1、自學(xué)考試機(jī)械制造代碼2230 教學(xué)課件考核知識(shí)點(diǎn)： 焊接實(shí)質(zhì)和方法分類（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 焊接接頭組織（識(shí)記）（識(shí)記） 焊接電弧（識(shí)記）（識(shí)記） 焊條電弧焊（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 其他焊接（識(shí)記）（識(shí)記） 金屬的焊接性（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 常用金屬材料的焊接（識(shí)記）（識(shí)記）焊接成型的本質(zhì)用加熱、加壓等工藝措施，使兩分離表面產(chǎn)生原子間的結(jié)合與擴(kuò)散作用，從而獲得不可拆卸接頭的材料成形方法。機(jī)械連接化學(xué)連接冶金連接（焊接）焊接成型的分類1.實(shí)現(xiàn)焊接的原理2.焊接熱源的種類及特征3.焊接方法及分類從冶金的角度看焊接區(qū)可分為： 液相焊接、固相焊接、固液相焊接液相焊接、固相焊接、固液相焊接 液相焊接：用熱源加

2、熱焊接部位，使其發(fā)生熔化而 實(shí)現(xiàn)原子間的結(jié)合。 典型方法：熔化焊熔化焊 固相焊接：利用壓力使待焊部位的表面在固態(tài)下直 接緊密接觸，溫度升高后使待焊表面充 分進(jìn)行擴(kuò)散而實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合。 典型方法：壓力焊壓力焊 固液相焊接：待焊表面并不直接接觸，通過(guò)二者毛細(xì) 間隙中的中間液相相聯(lián)系。 典型方法：釬焊釬焊焊接熱源應(yīng)具備以下條件：1）熱量高集中2）能得到致密而強(qiáng)韌的焊縫3）控制焊接熱影響區(qū)的尺寸常用熱源：1）電弧熱電弧熱：利用氣體介質(zhì)中放電過(guò)程所產(chǎn)生的熱能作為焊接熱源。應(yīng)用最廣泛。如焊條電弧焊、埋弧自動(dòng)焊2）電阻熱電阻熱：利用電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的電阻熱作為焊接熱源。如電阻焊、電渣焊3）摩擦熱摩擦熱：機(jī)

3、械摩擦而產(chǎn)生的熱能作為焊接電源。如摩擦焊 1熔化焊：局部加熱，融化，形成熔池，冷卻結(jié)晶電弧焊（手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、氣體保護(hù)焊）、電渣焊、電子束焊、激光焊、等離子弧焊等2壓力焊：對(duì)工件加壓，可加熱，也可不加熱電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、爆炸焊、高頻焊、擴(kuò)散焊等3釬焊：比母材熔點(diǎn)低的金屬，填充接頭間隙，擴(kuò)散軟釬焊、硬釬焊 1接頭牢固、封性好。 2可化大為小、以小拼大。3可實(shí)現(xiàn)異種金屬的連接。4重量輕、加工裝配簡(jiǎn)單。5焊接應(yīng)力變形大，接頭易產(chǎn)生裂紋、夾渣、氣孔等缺 陷。概念：焊接過(guò)程中，焊接區(qū)內(nèi)各種物質(zhì)之間在高溫下相互作用的過(guò)程無(wú)保護(hù)下的空氣焊接：焊縫金屬含氧、含氮?dú)饬吭黾樱i、碳含量下降

4、，材料塑形韌性集聚下降。（1）藥皮反應(yīng)區(qū)：水分蒸發(fā)、物質(zhì)分解、合金氧化釋放大量氣體隔絕空氣，氧化金屬加熱-熔化-形成熔滴-到達(dá)熔池（2）熔滴區(qū)：時(shí)間短、溫度高氣體分解溶解、金屬蒸發(fā)、金屬及合金氧化還原、焊縫金屬合金化冶金反應(yīng)最激烈，對(duì)焊縫成分影響大加熱-熔化-形成熔滴-到達(dá)熔池（3）熔池區(qū)：反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、溫度分布不均加熱-熔化-形成熔滴-到達(dá)熔池（4）空氣對(duì)焊縫的影響嚴(yán)重O2OFe+ O FeOMn+ O MnOSi+ O SiO2C+O CO1） O2 ：發(fā)生氧化反應(yīng)、一部分析出成為雜質(zhì)、一部分不溶于液態(tài)金屬，浮在表面氧化的結(jié)果合金元素被燒損；焊縫產(chǎn)生夾渣的缺陷；形成氣孔。2）N2 ：產(chǎn)生氣孔

