焊接成型工艺基础资料

金属焊接的本质
固态金属之所以能够保持固定的形状，是因为其内部原子之间距离（晶
格）非常小，原子之间形成了牢固的结合力。除非施加足够的外力破坏这些 原子间结合，否则一块金属固体是不会变形或分离成两块的。
要把两个分离的金属构件连接在一起，从物理本质上来看，就是要使这 两个构件连接表面的原子彼此接近到金属晶格距离（即0.3-0.5nm）。
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对焊工操作技能“2002年考规”分 为手工和焊机操作技能两种。 对试件对接形式分为板材对接焊缝、 管材对接焊缝和管板角接头试件三种。 焊接不锈钢复合钢之间焊缝及过渡 焊缝的焊工，应取得耐蚀堆焊资格
制造而言,焊接技术是一种毛坯制造方法，就 其自身而言它首先是一种连接技术。
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金属连接方法
借助于螺栓或铆钉的机械连接法(机械连接技术) 主要用于机架与机器的装配，易损件的连接 Mechanical joining
粘接法(物理和化学的连接) Adhesive bonding 主要用于异种材料和非金属材料之间的，以及复杂零件之间的组装连接
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表1 焊接方法及代号
焊接方法
焊条电弧焊 钨极气体保护焊 熔化极气体保护焊
代号
SMAW GTAW GMAW（含药芯焊丝电弧 焊FCAW）
埋弧焊
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SAW
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（一）、“2002年考规”对八种焊接方 法的焊工考试作出规定，除此以外的 焊接方法都按四十三条规定进行考试。 • 药芯焊丝电弧焊考试规定与熔化极 气体保护焊相同，常用半自动与自动 焊方式( 实质上是手工焊与机械焊）。 • 堆焊不能称为焊接方法，只是焊接 方法的运用，各种焊接方法焊接操作 技能考试规定也适用于堆焊的运用。 • 对于焊接方法按“2002年考规”分 为手 工焊接和机械化焊接两种 方法；
也会增加原子的振动能，促使扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
大多数焊接方法都需要借助加热或加压。或同时实施加热和加压，以实 现原子结合。
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问题：如何实现金属焊接？
熔化焊接——
使被连接的构件表面局部加热熔化成液体，然后冷却结晶成一体的方 法。
固相焊接——
① 结构无可拆性; ② 焊接时局部加热，焊接接头的组织和性能与母材相比会发生变化；而 产生焊接残余应力、焊接变形和焊接裂纹等缺陷; ③ 焊接缺陷的隐避性，易导致焊接结构的意外破坏;
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锅炉压力容器压力管道 焊工考试规则
第一十三条：焊接操作技能考试应从焊 接方法、试件材料、焊接材料及试件 形式等方面进行考核。 焊接方法及代号见表1， 焊条类别代号及适用范围见表2， 试件钢号分类及代号见表3， 各种试件形式、位置及代号见表4， 焊接要素及代号见表5。
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金属焊接的障碍
一般情况下，当我们把两个金属构件放在一起时，由于其表面粗糙度
（即使经精密磨削加工的金属表面粗糙度仍达几到几十微米）和表面存在的 氧化膜及其它污染物，实际阻碍着不同构件表面金属原子之间接近到晶格距
离并形成结合力。
焊接过程的本质就是通过适当的物理化学过程克服上述困难。
利用摩擦、扩散和加压等物理作用，克服表面不平度，除去氧化膜及其 它污染物，使两个连接表面的原子相互接近到晶格距离，从而在固态条件下
实现连接。
钎焊连接—— 利用某些熔点低于被连接构件材料熔点的钎料金属在连接界面上的熔化 流散浸润，然后结晶形成结合。
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3.焊接的分类:
焊接法(冶金连接) Welding , brazing and soldering 主要用于金属材料及金属结构的连接，通常称为焊接
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桥梁建造
大型桥梁建设的发展方向是大跨度、高强度和轻量型。而钢材性能的不断 改善和焊接加工工艺水平的提高成为桥梁事业发展的基本技术保证。钢桥结
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舰船制造
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石化建设
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无轨爬行式全位置焊接机器人系统
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挖掘机斗杆变截面部分焊接ห้องสมุดไป่ตู้程的模拟
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焊接
加热＋加压＋填充材料
原子结合
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4. 焊接的特点及应用
① 连接性能好：焊接接头的力学性能（强度、塑性）耐高温、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。 例如，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，制造出了满足上 述要求的结构。 某些零件的制造只能采用焊接的方法连接。例如电子产品中的芯片和印 刷电路板之间的连接，要求导电并具有一定的强度，到目前为止，只能用钎 焊连接。
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为了克服阻碍材料表面紧密接触的各种因素，在连接工艺上主要采用以下 两种（措施）： 加压 对被连接的材质施加压力，目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合
处增加有效的截面积，从而达到紧密接触。 加热 对被连接材料加热（局部或整体）。对金属来说，使结合处达到塑
性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力。同时
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② 省料、省工、成本低，生产率高，结构重量轻 简化工艺，能以小拼大， 被喻为神奇的“钢铁裁缝”。与铆接相比，采用焊接工艺制造的金属结构重 量轻，节约原材料，制造周期短，成本低。世界上50～60％的钢要进行焊 接。
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6. 焊接的不足之处
构从全部铆接，到以栓为主的栓焊结构，再到以焊为主的栓焊结构，进而向
全焊结构发展。
铁路桥梁由于动荷载大，应用高强度钢材和复杂焊接结构的主要制约因素
是疲劳和脆断。
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桥梁建造
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飞机等制造
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汽车制造
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