金屬毛坯的熱成型第四章金屬毛坯的熱成型3．焊接(1)焊接的實質及其焊接方法分類(2)焊條電弧焊(3)其他焊接方法(4)常用金屬材料的焊接(5)焊接結構工藝性(6)常見的焊接缺陷及原因4．機械零件毛坯的選擇(1)機械零件毛坯的類型及其制造方法的比較(2)選擇毛坯類型及其制造方法的原則(3)常用機械零件毛坯的類型及其制造方法第2頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第四章金屬毛坯的熱成型【考核內容】1．鑄造2．鍛壓3．焊接4．機械零件毛坯的選擇【考核要求】1．了解鑄造，鍛造，焊接的目的。2．理解砂型鑄造，金屬的朔性變形，焊條電弧焊的原理。3．掌握常用金屬材料的鑄造、鍛造和焊接的基本工藝。第3頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第四章金屬毛坯的熱成型4.1鑄造鑄造：將液態(tài)金屬澆注到具有與零件形狀、尺寸相適應的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產方法，稱為鑄造。鑄造特點

(1)可制成形狀復雜、特別是具有復雜內腔的毛坯，如箱體、氣缸體等。

(2)適應范圍廣。

(3)鑄造可直接利用成本低廉的廢機件和切屑，設備費用較低。第4頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第四章金屬毛坯的熱成型4.1鑄造鑄造不足

(1)力學性能不及鍛件一般不宜用作承受較大交變、沖擊載荷零件。

(2)質量不穩(wěn)定，易出現廢品。

(3)鑄造生產環(huán)境條件差最基本的工藝方法是砂型鑄造，還有多種特種鑄造方法，如熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造等。第5頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.1砂型鑄造1.砂型鑄造的生產過程（P46，圖4-1）設計制造模樣和芯盒——制備型砂和芯砂——用模樣制造型砂——把烘干的型芯裝入砂型并合型；熔煉合金并將金屬液澆注入鑄型——落砂清理2.造型材料指制造鑄型（芯）用的材料，包括原砂、粘結劑和各種附加物。造型材料應該具有良好的耐火度、強度、透氣性、可塑性和退讓性等綜合性能第6頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.1砂型鑄造2.造型材料粘結劑的作用是粘結砂粒，使型（芯）砂具有一定的強度和可塑性。常用的粘結劑有粘土、膨潤土、桐油、水玻璃等。還可用樹脂、合成樹脂等作為粘結劑，以提高強度和退讓性，清理也比較方便。附加物的作用是為了改善型砂的耐火度、強度、透氣性、可塑性和退讓等。主要有煤粉、木屑、水玻璃等。水玻璃為硅酸鈉溶液狀態(tài)，南方多稱水玻璃，北方多稱泡花堿。以水為分散劑的體系中為無色、略帶色的透明或半透明粘稠狀液體。第7頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3.造型一、手工造型全部由手工或手動工具完成較靈活、對摸樣要求不高，成本低但對工人技術水平要求高。手工造型特點：

⒈單件、小批量生產⒉生產準備時間短、但鑄件質量不穩(wěn)定，生產率低。常用的手工造型有整模造型、分模造型、挖砂造型和活塊造型等。

1）整模造型（P47，圖4-2）模樣為一整體，放在一個砂箱內，能避免鑄件出現錯型缺陷，造型操作簡單，尺寸精度高。第8頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3.造型1）整模造型（P47，圖4-2）模樣為一整體，放在一個砂箱內，能避免鑄件出現錯型缺陷，造型操作簡單，尺寸精度高。適用于形狀簡單、最大截面在端部且為平面的鑄件。2）分模造型（P47，48，圖4-3，4-4，4-5）