5、、形成脆性氮化物、脆化Fe+N Fe4N 使接頭的塑性、韌性下降。3）H2 ：產(chǎn)生氣孔、脆化氫氣孔 氫脆NN2HH24）其它元素S硫：硫化鐵，降低焊縫沖擊韌度和耐腐蝕性P磷：共晶物質(zhì)促進(jìn)熱脆性，磷化鐵加大冷脆性熔焊冶金過(guò)程中必須采取的工藝措施a 減少有害氣體進(jìn)入熔池機(jī)械保護(hù)隔絕空氣；b 滲入有益合金元素脫氧、脫硫、脫磷、去氫；c 清除已進(jìn)入熔池的有害元素清理銹、水、油污； 烘干焊條，去除水分。焊接接頭包括： 焊縫、熔合區(qū)、熱影響區(qū)1.熔池結(jié)晶特點(diǎn)和形態(tài)熔池體積小，金屬處于液態(tài)時(shí)間短（十幾秒）熔池中反應(yīng)溫度高，比煉鋼爐高200，金屬燒損、蒸發(fā)熔池結(jié)晶是連續(xù)熔化、連續(xù)結(jié)晶的過(guò)程2.熔池接頭的組織及

6、性能焊縫 屬于鑄造結(jié)構(gòu)，按等強(qiáng)度原則選擇焊條，強(qiáng)度不低于母材熔合區(qū)焊縫向熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)，組織不均勻，粗晶粒，強(qiáng)度下降，塑性韌性差，易產(chǎn)生裂紋，對(duì)接頭性能影響大熱影響區(qū) 包括過(guò)熱區(qū)、相變重結(jié)晶區(qū)、不完全結(jié)晶區(qū)熱影響區(qū)u 過(guò)熱區(qū)過(guò)熱組織、晶粒粗大，易產(chǎn)生裂紋u 相變重結(jié)晶區(qū)重結(jié)晶、均勻細(xì)小的正火組織，力學(xué)性能良好u 不完全結(jié)晶區(qū)部分組織發(fā)生相變，重結(jié)晶部分組織細(xì)化，性能好；未重結(jié)晶的部分粗大鐵素體，力學(xué)性能不均勻焊條電弧焊焊接過(guò)程引弧 形成熔池形成焊縫1.焊接電弧電弧的形成將兩極間的氣體電離，并使兩極間產(chǎn)生一定的電壓電弧放電產(chǎn)生大量熱量電弧的構(gòu)造：陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)熱量占80%，弧柱區(qū)占20%2.焊

7、縫的形成電焊條傾斜，在電弧的吹力作用下，被焊接金屬形成卵形熔池，并連續(xù)。焊條藥皮產(chǎn)生氣體和液態(tài)熔渣，隔絕空氣，保護(hù)液態(tài)金屬。冶金反應(yīng)熔池中液體金屬、液態(tài)熔渣、氣體間的復(fù)雜物理化學(xué)反應(yīng)。3.1焊條組成和作用電焊條焊芯藥皮焊縫的填充材料 填充焊縫電極傳導(dǎo)電流 導(dǎo)電保護(hù)電弧空間的作用去除有害雜質(zhì)的作用穩(wěn)定電弧的作用焊芯藥皮藥皮的種類： 氧化鈦型；氧化鈦鈣型；鈦鐵礦型；氧化鈦型；纖維素型；低氫鉀型；低氫鈉型；石墨型；鹽基型。3.2 焊條的分類（牌號(hào)與型號(hào)）結(jié)構(gòu)鋼焊條J； 鉬和鉻耐熱鋼焊條R；低溫鋼焊條W； 不銹鋼焊條A；堆焊焊條D； 鑄鐵焊條Z；鎳及鎳合金焊條Ni ； 銅及銅合金焊條T；鋁及鋁合金焊條

8、L； 特殊用途焊條TSJ 5 0 7藥皮種類（低氫型）抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊條J 4 2 2藥皮種類（鈣鈦型）抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼焊條J4223.2 焊條的分類（牌號(hào)與型號(hào)）酸性焊條熔渣組成物以酸性氧化物為主， 可用直流反接，焊接薄板； 直流正接，焊接厚板堿性焊條熔渣組成物以堿性氧化物和氟石為主， 適用直流反接兩種焊條的差別：1.堿性焊條力學(xué)性能好2.堿性焊條的焊縫金屬抗裂性能好3.堿性焊條工藝性能差，酸性焊條工藝性能好 直流反接工件接負(fù)極 直流正接工件接正極3.3 焊條的選用選用原則：要求焊縫和母材具有相同水平的使用性能 焊接重要結(jié)構(gòu)、壓力容器、橋梁堿性焊條 焊接一般結(jié)構(gòu)酸性焊條金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)

