第十章

金屬材料件焊接成形常用焊接方法熔化焊成形原理常用金屬材料的焊接常用熔化焊方法焊接成形新技術(shù)10.1

常用焊接方法常用方法熔化焊氣焊、電弧焊、電渣焊、激光焊壓力焊冷壓焊、摩擦焊、電阻焊、爆炸焊釬焊銅焊、錫焊10.2熔化焊成形原理10.2.1焊接電弧10.2.2焊接接頭的金屬組織和性能焊接接頭（焊縫、熱影響區(qū)）焊縫（熔池焊接冶金）焊接熱影響區(qū)熔合區(qū)過熱區(qū)正火區(qū)部分相變區(qū)焊接母材

焊接熱影響區(qū)焊接熱循環(huán)焊接時由于熱源移動、熱傳導，被焊工件上每一點都經(jīng)歷升溫降溫過程焊縫處熱循環(huán)最高加熱溫度最高焊接接頭因為熱循環(huán)形成熱影響區(qū)半熔化區(qū)材料性能差過熱區(qū)晶粒粗大，材料性能差正火區(qū)晶粒細小好，材料性能好部分相變區(qū)晶粒大小不均勻材料性能較差減少熱輸入量可使熱影響區(qū)變窄改善接頭性能焊接熱循環(huán)10.2.3熔池焊接冶金過程特點溫度高1800℃體積小2--3㎝3時間短10SO+Fe→FeOO+Si→SiO?O+Mn→MnOO+C→CO↑

}}→

FeO·SiO?→

MnO·SiO?焊縫常見缺陷高溫下氣體溶入熔池中形成成氣孔高溫下金屬被氧化成夾渣防止缺陷措施隔絕空氣、補充有益合金、脫渣措施造氣造渣脫氧、硫、磷FeO+Mn→

MnO+Fe?FeS+Mn→MnS+FeFe?P+FeO→P?O?+Fe10.2.4焊接材料電焊條組成型號比較選用原則焊絲與焊劑10.2.5焊接應(yīng)力與變形焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力分布焊接殘余應(yīng)力形成原因焊件收縮不均勻形成焊接殘余應(yīng)力危害降低承載；導致變形；誘發(fā)冷裂防止措施均布焊縫、調(diào)整焊序、焊后退火焊接變形收縮變形角變形彎扭變形波浪變形焊接變形基本形式10.2.6消除應(yīng)力和防止變形的方法形成原因焊縫的收縮導致焊件變形。防止措施減少熱輸入量均布焊縫、調(diào)整焊序反變形熱矯正；冷矯正消除應(yīng)力焊前預(yù)熱焊后熱處理焊中敲擊防止變形錘擊焊縫周邊及散熱法減小變形反變形法剛性固定法火焰矯正10.3常用金屬材料的焊接10.3.1碳當量概念CE=C+Mn?6+(Cr+Mo+V)?5+(Ni+Cu)?15(%)CE﹤0.4%CE=0.4~0.6%CE﹥0.6%10.3.2常用金屬材料的焊接碳素結(jié)構(gòu)鋼的焊接低碳鋼的焊接中高碳鋼的焊接低合金鋼的焊接鑄鐵的焊補熱焊法冷焊法10.4常用熔化焊方法埋弧焊氣體保護焊CO?氣體保護焊氬弧焊10.4.1埋弧焊1、埋弧焊設(shè)備2、焊接材料選用H08A，HJ431。3、焊接過程4、焊接工藝：焊接電流大于100A；板厚大于10mm開坡口5、特點及應(yīng)用（1）生產(chǎn)率高，節(jié)省材料。（2）焊接質(zhì)量好。（3）勞動條件好。（4）只適于平焊長直焊縫或大直徑環(huán)焊縫。（5）不適于焊3mm以下薄板。（6）不適于焊氧化性強的金屬。（7）設(shè)備較貴

埋弧焊設(shè)備

埋弧焊熔池10.4.2氣體保護電弧焊1、惰性氣體保護焊（1）保護氣體：氬氣、氦氣、氬+氦（2）電極材料：1）鎢極氬弧焊（TIG焊）適于焊接小于4mm的薄板（保護鎢極電流不能過大）、2）熔化極氬弧焊（MIG焊）

氬弧焊示意圖氬弧焊種類（3）電源種類和極性1）直流反接利用“陰極破碎”作用焊接Al、Mg等易氧化金屬。2）鎢極氬弧焊保護電極除Al、Mg外應(yīng)直流正接，或用交流電源（4）惰性氣體保護焊特點及應(yīng)用1）可焊多種金屬2）焊接質(zhì)量好3）可焊薄板4）可自動焊、可全位置焊5）焊接成本高2、二氧化碳氣體保護焊二氧化碳焊原理：二氧化碳保護氣氧化性氣體，無渣保易生氣孔，電弧不穩(wěn)直流反接。分類：粗絲、細絲、自動、半自動。特點生產(chǎn)率高成本低質(zhì)量較好可全位置焊不宜焊非鐵金屬和不銹鋼焊縫成形差不宜在有風處焊接焊接設(shè)備復雜10.5

焊接結(jié)構(gòu)工藝性10.5.1焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝過程

備料→裝配→焊接→矯正變形→質(zhì)量檢驗→表面處理10.5.2焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計1、焊縫布置焊縫布置原則可平焊可焊到性減少應(yīng)力與變形焊縫設(shè)計可平焊焊縫布置可焊到點焊接頭形式可焊到避免交叉焊縫結(jié)構(gòu)焊縫分散布置焊縫對稱布置焊縫對稱布置及合理選材焊縫避開應(yīng)力集中點焊縫避開應(yīng)力集中點焊縫避免彎曲變形焊縫避開加工面焊縫避開加工面

2、焊接方法選擇使用要求成本要求工藝條件焊接順序合理3、焊接接頭設(shè)計接頭形式坡口形式焊接接頭基本形式坡口基本形式焊接坡口形式不同板厚角接及T形接頭不同板厚對接及I形接頭焊縫