模樣沿最大截面處分開，鑄型型腔不在同一砂箱中，上下鑄型錯移會造成鑄件錯型。這種操作方法也很簡單，對各種鑄件的適應性好，應用最廣泛。第9頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3）挖砂造型（P48，圖4-6）適用于外形復雜，又要整模造型的零件。技術要求較高，生產率低，適用于單件、小批量生產，最大截面不在端部且模樣不變分開的鑄件。4）活塊造型（P48，圖4-7）鑄件上有局部凸出妨礙起模時，可將這些部分做出活塊。二、機器造型緊砂、起模等主要工序由機械完成。生產效率高，鑄件質量穩(wěn)定，而且工人的勞動強度低，便于組織流水線生產。第10頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.2常用合金的鑄造性能1.鑄鐵的鑄造性能1）灰鑄鐵碳含量接近共晶成分，熔點低，流動性好，可以澆注出形狀復雜和壁厚較小的鑄件。在各類鑄鐵中，灰鑄鐵的鑄造性能最好。2）球墨鑄鐵碳含量接近共晶成分，但其流動性比灰鑄鐵差，易產生澆不足、冷隔等缺陷。第11頁,共70頁，2024年2月25日，星期天2.碳鋼的鑄造性能鑄造碳鋼的熔點高，鋼液過熱度比鑄鐵小，澆鑄時金屬液流動時間短，所以流動性差。容易粘砂。3.鋁合金的鑄造性能鋁硅合金是應用最廣泛的鑄造鋁合金，成分接近共晶成分。鑄造性能好，但液態(tài)鋁合金極易氧化、吸氣，所以其熔煉要求高。4.銅合金的鑄造性能鑄造黃銅和鋁青銅的結晶溫度范圍小，流動性較好，但容易形成集中縮孔，必須設計較大的冒口進行充分補縮。鑄造錫青銅的結晶溫度范圍很大，流動性較差。收縮時容易形成分散度很大的縮孔。第12頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.3鑄件的工藝設計與結構工藝性鑄件的工藝設計包括：澆鑄位置的選擇、分型面的選擇、工藝參數的確定和繪制制造工藝圖。一、澆注位置選擇原則⑴重要的面應朝下：⊙上表面易出現砂眼、夾渣等缺陷，應使重要加工面處于下部，或盡量處于側面?！延袛祩€重要加工面時，應使較大者處于下部。（如下圖）第13頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⑵鑄件的大平面應朝下型砂受高溫急劇膨脹，強度下降而拱起或開裂。易使鑄件表面產生缺陷，夾渣等，故大平面應處于下部。⑶為防止鑄件薄壁部分產生澆不足或冷隔缺陷。應將面積較大的薄壁部分置于下部或使其處于垂直或傾斜位置。如圖⑷對容易產生縮孔的鑄件，應使厚的部分放在鑄型的上部或側面以便在鑄件厚壁處直接安置冒口，實現定向（順序）凝固。第14頁,共70頁，2024年2月25日，星期天二、鑄型分型面的選擇原則⑴應使造型工藝簡化，如盡量使分型面平直，數量少，避免不必要的活塊和型芯。⑵盡量使鑄件全部或大部分置于同一砂箱，以保證鑄件的精度。⑶為便于制造、下芯、合箱和檢驗鑄件的壁厚，應盡量使型腔及主要型芯位于下箱。但型腔不宜過深，盡量避免使用大吊砂。第15頁,共70頁，2024年2月25日，星期天

三、工藝參數的選擇

1、機械加工余量和最小鑄孔

*

加工余量

*

最小鑄出孔2、起模斜度通常為15′—3°，立壁高，斜度小，內壁稍比外壁大些，通常3°—10°。3、收縮率灰鑄鐵為0.7—1%，鑄鋼1.3—2%4、型芯頭

第16頁,共70頁，2024年2月25日，星期天

四、鑄件結構設計應注意事項：

⒈合理設計鑄件的壁厚最小壁厚壁厚參考值⒉鑄件的壁厚應盡可能均勻

*

壁厚差別過大：

▼溫差過大，冷卻速度過大，熱應力較大，則易產生裂紋。▼且較厚處易產生縮孔、縮松。

*

同時凝固可免熱應力，順序凝固可補縮，跟實際情況選取。

⒊鑄件壁厚的聯接⑴鑄件的結構圓角：轉角處應有結構圓角。⑵避免銳角聯接。⑶厚壁、薄壁間聯接要逐步過渡。⒋拔模斜度

第17頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.4特種鑄造

是指砂型鑄造以外的期貨鑄造方法。為了生產出更加精確、性能更好、成本更低的鑄件。常用的特種鑄造方法有熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造。熔模鑄造就用易熔材料，如蠟料或塑料制成精確的模樣，在模樣上包覆若干層耐火涂料，制成型殼，熔出模樣，經高溫焙燒后，將金屬液澆入型殼以獲得鑄件的方法。第18頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.1.4特種鑄造

是指砂型鑄造以外的期貨鑄造方法。為了生產出更加精確、性能更好、成本更低的鑄件。常用的特種鑄造方法有熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造。熔模鑄造就是用易熔材料，如蠟料或塑料制成精確的模樣，在模樣上包覆若干層耐火涂料，制成型殼，熔出模樣，經高溫焙燒后，將金屬液澆入型殼以獲得鑄件的方法。