9、性金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，反映了金屬在一定條件下（焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式）獲得獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。焊接性 金屬對(duì)焊接缺陷的金屬對(duì)焊接缺陷的敏感性敏感性 金屬的焊接接頭對(duì)金屬的焊接接頭對(duì)使用要求的適應(yīng)性使用要求的適應(yīng)性焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向。尤其指出現(xiàn)各種裂紋的可能性焊接接頭在使用中的可靠性。包括力學(xué)性能及其它特殊性能1.焊接性的概念概念C 影響最顯著 折合成碳的相當(dāng)含量對(duì)焊接性的影響其它元素CE = C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15CE0.6%具有良好的焊接性焊接性較差焊接性差l 焊接性評(píng)判方法：碳當(dāng)量法：把碳和碳

10、以外的合金元素的影響換算成等效的碳含量。用等效碳含量初步評(píng)判焊接性。低碳鋼的焊接C0.25%性能良好，沒有淬硬、冷裂傾向，不需要特別措施可用E4303焊條低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接用于制造壓力容器、鍋爐、車輛可用焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊。強(qiáng)度級(jí)別要求低或是厚度薄時(shí)，可不預(yù)熱強(qiáng)度級(jí)別要求高則需預(yù)熱易出現(xiàn)冷裂紋，可在焊后進(jìn)行去應(yīng)力熱處理中碳鋼的焊接碳含量高, C0.250.60%，CE =0.4%0.60%淬硬傾向大，焊接性較差，易出現(xiàn)冷裂紋焊前預(yù)熱，焊后緩冷工藝上需要小電流，多層多道焊不銹鋼的焊接多采用氬弧焊或焊條電弧焊奧氏體不銹鋼用化學(xué)成分相近的焊條焊絲焊接性良好，不需要特殊措施鐵素體不銹鋼易晶

11、粒過(guò)熱長(zhǎng)大、裂紋焊前預(yù)熱，小電流，大焊速馬氏體不銹鋼焊接性能差，冷裂紋焊前預(yù)熱，焊后熱處理鑄鐵的焊接碳含量高，塑形低，焊接性差，易出現(xiàn)裂紋融合期白口組織，硬、脆，難加工熱焊法：適用形狀復(fù)雜，需要機(jī)械加工工件局部預(yù)熱至600700，焊后緩冷。可用鑄鐵焊條Z248冷焊法：適用工件補(bǔ)焊，無(wú)需機(jī)械加工焊前不預(yù)熱，采用小電流，分段焊可用鎳基鑄鐵焊條鋁合金的焊接表面氧化膜，熔點(diǎn)達(dá)2050“陰極破碎”作用使用氬弧焊焊接，工件接負(fù)極，氬正離子撞擊破碎氧化膜。厚度小于8，鎢極氬弧焊，使用交流電源厚度大于8，熔化極氬弧焊也可采用電阻焊、釬焊u 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝過(guò)程概述焊接生產(chǎn)工藝過(guò)程一般為：備料裝配焊接施工焊接變

12、形矯正質(zhì)量檢驗(yàn)表面處理結(jié)構(gòu)件在焊后易產(chǎn)生變形，內(nèi)部易產(chǎn)生殘余應(yīng)力焊接應(yīng)力和焊接變形產(chǎn)生的原因焊縫加熱膨脹，周圍金屬未被加熱，制約了受熱膨脹焊縫冷卻收縮，周圍金屬阻礙自由收縮焊接變形的基本形式收縮變形角變形彎曲變形波浪變形扭曲變形焊接應(yīng)力和焊接變形對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的影響影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞焊接變形的控制合理的結(jié)構(gòu)和接頭設(shè)計(jì)減少焊縫焊縫布置和坡口對(duì)稱焊縫截面和長(zhǎng)度盡可能小合理的焊接工藝設(shè)計(jì) 見下圖1.焊前組裝，反變形法2.剛性固定法3.合理的焊接順序4.矯正變形 機(jī)械矯正 火焰加熱矯正減少和消除焊接殘余應(yīng)力的措施結(jié)構(gòu)上避免焊縫密集交叉，焊縫截面、長(zhǎng)度小將焊件預(yù)熱350400，可減小焊接應(yīng)力捶擊焊接

13、去應(yīng)力退火u 對(duì)稱、搭接、角接、T形接頭u 工件厚，無(wú)法焊透，需要開坡口工作應(yīng)力較大處不要焊縫避免十字交叉和密集交叉焊縫應(yīng)對(duì)稱焊縫應(yīng)避開需要機(jī)械加工的部位應(yīng)考慮焊接操作的空間1.焊縫布置1）焊縫應(yīng)避免密集交叉2）焊縫應(yīng)對(duì)稱分布3）焊縫應(yīng)避開應(yīng)力集中處和最大應(yīng)力處4）焊縫應(yīng)遠(yuǎn)離機(jī)械加工表面5）焊縫的布置應(yīng)便于焊接操作6）焊縫應(yīng)盡量分布在焊件的薄壁處 2.焊接方法的選擇焊接接頭設(shè)計(jì)1）接頭形式對(duì)接接頭T型接頭角接接頭搭接接頭 2）接頭過(guò)渡形式考核知識(shí)點(diǎn)： 金屬切削的基本知識(shí)（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 金屬切削過(guò)程中的基本規(guī)律（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 切削條件的合理選擇（綜合應(yīng)用）（綜合應(yīng)用）考核知識(shí)

