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1、第十章第十章 焊焊 接接焊接接 经过加加热或加或加压,使,使焊件到达原子件到达原子 结合的一种加工方法。合的一种加工方法。焊接的种类:焊接的定义:焊接方法接方法熔熔焊压焊钎焊第一节 概 述第一节 概 述焊接的特点与运用优点缺陷第一节 概 述机器部件机器部件轴、齿轮、刀具等。、刀具等。运用:运用:金属构造件金属构造件自自行行车三角架、三角架、钢窗、窗、锅炉、炉、压力容器、力容器、管道、船舶、管道、船舶、车辆等;等;第一节 概 述第一节 概 述第一节 概 述一、一、焊焊接冶金接冶金过过程和程和电焊电焊条条1 1二、二、焊焊接接接接头头的的组织组织和性能和性能2 2三、三、焊焊接接变变形和形和焊焊接
2、接应应力力3 3第二节 熔焊过程和焊接质量O2 2O O2 2O 发发生氧化反响,生氧化反响,焊缝焊缝性能降低;性能降低;N2 2N N2 2N 高温熔入液高温熔入液态态金属,冷却后构成气孔;金属,冷却后构成气孔;H2O 2H+O H2O 2H+O 构成气孔,构成气孔,产产生生氢氢脆。脆。一、熔一、熔焊冶金冶金过程和程和电焊条条1 1、熔、熔焊焊的冶金的冶金过过程程 空气中的空气中的O2O2、N2N2、H2OH2O在在电电弧的作用弧的作用下:下:保保证焊缝质量措施:量措施:减少有害元素减少有害元素进入熔池入熔池消除已消除已进入熔池的有害元素,添加金属元素入熔池的有害元素,添加金属元素第二节 熔
3、焊过程和焊接质量2、电焊条v作作电极极传导电流,流,产生生电弧弧v作填充金属作填充金属调整成分整成分v保保证焊接接电弧的弧的稳定熄定熄灭;v改善改善焊接工接工艺性能,有利于性能,有利于进展各种位置的展各种位置的焊接;接; v向向焊缝金属渗某些合金元素,提高金属渗某些合金元素,提高焊缝的力学性能;的力学性能;v维护熔池与熔滴不受空气侵入;熔池与熔滴不受空气侵入;v使使焊缝金属金属顺利脱氧、脱硫、脱磷、去利脱氧、脱硫、脱磷、去氢等。等。 焊焊条的条的条的条的组组成成成成: : : :焊芯的作用:芯的作用:药皮的作用:皮的作用:公用焊接公用焊接金属丝金属丝由多种矿石粉由多种矿石粉铁合金配成铁合金配成
4、第二节 熔焊过程和焊接质量 焊焊条的种条的种条的种条的种类类、型号与牌号、型号与牌号、型号与牌号、型号与牌号v碳钢焊条碳钢焊条v低合金钢焊条低合金钢焊条v不锈钢焊条不锈钢焊条v铸铁焊条铸铁焊条v堆焊焊条堆焊焊条v镍和镍合金焊条镍和镍合金焊条v铜和铜合金焊条铜和铜合金焊条v铝和铝合金焊条铝和铝合金焊条v酸性焊条酸性焊条SiO2SiO2、MnOMnO等等v碱性焊条碱性焊条CaOCaO、FeOFeO等等种种类类按用途分按用途分按熔渣性质分按熔渣性质分第二节 熔焊过程和焊接质量3 3、碱性焊条和酸性焊条的特性、碱性焊条和酸性焊条的特性v机械性能好机械性能好韧性高,抗裂性好;性高,抗裂性好;v焊接工接工
