第三篇焊接技術(shù)第一章焊接成形基礎(chǔ)第二章常用熔化焊方法第三章壓力焊和釬焊第四章現(xiàn)代焊接技術(shù)第五章常用金屬材料焊接第六章焊接件結(jié)構(gòu)設(shè)計第三篇焊接技術(shù)

概述焊接——

就是將分離的金屬結(jié)構(gòu)連接成一個不可分割的整體過程。實質(zhì)——金屬原子間的結(jié)合第三篇焊接技術(shù)與鉚接相比1.節(jié)省金屬；2.密封性好；3.施工簡便，生產(chǎn)率高。特

點與鑄造相比1.工序簡單，生產(chǎn)周期短；2.節(jié)省金屬；3.較易保證質(zhì)量。

第三篇焊接技術(shù)

熔化焊（共同結(jié)晶）壓力焊（塑性變形）釬焊（原子溶解與擴散）分類

第一章焊接成形基礎(chǔ)1.1焊接接頭的組織與性能1.3焊接缺陷及檢驗1.2焊接應(yīng)力與變形1.4金屬焊接性1.1焊接接頭的組織與性能一、焊接工件上溫度的變化與分布二、焊接接頭金屬組織與性能

焊接接頭——焊縫+熱影響區(qū)

1、焊縫焊縫金屬的性能不低于母材。

2、熱影響區(qū)焊縫附近的母材上因受焊接熱的影響而發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域。熔合區(qū)——從焊縫到基本金屬的過度部分；過熱區(qū)——近縫區(qū)加熱到1100℃上到固相線溫度區(qū)間的金屬；正火區(qū)——加熱溫度在900~1100℃之間的金屬；部分相變區(qū)——加熱溫度在Ac1至Ac3之間的金屬；熱影響區(qū)分為以下四區(qū)：1.用手工電弧焊或埋弧焊焊一般低碳鋼結(jié)構(gòu)時，熱影響區(qū)較窄，焊后不處理即可保證使用。2.重要的鋼結(jié)構(gòu)或用電渣焊焊接構(gòu)件，要用焊后熱處理方法消除熱影響區(qū)。3.碳素鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)件，用焊后正火消除。4.焊后不能接受熱處理的金屬材料或構(gòu)件，要正確選擇焊接方法與焊接工藝。三.改善焊接熱影響區(qū)性能方法

1.2焊接應(yīng)力與變形一、焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因

焊接過程中，對焊件進行局部不均勻的加熱是產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的根本原因。

以平板對焊為例說明結(jié)論1.焊接變形與焊接應(yīng)力是在加熱過程中高溫區(qū)產(chǎn)生了局部塑性變形的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的；3.在一定條件下焊接變形與焊接應(yīng)力可互相轉(zhuǎn)化。2.焊接應(yīng)力與變形是同時存在的；二.減少與消除焊接應(yīng)力的方法1.設(shè)計方面盡量減少焊縫數(shù)量，避免焊縫過分集中；2.工藝方面焊前預熱合理制訂焊接順序熱處理方法——焊后退火三.焊接變形的基本形式

1.收縮變形

2.角變形

3.彎曲變形

4.波浪變形

5.扭曲變形四.防止和減少焊接變形的措施1.設(shè)計方面盡量減少結(jié)構(gòu)上的焊縫數(shù)量焊縫安排盡量對稱構(gòu)件結(jié)構(gòu)應(yīng)便于焊接時使用夾具從設(shè)計和工藝兩方面綜合考慮反變形加收縮余量剛性固定選用合理的焊接順序2.工藝方面焊前反變形焊后焊前預彎反變形焊后選用合理的焊接順序五.焊接變形的矯正方法當焊接變形>允許值時，須矯正。常用方法機械矯正法火焰矯正法