14、點(diǎn)： 金屬切削機(jī)床的分類（識(shí)記）（識(shí)記） 金屬切削機(jī)床型號(hào)的編制方法（識(shí)記）（識(shí)記） 金屬切削機(jī)床的組成（識(shí)記）（識(shí)記） 金屬切削機(jī)床的運(yùn)動(dòng)（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 金屬切削機(jī)床的技術(shù)性能（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)）考核知識(shí)點(diǎn)： 車削的切削運(yùn)動(dòng)和加工用途（識(shí)記）（識(shí)記） 車床（綜合應(yīng)用）（綜合應(yīng)用） 工件的安裝（識(shí)記）（識(shí)記） 車刀（識(shí)記）（識(shí)記）考核知識(shí)點(diǎn)： 銑削、刨削和拉削的切削運(yùn)動(dòng)及其加工用途（識(shí)（識(shí)記）記） 銑床（識(shí)記）（識(shí)記） 銑刀（識(shí)記）（識(shí)記） 銑削加工工藝特點(diǎn)（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用）考核知識(shí)點(diǎn)： 鉆削和鏜削的切削運(yùn)動(dòng)和加工用途（識(shí)記）（識(shí)記） 鉆床和鏜床（識(shí)記）（識(shí)記） 鉆削工具（識(shí)記）（識(shí)記）

15、鉆削加工的特點(diǎn)（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)）考核知識(shí)點(diǎn)： 磨削加工的切削運(yùn)動(dòng)和用途（識(shí)記）（識(shí)記） 砂輪（識(shí)記）（識(shí)記） 磨削加工特點(diǎn)（識(shí)記）（識(shí)記） 磨床和磨削加工工藝（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 高效磨削方法簡(jiǎn)介（識(shí)記）（識(shí)記） 表面光整加工方法簡(jiǎn)介（識(shí)記）（識(shí)記）考核知識(shí)點(diǎn)： 齒輪加工基本知識(shí)（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 齒輪加工機(jī)床（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 圓柱齒輪的加工工藝（識(shí)記）（識(shí)記） 電火花加工（識(shí)記）（識(shí)記） 激光加工（識(shí)記）（識(shí)記）考核知識(shí)點(diǎn)： 機(jī)床夾具的作用與組成（識(shí)記）（識(shí)記） 工件的定位（綜合應(yīng)用）（綜合應(yīng)用） 工件的夾緊（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 常用機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)特點(diǎn)（識(shí)記）（識(shí)記）考核知識(shí)點(diǎn)： 加工精度的基本

16、概念（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 工藝系統(tǒng)的幾何誤差（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 工藝系統(tǒng)的受力變形（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 工藝系統(tǒng)的熱變形（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 工件殘余應(yīng)力引起的變形（識(shí)記）（識(shí)記） 表面質(zhì)量對(duì)零件使用性能的影響（識(shí)記）（識(shí)記）考核知識(shí)點(diǎn)： 合金的鑄造性能（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 砂型鑄造的工藝分析（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鑄造工藝圖的繪制（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)）考核知識(shí)點(diǎn)： 金屬的結(jié)構(gòu)和結(jié)晶（識(shí)記）（識(shí)記） 合金的相結(jié)構(gòu)（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鐵碳合金的基本相和基本組織（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鐵-碳相圖分析（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鋼的熱處理工藝（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 鋼（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 鑄鐵（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用）考核知識(shí)點(diǎn)： 金屬的結(jié)構(gòu)和結(jié)晶（識(shí)記）（識(shí)記） 合金的相結(jié)構(gòu)（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鐵碳合金的基本相和基本組織（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鐵-碳相圖分析（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 鋼在加熱和冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鋼的熱處理工藝（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 鋼（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用） 鑄鐵（簡(jiǎn)單應(yīng)用）（簡(jiǎn)單應(yīng)用）考核知識(shí)點(diǎn)： 金屬的結(jié)構(gòu)和結(jié)晶（識(shí)記）（識(shí)記） 合金的相結(jié)構(gòu)（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鐵碳合金的基本相和基本組織（領(lǐng)會(huì)）（領(lǐng)會(huì)） 鐵-碳相圖分析（簡(jiǎn)單應(yīng)