5、艺性能差;用直流性能差;用直流电v对油油污、锈、水敏感性大;清洗、烘干、水敏感性大;清洗、烘干v排出有毒烟排出有毒烟尘 H F H F 。通。通风良好良好碱性碱性焊条:条:酸性酸性焊条与碱性条与碱性焊条相反条相反第二节 熔焊过程和焊接质量4 4、焊条的选用、焊条的选用v不不绣钢、耐、耐热钢焊条条v 按一按一样成分成分选择焊条条v构造构造钢焊条条v 按等按等强原那么原那么选一一样强度等度等级焊条条焊缝和母材具有一和母材具有一样程度程度 的运用性能。的运用性能。选用原那么:用原那么:第二节 熔焊过程和焊接质量第二节 熔焊过程和焊接质量二二 、焊缝的空间位置、焊缝的空间位置 第二节 熔焊过程和焊接质
6、量三、三、焊接接接接头的的组织和性能和性能1 1、低碳、低碳钢焊钢焊接接接接头头的的组组成:成:焊缝焊缝区:区:区:区:结结晶从熔池壁向中心推晶从熔池壁向中心推晶从熔池壁向中心推晶从熔池壁向中心推进进,构成柱状的,构成柱状的,构成柱状的,构成柱状的铸态组织铸态组织。与基体金属性能接近,但熔池中与基体金属性能接近,但熔池中与基体金属性能接近,但熔池中与基体金属性能接近,但熔池中心易出心易出心易出心易出现杂质现杂质、疏松等。、疏松等。、疏松等。、疏松等。熔合区:未熔化的熔合区:未熔化的熔合区:未熔化的熔合区:未熔化的过过热组织热组织和部分熔化的和部分熔化的和部分熔化的和部分熔化的结结晶晶晶晶铸态组
7、织铸态组织。很大。很大。很大。很大程度上决程度上决程度上决程度上决议焊议焊件接件接件接件接头头的性能。的性能。的性能。的性能。第二节 熔焊过程和焊接质量v过热区区1100 1100 组织粗粗大,机械性能很低大,机械性能很低, ,v正火区正火区Ac3Ac311001100晶晶粒粒细小,机械性能高,小,机械性能高,v部分相部分相变区区Ac1Ac1Ac3Ac3晶晶粒不均匀,机械性能低。粒不均匀,机械性能低。 热热影响区的影响区的影响区的影响区的组织组织和性能和性能和性能和性能可可见,熔合区、,熔合区、过热区是接区是接头中中性能最差的薄弱的部位,会性能最差的薄弱的部位,会严重重影响影响焊接接接接头的的
8、质量。量。第二节 熔焊过程和焊接质量2 2、影响焊接接头性、影响焊接接头性能的要素能的要素v焊接工艺焊接电流、电压、速度焊接工艺焊接电流、电压、速度焊接方法热源不同、维护效果不同焊接方法热源不同、维护效果不同焊接资料焊条、焊丝、焊剂焊接资料焊条、焊丝、焊剂v焊后热处置正火后细化晶粒焊后热处置正火后细化晶粒第二节 熔焊过程和焊接质量四、焊接变形和焊接应力四、焊接变形和焊接应力1 1、焊接变形和剩余、焊接变形和剩余应力的不利影响应力的不利影响焊接应力会降低承载才干;焊接应力会降低承载才干;矫正变形会使性能降低,本钱添加;矫正变形会使性能降低,本钱添加;呵斥焊件的尺寸、外形变化;呵斥焊件的尺寸、外形
9、变化;引起焊接裂纹;引起焊接裂纹;应力衰减会产生变形。应力衰减会产生变形。第二节 熔焊过程和焊接质量2 2、焊接变形和剩余应力产生缘由、焊接变形和剩余应力产生缘由 在在焊接接过程中,程中,对焊件件进展部分的不均匀展部分的不均匀加加热,会,会产生生焊接接应力和力和变形。以下形。以下图为平板平板对接接焊缝的的应力和力和变形形过程表示程表示图. .第二节 熔焊过程和焊接质量3 3、焊接变形的根本方式、焊接变形的根本方式第二节 熔焊过程和焊接质量反变形法反变形法采用机械矫正和火焰矫正采用机械矫正和火焰矫正锤击焊缝法锤击焊缝法选择合理的焊接顺序选择合理的焊接顺序刚性固定法刚性固定法焊前预热及焊后热处置焊