1.4金屬材料的焊接性一.基本概念2.包括內(nèi)容焊接時金屬形成完整焊接接頭的可能性；

—結(jié)合性已焊成的焊接接頭在使用中的可靠性；

——使用性能

1.焊接性

被焊金屬材料在焊接時獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難以程度。二.估算鋼材焊接性的方法1.直接法（試驗方法）通過性能試驗直接確定其熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋的傾向。2.間接法通過化學成分來間接評定焊接性國際焊接學會推薦碳當量計算公式：

C當量=C+Mn/6+(Cr+Mo+V）/5+(Ni+Cu）/15（%）

式中——化學元素符號表示該元素在鋼中的重量百分數(shù)

據(jù)經(jīng)驗：

C當

<0.4可焊性良好

C當

=0.4~0.6可焊性中等

C當

>0.6可焊性較差第二章常用熔化焊方法2.1焊條電弧焊2.3氣體保護焊2.2埋弧自動焊2.4氣焊2.5電渣焊

2.1焊條電弧焊一、焊接過程工件焊芯熔化熔池焊縫藥皮熔化+液態(tài)金屬熔渣1、熱源——電弧2、電弧及其構(gòu)造正接法反接法二.手工電弧焊用設(shè)備1.分類交流電焊機直流電焊機3.特點（1）交流電焊機結(jié)構(gòu)簡單、價廉、噪音??；焊接時電流不如直流穩(wěn)定；對某些焊條不適用。（2）直流電焊機

結(jié)構(gòu)復雜、價貴、噪音大；

焊接時電流穩(wěn)定；

能適應(yīng)各種焊條。2.作用作焊接電弧的電源；保證電弧容易燃燒和能穩(wěn)定燃燒。

三.焊條1.組成2.作用—焊條芯、藥皮3.分類及牌號4.焊條選擇原則

2.1焊條電弧焊

四.焊條電弧焊工藝1.焊接接頭及坡口2.焊縫空間位置3.操作要點五.特點1.操作靈活;2.使用設(shè)備簡單;3.可全位置施焊，可焊任意形狀焊縫;4.生產(chǎn)率低;5.適于中小型焊接件，焊接厚度2~20mm。

2.2埋弧自動焊

一、焊接過程

4.生產(chǎn)率

5.局限性（靈活性受限，焊位受限）

6.適用范圍（只能平焊）

二.焊接特點（與手工電弧焊相比）

1.熱源相同

2.設(shè)備特性相同

3.保護措施作用相同三.焊接工藝1、焊前除去焊縫兩側(cè)50~60mm內(nèi)一切污垢、鐵銹；焊縫兩端焊引弧板和引出板2、焊件厚<20mm單面焊，焊件厚>20mm；雙面焊或開坡口后單面焊；3、焊環(huán)焊縫時，焊絲位置逆旋轉(zhuǎn)方向偏離焊件中心線一定距離a；4、手工電弧焊或各種類型焊劑墊封底；

2.3氣體保護焊氣體保護焊用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為氣體保護焊。按保護氣體不同分為：氬弧焊二氧化化碳氣體保護焊

一、氬弧焊1、分類

熔化極氬弧焊非熔化極氬弧焊

2、焊接過程保護效果好熱影響區(qū)小可實現(xiàn)全位置焊氬氣成本高一般只在室內(nèi)焊接3、氬弧焊特點二.二氧化碳氣體保護焊以二氧化碳作為保護氣體的電弧焊。1、焊接過程

2.特點及應(yīng)用成本低；工件變形小熱影響區(qū)??；明弧焊，不用敲渣生產(chǎn)率高；用大電流時焊縫成型不美觀；主要用于低碳鋼和低合金鋼的焊接。氣體保護焊特點采用電弧做焊接熱源；不用渣而完全用氣體來保護熔池；生產(chǎn)率高；氣體代替焊劑，焊位不受限制。2.4氣焊一、氣焊過程二、氣焊氣體三、氣焊設(shè)備四、氣焊火焰

