧柱区 21% 6000～8000°k 2、极性 阴极区 36% 2400°k
直流反接：焊件(-)焊条(+)溶深小，用于焊薄板， 有色合金，不锈钢，铸铁等。
直流正接：焊件(+)焊条(-)焊件热量多， 溶池深用于 焊高熔点或厚大焊件。
注意：交流电没有正接与反接- 。
第四篇 焊接
概述 金属连接方式
可拆卸连接
不可拆卸连接
一、定义：焊接是在两块金属之间，用局部加热或加压等
手段借助于金属内部原子间的结合力，使金属连接成
牢固整体的一种加工方法。
二、分类： 按实现原子间产生结合的方式不同
熔化焊──利用金属熔化和凝固时的相互结晶而形成连接
压力焊──依靠压力，使接头处的金属材料产生塑性变形而 形成原子间的结合。
表示焊条适用的焊接位置
焊缝金属的σb等级 各大类
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㈣ 选用 1.等性能原则
焊条的强度要稍高于基体的强度，要注 意的是：钢的强度是以屈服强度表示的， 而焊条表示的是抗拉强度。
2.工作条件
对要求塑性好、冲击韧性高、抗裂能力 强或低温性能好，应选用碱性焊条。
3.焊件结构特点
厚度较大、形状复杂，很容易产生焊接 裂纹。一般应选用碱性焊条 。
强度愈高，淬硬倾向愈大的钢种，熔合区和过热区的硬
度峰值愈高，塑性焊接接头组织性能的措施 ① 对焊缝渗透合金，加强脱氧、 脱硫、脱磷；加强对焊缝 的保护。
② 选择焊接方法，控制焊接加热温度和加热时间，尽量减小 热影响区宽度。
③ 焊后热处理
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§1.3 焊条电弧焊
2.熔池体积小且在运动下结晶。 ㈡保证焊缝质量的措施
① 对熔池和电弧区域形成有效的保护。 ② 向熔池添加有益的合金元素。
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三、电焊条 ㈠组成：
1、焊芯
传导电流 形成焊缝 50～70%
提高电弧燃烧的稳定性 2、药皮 防止空气对熔化金属的有害作用
对溶池的脱氧和加人合金元素
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㈡分类 1、按用途分： ① 碳钢焊条； ② 低合金钢焊条； ③ 不锈钢焊条； ④ 铸铁焊条； ⑤ 铝及铝合金焊条； ⑥ 铜及铜合金焊条； ⑦ 镍和镍合金焊条；
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2、按药皮熔渣的酸碱性分类 1)酸性焊条
① 氧化性较强， 合金元素烧损严重，焊缝机械性能差； ② 工艺性能较好；
焊前清理和焊条烘干要求不太严，50～200℃烘干1小 时即可，若不吸潮也可不烘干，交、直流两用。
③ 劳动条件好；
④ 应用于焊接一般钢结构。
2) 碱性焊条 ① 氧化性较小； ②工艺性能比较差； 焊前清理和焊条烘干要求很严， 300～350℃烘干1～2小时， 而且要放在保温筒中保存使用，需直流电焊机并反接。