10、前预热及焊后热处置4 4 4 4、减少、减少、减少、减少焊焊焊焊接接接接应应应应力与力与力与力与变变变变形的工形的工形的工形的工艺艺艺艺措施措施措施措施第二节 熔焊过程和焊接质量(1) (1) 采用反变形方法采用反变形方法 经过实验或计算,预先确定焊后能够发生变形的经过实验或计算,预先确定焊后能够发生变形的大小和方向,将工件安装在相反方向位置上。大小和方向,将工件安装在相反方向位置上。第二节 熔焊过程和焊接质量(2) (2) 加裕量法加裕量法 根据阅历在工件下料尺寸上加一定裕量,根据阅历在工件下料尺寸上加一定裕量,通常为通常为0.1%0.1%0.2%0.2%,以弥补焊后的收缩变形。,以弥补焊后
11、的收缩变形。(3) (3) 刚性固定法刚性固定法 当焊件刚性较小时,采用焊前刚性固定当焊件刚性较小时,采用焊前刚性固定组装焊接,限制产生焊接变形,但这样会产组装焊接,限制产生焊接变形,但这样会产生较大的焊接应力。采用定位焊组装也可防生较大的焊接应力。采用定位焊组装也可防止焊接变形。止焊接变形。第二节 熔焊过程和焊接质量采用定位焊组装也可防止采用定位焊组装也可防止焊接变形。焊接变形。第二节 熔焊过程和焊接质量(4)(4)选择合理的焊接顺序选择合理的焊接顺序合理的焊接顺序 第二节 熔焊过程和焊接质量(5)(5)强迫冷却法强迫冷却法 使焊缝处热量迅速散走,减小金属受热使焊缝处热量迅速散走,减小金属受
12、热面,以减少焊接变形。面,以减少焊接变形。第二节 熔焊过程和焊接质量(6)(6)焊前预热,焊后处置焊前预热,焊后处置 预热可以减小焊件各部分温差,降低焊后冷预热可以减小焊件各部分温差,降低焊后冷却速度,减小剩余应力。在允许的条件下,焊却速度,减小剩余应力。在允许的条件下,焊后进展去应力退火或用锤子均匀迅速的敲击焊后进展去应力退火或用锤子均匀迅速的敲击焊缝,使之得到延伸,均可有效的减小剩余应力,缝,使之得到延伸,均可有效的减小剩余应力,从而减小焊接变形。从而减小焊接变形。第二节 熔焊过程和焊接质量5 5、焊接变形的矫正、焊接变形的矫正常用的方法有:机械矫正法和火焰矫正法常用的方法有:机械矫正法和
13、火焰矫正法图10-20 机械矫正法表示图 图10-21 火焰矫正法表示图第二节 熔焊过程和焊接质量常用常用常用常用焊焊接方法接方法接方法接方法摩擦焊摩擦焊手工焊手工焊埋弧自埋弧自动焊动焊气体维护焊气体维护焊电阻焊电阻焊 钎焊钎焊电渣焊电渣焊第三节 常用焊接方法一、手工电弧焊一、手工电弧焊1 1、焊焊接接电电弧弧电弧的温度弧的温度阴极区阴极区 2400 2400 ,弧柱弧柱 5000-8000 5000-8000 ,阳极区阳极区 2600 2600 电弧区弧区热量量阳极占阳极占43%,43%,阴极区占阴极区占36%, 36%, 弧弧 柱区占柱区占21%21%。第三节 常用焊接方法2 2、焊接过程
14、、焊接过程(3) (3) 当当电电弧向前挪弧向前挪动时动时, , 熔池冷却凝固而新的熔池熔池冷却凝固而新的熔池不断不断产产生生, , 构成延构成延续续的的焊缝焊缝。(1)(1)电电弧在弧在焊焊条与被条与被焊焊件之件之间间 熄熄灭灭, , 电电弧弧热热使工件和使工件和焊焊条同条同时时熔化成熔池熔化成熔池; ;(2) (2) 电电弧使弧使焊焊条的条的药药皮熔皮熔化或熄化或熄灭灭, , 产产生熔渣和气生熔渣和气体体, , 对对熔化金属和熔池起熔化金属和熔池起维护维护作用;作用;第三节 常用焊接方法3 3、手工电弧焊的特点、手工电弧焊的特点手工手工电弧弧焊有何特点?运用哪种有何特点?运用哪种设备?优点