五、氧氣切割

2.5電渣焊

電渣焊利用電流通過液態(tài)熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作熱源來進行焊接的一種熔化焊。接頭形式對接、角接、丁字接焊接位置常用立焊，不能平焊

一.焊接過程

1、液態(tài)熔渣的產(chǎn)生

2、電渣過程

3、保護措施

—液態(tài)熔渣

4、焊劑二、特點及應(yīng)用

1、電渣焊不需開坡口

2、焊縫質(zhì)量好

3、焊劑及電能消耗少

4、焊后一般要熱處理

5、對電極材料要求高應(yīng)用：主要用于焊厚度>40mm的工件

特別適用重型機械的制造

第三章壓力焊與釬焊3.1電阻焊3.3釬焊3.2摩擦焊

3.1電阻焊電阻焊利用強大電流通過焊件時所產(chǎn)生的電阻熱來加熱焊件，并在壓力作用下實現(xiàn)焊接的方法。特點1.熱源來自焊件內(nèi)部的電阻熱；2.焊接時不需填充金屬，也不用保護措施；3.焊接變形??；4.生產(chǎn)率高；5.設(shè)備復雜，消耗功率大，適用的接頭形式與可焊工件厚度受限制，只有在大批量生產(chǎn)時采用專用設(shè)備才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢。分類按接頭形式不同分：點焊、縫焊、對焊一.點焊

1.焊接過程夾緊工件（焊前加壓）通電加熱斷電（維持原壓或增壓）去壓2.工藝特點分流現(xiàn)象；皆采用搭接接頭；焊點強度高；多用于焊厚度<4mm的薄板沖壓件。二.縫焊1.焊接過程

與點焊相同。

不同以盤狀電極代替柱狀電極；盤狀電極對焊件加壓導電，同時旋轉(zhuǎn)帶動焊件移動；焊件上焊出一道由許多互相重疊焊點組成的連續(xù)焊縫；電流須大于點焊；2.應(yīng)用厚度<3mm薄板結(jié)構(gòu)三.對焊1.電阻對焊焊接過程特點（1）操作簡便；（2）被焊工件焊前要求高；（3）焊接質(zhì)量不易保證；應(yīng)用：僅用于斷面簡單強度要求不高工件。2.閃光對焊焊接過程特點

(1)質(zhì)量較高；

(2)焊前對端面要求不高；

(3)金屬損耗多；

(4)可焊相同金屬也可焊異種金屬。應(yīng)用：主要用于重要工件的焊接。

*說明

為保證對焊質(zhì)量，使兩焊件接觸端面均勻加熱，要求對焊工件接觸斷面形狀、尺寸相同或相近。對接接頭形式

3.2摩擦焊利用工件接觸面摩擦產(chǎn)生的熱量為熱源，將工件端面加熱到塑性狀態(tài)，然后在壓力下進行焊接的方法稱摩擦焊。一.焊接過程二.特點

1.接頭質(zhì)量好；

2.可焊范圍廣；

3.不需填充金屬；

4.需靈敏制動裝置；應(yīng)用:

用于圓形工件、棒料及管子的對接。說明

接頭形式——可以是等斷面也可不等，但需有一焊件為圓形或管狀。

3.3釬焊利用熔點比焊件金屬低的釬料作填充金屬，適當加熱后釬料熔化將處于固態(tài)的工件連接起來的一種焊接方法。

釬料——金屬或合金

一.分類按釬料熔點不同分：

1.軟釬焊

2.硬釬焊接頭設(shè)計表面準備裝配加熱冷卻形成接頭后處理檢查二.焊接過程釬料熔點在450℃以下的釬焊特點焊接接頭強度低，工作溫度低；用于電子線路元件的連接。釬料熔點在450℃以上的釬焊特點焊件接頭強度高，工作溫度高；主要用于受力較大的機械零、部件。

