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1、绪 论焊接技术发展史，在某种意义上是焊接热源的发展史焊接技术历史久远锻焊、烙铁焊. 发展迅猛 1885年碳弧焊，1891年金属极电弧焊；20世纪30年代：各种电弧焊、气电焊；20世纪6070年代：等离子焊、电子束焊、激光焊、电阻焊、超声波焊.应用广泛航天航空、海洋工程、桥梁、核电力工程、微电子技术、机器设备.前景广阔新材料、新工艺、满足新需要，对焊接提出新要求，提供了发展空间.太阳能、微波焊等高效、节能、高质、环保是发展方向一、 焊接过程的物理本质1.什么是焊接？ 将分离的金属（同种或异种），通过一定的方式（途径）， 使用或不用填充材料，使其达到原子间的结合（RA=0.30.5nm），形成永久
2、性连接的工艺过程.连接方式：（1）熔化（2）加压（3）加热 + 加压2. 焊接的本质宏观上形成永久接头；微观上建立组织联系.3. 两块金属紧密相互接触，可否实现焊接？否（1）接触处在微观上为点接触，而非面接触；（2）接触表面存在氧化膜和气体吸附层，金属原子难于接触.因此，需熔化、或加压塑变破碎氧化膜和除去气体吸附层.二、焊接方法 1. 熔化焊焊材熔化，母材局部熔化.焊缝结晶在母材上半熔化晶粒表面开始，且与半熔化晶粒的取向 和排列一致，形成共同晶粒联生结晶、交互结晶. 2. 半熔化焊(钎焊）焊材熔化而母材非熔化.在连接处不易形成共同的晶粒，在结合面上仅仅是物理的粘合和 机械粘附.若在焊材中添加某
3、些活化元素，亦可形成如熔化焊样的共同晶粒.3. 固态焊（压力焊）焊材和母材都不熔化. 0-1熔化焊方法按照热源种类不同，可分为以下几种1. 电弧热: 各种电弧焊（1）手弧焊（2）气电焊：活性气体保护电弧焊CO2焊惰性气体保护电弧焊氩弧焊（TIG焊、MIG焊）（3）等离子弧焊2. 化学热: 利用助燃和可燃气体反应热 气焊利用铝、镁热剂反应热 自蔓延焊 3. 电阻热：电渣焊；电阻焊 4. 高频感应热：高频感应焊5. 电子束：高压高速电子轰击金属表面产生的热电子束焊6. 激光束：能量高度集中的激光束作为热源激光焊 半熔化焊（钎焊）焊材熔化而母材非熔化在连接处不易形成共同的晶粒，在结合面上仅仅是物理的
4、粘合和机械粘 附. 若在焊材中添加某些活化元素，亦可形成如熔化焊样的共同晶粒.半熔化焊包括：钎焊 喷焊（涂）根据焊接温度不同，钎焊分类：软钎焊：Ts450；硬钎焊：Tb 450按照加热方式不同，钎焊方法：火焰钎焊；感应钎焊；电阻钎焊；盐浴钎焊；反应钎焊固态焊（压力焊）焊材和母材都不熔化压焊分类： 冷压焊 热压焊根据加热方法不同，热压焊包括：（1）电阻焊对焊，点焊，缝焊（2）摩擦焊惯性摩擦焊，搅拌摩擦焊，滑动摩擦焊（3）超声波焊（4）爆炸焊（5）微波焊三、焊接接头熔焊焊接接头的形成，一般要经历加热、熔化、冶金反应、凝固结晶、固态相变过程. （见图0-2）1. 焊接接头组成：焊缝区和热影响区. 其
5、间的过渡区称为熔合区. 凝固 固态相变 液态 固态 熔化 冶金反应 加热 冷却 1234图0-3 焊接接头1焊缝; 2熔合区; 3热影响区; 4母材图0-2 焊接经历的过程 金属的熔化温度 金属的凝固温度 钢的相 变态点 初始温度0-42. 接头形式对接、角接、丁字接、搭接3. 坡口 焊前，将待焊部位加工成一定形状开坡口.（1）开坡口原因：满足 熔透和成形性要求；电弧可达性要求.（2）开坡口依据：a. 焊接线能量（KJ/cm);b. 熔合比母材在焊缝中所占比例. 与坡口形状及焊接工艺 参数有关. 图0-5 常用单面坡口形式四、焊接过程中常出现的质量问题及对策1.问题：（1） 焊缝中：气孔，夹渣
6、，裂纹，偏析，性能不合格；（2）热影响区：脆化，裂纹，软化，性能不合格等.2.对策：焊接热源；焊接材料；焊接冶金过程控制；焊缝凝固过程控制.五、学习本课程的目的、任务和内容1.目的：（1）掌握熔焊工艺技术基础；（2）了解焊接缺陷的形成原因及预防措施；（3）培养学生综合运用知识的能力.2.任务：学习金属熔焊条件下，有关化学冶金和物理冶金方面的普遍规 律，解焊接缺陷成因与焊接过程质量控制。为合理地制定焊接工艺，提高焊接质量提供理论依据. 3.内容：焊接温度与熔池形成，焊接化学冶金，焊接物理冶金，焊接材料，焊接缺陷控制等. 六、课程内容安排第一章 焊接温度场与熔池形成第二章 焊接化学冶金第三章 焊接材料第四章 熔池凝固和焊缝固态相变第五章 焊接热影响区的组织 第六章 焊接裂纹