15、:设备简单,操作灵敏,操作灵敏,顺应性性强。缺陷:消消费效率低,效率低,劳动强度大,度大,质量不易保量不易保证。电焊机:机:直流直流电焊机:机:交流交流电焊机:机:引弧容易,引弧容易,电弧弧稳定,定,焊接接质量好量好构造构造简单,运用可靠,运用可靠,维修方便修方便第三节 常用焊接方法直流电焊机直流电焊机第三节 常用焊接方法交流电焊机交流电焊机第三节 常用焊接方法二、埋弧自二、埋弧自动焊1. 1. 埋弧自埋弧自动焊动焊的的焊焊接接过过程程自自动焊焊接接动作由机械安装自作由机械安装自动完成。完成。埋弧埋弧焊电弧在弧在颗粒状粒状焊剂层下熄下熄灭进展展焊接。接。图10-26 埋弧自动焊焊接过程表示图第
16、三节 常用焊接方法压力容器环缝和纵缝的埋弧自动焊压力容器环缝和纵缝的埋弧自动焊纵缝环缝第三节 常用焊接方法容器的埋弧焊接容器的埋弧焊接三、气体维护焊三、气体维护焊1 1、氩氩弧弧焊焊及其特点及其特点维护气体气体氩气气CO2CO2氩弧弧焊CO2CO2气体气体维护焊维护焊第三节 常用焊接方法 非熔化极非熔化极非熔化极非熔化极氩氩弧弧弧弧焊焊v焊接接电流不能流不能过大,只能大,只能焊4mm4mm以下的薄板;以下的薄板;v焊接接钢材板:直流正接法;材板:直流正接法;v焊铝、镁合金:直流反接法或交流合金:直流反接法或交流电源。源。钨极熔点高,钨极熔点高,发射电子才干强发射电子才干强直流正接直流正接 :
17、钨极极烧损小。小。直流反接直流反接 : 钨极极烧损大,大, 电弧不弧不稳,但有,但有“阴极破碎阴极破碎 作用作用焊铝时有利。有利。运用第三节 常用焊接方法 熔化极熔化极氩氩弧弧焊焊1 1、以延、以延续续送送进进的金属的金属丝丝做做 电电极并填充极并填充焊缝焊缝; 2 2、焊焊接接电电流流较较大大, ,消消费费效率高,效率高, 适用适用焊焊接接较较厚的厚的焊焊件;件; 板厚板厚为为8-25mm8-25mm 3 3、采用直流反接,、采用直流反接,电电弧弧稳稳定,定,焊铝时焊铝时有有“阴极阴极 破碎作用破碎作用; ;4 4、可采用自、可采用自动焊动焊或半自或半自动焊动焊。 第三节 常用焊接方法 氩氩
18、弧弧弧弧焊焊特点特点特点特点 1) 1) 维护效果好,效果好,电弧弧稳定,定,焊接接质量好;量好; 2) 2) 电弧弧热量集中,量集中,热影响区小,影响区小,焊后后变形小;形小; 3) 3) 可全方位可全方位焊接,便于察看、易于自接,便于察看、易于自动控制;控制; 4) 4) 氩气本气本钱高,普通情况下不采用。高,普通情况下不采用。运用: 用于用于焊接易氧化的有色金属、合接易氧化的有色金属、合金金钢和不和不锈钢。 第三节 常用焊接方法2、 CO2气体维护焊 CO2 CO2 CO2 CO2气体气体气体气体维护焊维护焊的的的的焊焊接接接接过过程程程程CO2CO2 电弧CO + OCO + O 使金