三.特點1.只需填充金屬熔化，接頭金屬不熔化；2.加熱溫度低，變形?。?.可焊相同金屬，也可焊性能相差很大材料；4.采用搭接接頭5.接頭焊前要仔細清洗。四.應(yīng)用各種黑色金屬及合金連接；異種金屬的連接；小而薄、精度要求高工件。

第四章現(xiàn)代焊接技術(shù)4.1等離子弧焊接與切割4.5爆炸焊4.4擴散焊4.3激光焊與切割4.2電子束焊4.1等離子弧焊接與切割一、基本概念

等離子態(tài)等離子體自由電弧等離子弧

特點

1.只用于室內(nèi)

2.保護氣體—氬氣

3.熱影響區(qū)小，變形小二.等離子弧焊分類

1.微束等離子弧焊

2.大電流等離子弧焊應(yīng)用不銹鋼耐熱鋼銅合金鈦合金等難熔、易氧化材料三.等離子弧切割1.切割過程2.特點（與氧氣切割相比）切割速度高（1~3）倍可切割任何金屬和非金屬設(shè)備成本高

4.2電子束焊利用高速和聚焦的電子束轟擊焊件時，其動能轉(zhuǎn)變而成的熱能進行焊接的方法。它順利解決了稀有難熔金屬的焊接問題。

4.3激光焊利用激光器受激產(chǎn)生的激光束通過聚焦系統(tǒng)，聚焦到十分微小的焦點，其能量密度小于103W/CM2，當調(diào)焦到焊件接縫處時，光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，從而使金屬熔化形成焊接接頭。第五章常用金屬材料的焊接

5.1碳鋼及合金鋼的焊接

5.2鑄鐵的補焊

5.3有色金屬的焊接5.1碳鋼及合金鋼的焊接

一.碳鋼的焊接1.低碳鋼的焊接可焊性——優(yōu)良焊接方法

——各種焊接方法焊材及工藝選擇

—保證等強度原則下列情況下采取的措施:0℃以下低溫環(huán)境焊厚件

——預熱焊厚>50mm件

——焊后熱處理電渣焊焊件

——焊后正火可焊性較差焊接方法手弧焊、氣焊焊接工藝特點焊前預熱，焊后緩冷接頭處開坡口進行多層焊手弧焊時用低氫焊條可焊性更差；焊接方法手弧焊、氣焊；工藝特點焊前預熱；焊后高溫回火。2.中碳鋼的焊接3.高碳鋼的焊接二.普通低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接1.可焊性普通低合金結(jié)構(gòu)鋼按屈服強度分若干等級：強度等級較低的可焊性良好；強度等級較高的可焊性較差。2.焊接時主要問題熱影響區(qū)有較大的淬硬傾向；焊縫金屬和熱影響區(qū)有產(chǎn)生裂紋的傾向；結(jié)構(gòu)剛性較大、低溫下焊接，熱影響區(qū)及焊縫皆產(chǎn)生裂紋。4、焊接時采取的措施預熱焊材須滿足焊縫與母材等強度要求；焊后處理焊后立即回火；消氫處理（對不能熱處理的）。3、焊接方法手弧焊埋弧焊氣體保護焊電渣焊二.普通低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接5.2鑄鐵的補焊一.可焊性可焊性差二.焊接主要問題接頭處易產(chǎn)生白口組織；焊縫或補焊區(qū)易產(chǎn)生裂紋；易產(chǎn)生氣孔；只適于平焊；三.鑄鐵補焊方法

常采用手工電弧焊氣焊按焊前是否預熱分熱焊法冷焊法5.3有色金屬的焊接

一.銅及銅合金的焊接

1.可焊性——比較差

2.焊接主要問題

黃銅具有紫銅的特點還有鋅蒸發(fā)問題紫銅易產(chǎn)生焊不透現(xiàn)象；焊后變形較嚴重；焊縫易產(chǎn)生熱裂紋；近縫區(qū)易產(chǎn)生熱裂紋；易產(chǎn)生氣孔；3.焊接方法氬弧焊——最好氣焊——采用中性焰二.鋁及