19、属氧化,合金元素烧损,不能焊接有色金属和合金钢。运用: 用于低碳钢、低合金钢薄板的焊接。必需采用含脱氧剂的焊丝H08Mn2SiA,直流反接。第三节 常用焊接方法 CO2气体维护焊的特点第一第一本钱低本钱低第二第二效率高效率高第三第三焊接质量好焊接质量好第四第四采用气体维护,能全位置焊接采用气体维护,能全位置焊接第五第五焊缝成形差,飞溅大焊缝成形差,飞溅大第六第六设备运用维修不方便设备运用维修不方便第三节 常用焊接方法四、电渣焊四、电渣焊v 消消费率高率高v 板厚板厚 40mm 40mm的的焊接一次接一次焊成成v焊缝缺陷少缺陷少, ,焊接接质量好量好v 不易不易产生气孔、生气孔、夹渣和裂渣和裂纹
20、v本本钱低低v 省省电和省熔和省熔剂v焊件需正件需正炽热处置置v ( (热影响区影响区较大大, ,组织粗粗大大) )v 1. 1. 电电渣渣焊焊工工艺过艺过程程2. 2. 电电渣渣焊焊的特点的特点第三节 常用焊接方法五、电阻焊五、电阻焊电阻阻焊分分为:点:点焊、缝焊、对焊。 是利用是利用焊件接触面的件接触面的电阻阻热,将,将焊件部分加件部分加热到塑性或熔化形状,在到塑性或熔化形状,在压力下构成接力下构成接头的的焊接接方法。方法。 第三节 常用焊接方法点焊的运用点焊的运用 点焊主要适用于薄点焊主要适用于薄板冲压构造和钢筋构件。板冲压构造和钢筋构件。点焊过程点焊过程手提点焊手提点焊第三节 常用焊接
21、方法2 2、缝焊、缝焊 与点与点焊一一样,只是采用,只是采用 滚轮做做电极,极,边焊边滚。焊点相互重叠,分流点相互重叠,分流现 象象严重。重。焊件厚度件厚度3mm3mm。有密封要求的薄壁构造,有密封要求的薄壁构造,第三节 常用焊接方法3 3、对焊、对焊电阻对焊端面加工要电阻对焊端面加工要求高,质量不易保证。求高,质量不易保证。闪光对焊闪光对焊 对端面加工要对端面加工要求低,质量较求低,质量较高,用于重要高,用于重要零件的焊接。零件的焊接。杆状零件的杆状零件的对接,如刀具、管子、接,如刀具、管子、钢轨、钢筋、筋、异种金属。端面外形尺寸要一异种金属。端面外形尺寸要一样或相近或相近运用:运用:第三节
22、 常用焊接方法六、六、钎焊 是利用低熔点的是利用低熔点的钎料作填充金属,料作填充金属, 加加热熔化后渗入固熔化后渗入固态焊件件间的的间隙内,将隙内,将焊件件衔接起来的接起来的焊接方法。接方法。接接头方方式式第三节 常用焊接方法1 1、焊焊接接过过程程v将工件和将工件和钎料适当加料适当加热烙烙铁、火焰、炉子、火焰、炉子、电阻、高阻、高频加加热;v钎料熔化,借助毛料熔化,借助毛细管管的作用被吸入和充溢的作用被吸入和充溢间隙;隙;v被被焊金属和金属和钎料在料在间隙隙内相互分散;内相互分散;v凝固后,构成凝固后,构成钎焊接接头。第三节 常用焊接方法气体电离气体电离电极发射电子电极发射电子正接法正接法:
23、 工件接正工件接正极极, 焊条接负极焊条接负极第三节 常用焊接方法2 2、钎焊分类、钎焊分类种种类特点特点软钎焊(锡、铅钎料)料)硬钎焊(铜基、基、银基基钎料)料)钎料熔点料熔点450 450性能特点性能特点接接头强度度100MPa工作温度工作温度较低低接接头强度度 200MPa工作温度工作温度较高高应用用用于受力不大的用于受力不大的仪表、表、导电元件的元件的焊接。接。用于受力用于受力较大的构大的构件、刀具、工具的件、刀具、工具的焊接。接。第三节 常用焊接方法3 3、钎焊特点、钎焊特点v加加热温度低,温度低,变形也小。接形也小。接头光滑平整,工件尺寸准确;光滑平整,工件尺寸准确;v钎焊接接头强
24、度低;度低;v可可焊接性能差接性能差别很大的异种金属很大的异种金属, , 对工件厚工件厚v 度无限制;度无限制;v可整体加可整体加热,同,同时钎焊由多条由多条焊缝组成的复成的复杂外形构件,消外形构件,消费率率高;高;v钎焊设备简单,消,消费投投资费用少。用少。第三节 常用焊接方法七、摩擦焊七、摩擦焊 摩擦摩擦焊的的焊接接过程如程如动画所示。摩擦画所示。摩擦焊的的热能来源于能来源于焊接端面的摩接端面的摩擦。其擦。其焊接接过程如下:程如下: 工件工件1 1高速旋高速旋转工件工件2 2向工件向工件1 1方向挪方向挪动两工件接触两工件接触时减慢减慢挪挪动速度,加速度,加压摩擦生摩擦生热接接头被加被加热
25、到一定温度到一定温度工件工件1 1迅迅速停速停顿旋旋转进一步加一步加压工件工件22保保压一定一定时间接接头构成。构成。第三节 常用焊接方法金属资料的焊接性碳素钢和普低钢的焊接不锈钢的焊接铸铁的焊补铝及铝合金的焊接第四节 常用金属资料焊接一、金属资料的焊接性1 1、金属、金属资资料料焊焊接性的概念接性的概念是指在一定的是指在一定的焊接工接工艺条件下,条件下,获得得优质焊接接接接头的的难易程度。易程度。金属金属焊接性:接性:焊接性接性构成构成焊接缺陷的敏感性裂接缺陷的敏感性裂纹运用性能机械性能运用性能机械性能影响影响焊接性的要素:接性的要素:金属金属资料本身性料本身性质焊接方法、接方法、焊接接资料
26、、料、焊接工接工艺第四节 常用金属资料焊接2 2、钢钢的的焊焊接性接性评评价方法价方法碳当量碳当量CE CE 0.4%0.4%时时,冷裂,冷裂纹倾纹倾向不明向不明显显, , 焊焊接性良好;接性良好;CE CE 0.4%0.4%0.6%0.6%时时,冷裂,冷裂倾倾向明向明显显,焊焊接性接性较较差;差;CE CE 0.6%0.6%时时,冷裂,冷裂倾倾向很向很强强, , 焊焊接性很差。接性很差。碳、合金元素含量碳、合金元素含量焊接性接性碳当量:碳当量:CE =C+Mn/6+(Cr+Mo+ V) /5+ (Ni+Cu)/15CE =C+Mn/6+(Cr+Mo+ V) /5+ (Ni+Cu)/15碳钢及
27、低碳钢及低合金钢合金钢碳当量越高,焊接性越差第四节 常用金属资料焊接二、碳素二、碳素钢和普低和普低钢的的焊接接1 1、碳、碳钢钢的的焊焊接接CE CE 0.4% 0.4% ,焊焊接性良好。各种接性良好。各种焊焊接方法接方法都能都能获获得得优质焊优质焊接接接接头头。低碳低碳钢:中碳中碳钢:CE CE 0.4%0.4%,冷裂,冷裂倾倾向很向很强强,焊焊接性接性较较差。差。焊焊前前预热预热150150250250,焊焊后后缓缓冷,冷,采用采用细细E5015E5015焊焊条、小条、小电电流、开坡口、多流、开坡口、多层层多道多道焊焊,降低,降低焊缝焊缝的含碳量。的含碳量。焊接裂接裂纹产生?生?内部条件:
28、碳当量内部条件:碳当量CE CE 外部条件:外部条件:环境温度境温度第四节 常用金属资料焊接2 2、低合金构造、低合金构造钢钢的的焊焊接接焊接方法接方法: :a.a.普通用手工普通用手工电电弧弧焊焊、埋弧自、埋弧自动焊动焊b.b.板厚板厚 40mm 40mm时时,用,用电电渣渣焊焊c.c.批量大批量大时时,用,用CO2CO2气体气体维护焊维护焊16Mn16Mn的的焊焊接接CE= 0.4%CE= 0.4%焊焊接性良好,不需接性良好,不需预热预热板厚板厚 32 3238mm38mm环境温度低境温度低时,需,需预热重要构造重要构造锅炉、炉、压力容器力容器焊后后应消除消除应力退火力退火第四节 常用金属
29、资料焊接三、不三、不锈钢的的焊接接马氏体不氏体不锈钢奥氏体不奥氏体不锈钢铁素体不素体不锈钢不不锈钢的种的种类Cr13Cr13型型Cr18Ni9Cr18Ni9型型Cr17Cr17型型焊接性较差焊接性较差冷裂纹和淬硬脆化冷裂纹和淬硬脆化焊前前预热,焊后后缓冷及冷及热处置,置,采用奥氏体不采用奥氏体不锈钢焊条。条。焊接性良好焊接性良好焊接性较差焊接性较差过热晶粒引起脆化和裂纹过热晶粒引起脆化和裂纹低温低温预热 150 150 减少高温停留减少高温停留时间第四节 常用金属资料焊接四、四、铸铁的的焊补v易产生白口组织和淬火组织;v铸铁强度低、塑性差,易产生裂纹;v铸铁碳、硅含量高,易产生气孔和夹渣缺陷;
30、铸铁的的焊接性接性铸铁碳含量高,碳含量高,杂质多,塑性差,故多,塑性差,故焊接性差。接性差。铸铁焊补的的问题:铸铁的的焊补: 热焊、冷、冷焊第四节 常用金属资料焊接1 1、热焊热焊热焊 铸件件预热到到600600700700进展展焊接,接,焊后后缓冷。冷。焊接方法:接方法: 气气焊、手工、手工电弧弧焊铸铁焊条条焊补质量好,量好, 本本钱高,高,劳动条件差,消条件差,消费率低,率低,中等厚度中等厚度铸件及件及焊后要加工的复后要加工的复杂、重要、重要的的铸件件, , 如:内燃机缸盖、气缸体、机床床如:内燃机缸盖、气缸体、机床床身等。身等。特点:特点:运用:运用:第四节 常用金属资料焊接2 2、冷、
31、冷焊焊 冷冷焊 铸件普通不件普通不预热或或较低温度低温度预热。特点:依托特点:依托焊条来条来调整整焊缝的化学成分,的化学成分,以防止白口以防止白口组织和裂和裂纹。 运用:运用:镍基基焊条条构造构造钢焊条条补焊质量好,本量好,本钱高。高。 用于重要用于重要铸铁件加工外表件加工外表焊补焊补质量低,用于非加工外表,量低,用于非加工外表,采用小直径、小采用小直径、小电流、短弧流、短弧第四节 常用金属资料焊接五、五、铝及及铝合金的合金的焊接接工工业纯铝不能不能热处置置强化化铝合金合金热处置置强化化铝合金合金焊接性好接性好分分类 焊接性差接头软化接头软化热裂纹热裂纹问题氧化:构成氧化:构成Al2O3Al2
32、O3,妨碍交融,妨碍交融气孔:气孔:铝液大量溶解液大量溶解氢气,气,结晶晶时构成气孔构成气孔焊接方法:接方法:电阻阻焊、钎焊、氩弧弧焊维护效果好,维护效果好,有有“阴极破碎阴极破碎作用作用第四节 常用金属资料焊接 一、一、焊焊接构造接构造资资料的料的选择选择1 1二、二、焊缝焊缝的布置的布置2 2三、接头设计3 3四、典型工艺设计实例4 4第五节 焊接构造工艺性一、焊接构造资料的选用一、焊接构造资料的选用 在满足焊接件运用性能的前提下,应在满足焊接件运用性能的前提下,应尽量选用焊接性好的资料。如低碳钢、低尽量选用焊接性好的资料。如低碳钢、低合金钢。合金钢。影响影响焊接性的要素:接性的要素:金属
33、金属资料本身性料本身性质 焊接方法、接方法、焊接接资料、料、焊接工接工艺焊接构造选材原那么:焊接构造选材原那么:第五节 焊接构造工艺性焊接方法接方法合金材料合金材料气气焊手工手工电弧弧焊埋埋弧弧焊CO2保保护焊氩弧弧焊电渣渣焊点点焊缝焊对焊钎焊低碳低碳钢AAAAAAAAA中碳中碳钢AABBAABAA低合金低合金钢BAAAAAAAA不不锈钢AABBABAAA铸铁BBCCBBDB铝合金合金BCCDADAAC第五节 焊接构造工艺性二、焊接构造工艺设计二、焊接构造工艺设计 焊接构造件种类各式各样,在其资料确定以焊接构造件种类各式各样,在其资料确定以后,对焊接构造件进展工艺设计主要包括三方后,对焊接构造
34、件进展工艺设计主要包括三方面内容:面内容:焊缝布置焊缝布置焊接方法选择焊接方法选择焊接接头设计焊接接头设计第五节 焊接构造工艺性1 1焊缝布置焊缝布置 焊缝布置能否合理,直接影响构造件的焊接质量和消焊缝布置能否合理,直接影响构造件的焊接质量和消费率。因此,设计焊缝位置时应思索以下原那么:费率。因此,设计焊缝位置时应思索以下原那么:1 1焊缝应尽量处于平焊位置焊缝应尽量处于平焊位置 各种位置的焊缝,其操作难度不同。以焊条电弧焊焊各种位置的焊缝,其操作难度不同。以焊条电弧焊焊缝为例,其中平焊操作最方便,易于保证焊接质量,是焊缝为例,其中平焊操作最方便,易于保证焊接质量,是焊缝位置设计中的首选方案,
35、立焊、横焊位置次之,仰焊位缝位置设计中的首选方案,立焊、横焊位置次之,仰焊位置施焊难度最大,不易保证焊接质量。置施焊难度最大,不易保证焊接质量。第五节 焊接构造工艺性2 2焊缝要布置在便于施焊的位置焊缝要布置在便于施焊的位置 焊条电弧焊时,焊条要能伸到焊缝位置。焊条电弧焊时,焊条要能伸到焊缝位置。 点焊、缝焊时,电极要能伸到待焊位置。点焊、缝焊时,电极要能伸到待焊位置。 埋弧焊时,要思索焊缝所处的位置能否存放焊剂。埋弧焊时,要思索焊缝所处的位置能否存放焊剂。 设计时假设忽略了这些问题,无法施焊。设计时假设忽略了这些问题,无法施焊。第五节 焊接构造工艺性3 3焊缝布置要有利于减少焊接应力与变形焊
36、缝布置要有利于减少焊接应力与变形 尽量减少焊缝数量及长度尽量减少焊缝数量及长度, ,减少不用要的焊缝截面尺寸;减少不用要的焊缝截面尺寸; 焊缝布置应防止密集或交叉;焊缝布置应防止密集或交叉; 焊缝布置应尽量对称;焊缝布置应尽量对称;第五节 焊接构造工艺性 焊缝布置应尽焊缝布置应尽量避开最大应力位量避开最大应力位置或应力集中位置;置或应力集中位置; 焊缝布置应避焊缝布置应避开机械加工外表开机械加工外表 第五节 焊接构造工艺性三、接头设计三、接头设计1 1、接、接头方式方式设计对接接接接头、搭接接、搭接接头、角接接、角接接头、T T形接形接头 受力简单、均匀,节省受力简单、均匀,节省资料;下料尺寸精度要求较资料;下料尺寸精度要求较高;用于锅炉、压力容器受高;用于锅炉、压力容器受力焊缝的焊接。力焊缝的焊接。 受力复杂,接受力复杂,接头产生附加弯矩;下料头产生附加弯矩;下料尺寸精度要求低;运用尺寸精度要求低;运用于受力不大的行架构造。于受力不大的行架构造。 用于构用于构成直角或一定角成直角或一定角度衔接的接头。度衔接的接头。接接头根本方式:根本方式:第五节 焊接构造工艺性2 2、坡口方式、坡口方式设计设计第五节 焊接构造工艺性