第19頁,共70頁，2024年2月25日，星期天金屬型鑄造

是在重力下將液態(tài)金屬注入金屬制成的鑄型中，以獲得鑄件的方法優(yōu)點與不足（1）鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質量和尺寸穩(wěn)定;（2）鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15～30%；（3）不用砂或者少用砂，一般可節(jié)約造型材料80～100%此外，金屬型鑄造的生產效率高；使鑄件產生缺陷的原因減少；工序簡單，易實現機械化和自動化。第20頁,共70頁，2024年2月25日，星期天壓力鑄造

是在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填壓鑄型（壓鑄模具）型腔，并在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。優(yōu)點與不足（1）產品質量好、鑄件尺寸精度高（2）可壓鑄出形狀復雜、輪廓清晰的鑄件（3）鑄件強度高（4）生產效率高（5）便于采用鑲嵌法缺點：（1）壓鑄設備投資大，制造壓型費用高、周期長（2）壓鑄高熔點合金（如鋼、鑄鐵）時壓型壽命低，內腔復雜件也難以適應（3）鑄件內部常有小孔，影響鑄件的內部質量（4）壓鑄件不能進行熱處理，也不宜在高溫下工作第21頁,共70頁，2024年2月25日，星期天離心鑄造

是將液體金屬注入高速旋轉的鑄型內，使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術和方法。根據鑄型旋轉軸線的空間位置，常見的離心鑄造可分為臥式離心鑄造和立式離心鑄造。優(yōu)點：①幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗，提高工藝出品率；

②生產中空鑄件時可不用型芯，故在生產長管形鑄件時可大幅度地改善金屬充型能力，降低鑄件壁厚對長度或直徑的比值，簡化套筒和管類鑄件的生產過程；

③鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺陷少，力學性能高；

④便于制造筒、套類復合金屬鑄件，如鋼背銅套、雙金屬軋輥等；成形鑄件時，可借離心力提高金屬的充型能力，故可生產薄壁鑄件。第22頁,共70頁，2024年2月25日，星期天離心鑄造缺點：①用于生產異形鑄件時有一定的局限性。

②鑄件內孔直徑不準確，內孔表面比較粗糙，質量較差，加工余量大；

③鑄件易產生比重偏析，因此不適合于合金易產生比重偏析的鑄件(如鉛青銅)，尤其不適合于鑄造雜質比重大于金屬液的合金。第23頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.2鍛壓

鍛壓屬于金屬塑性加工的范疇，是鍛造和沖壓的合稱，是利用鍛壓機械的錘頭、砧塊、沖頭或通過模具對坯料施加壓力，使之產生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的制件的成形加工方法。鍛壓主要包括鍛造、沖壓、軋制、擠壓和拉撥等。在鍛造加工中，坯料整體發(fā)生明顯的塑性變形，有較大量的塑性流動；在沖壓加工中，坯料主要通過改變各部位面積的空間位置而成形，其內部不出現較大距離的塑性流動。鍛壓主要用于加工金屬制件，也可用于加工某些非金屬，如工程塑料、橡膠、陶瓷坯、磚坯以及復合材料的成形等。第24頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共70頁，2024年2月25日，星期天●彈性變形在外力作用下，材料內部產生應力，應力迫使原子離開原來的平衡位置，改變了原子間的距離，使金屬發(fā)生變形。并引起原子位能的增高，但原子有返回低位能的傾向。當外力停止作用后，應力消失，變形也隨之消失。

4.2.1金屬的塑性變形第26頁,共70頁，2024年2月25日，星期天●塑性變形內應力超過金屬的屈服點后，外力停止作用后，金屬的變形并不完全消失?！窕泼嬖谇邢驊ψ饔孟?，晶體的一部分相對于另一部分，沿著一定的晶面產生相對滑移，該面稱為滑移面?！裎诲e運動引起塑性變形近代物理學證明，晶體不是在滑移面上，原子并不是整體的剛性運動而是以位錯引起金屬塑性變形。位錯：沿滑移面舊原子對破壞，新原子對形成，第27頁,共70頁，2024年2月25日，星期天第28頁,共70頁，2024年2月25日，星期天

塑性變形對金屬組織和性能影響●金屬在常溫下經塑性變形后，內部組織將發(fā)生變化。⑴晶粒沿最大變形的方向伸長；⑵晶格與晶粒發(fā)生扭曲，產生內應力；⑶晶粒產生碎晶。●加工硬化(如圖)

＊現象：強度、硬度上升，而塑性、韌性下降。

＊原因：滑移面附近的晶粒碎晶塊，晶格扭曲畸變，增大滑移阻力，使滑移難以進行。第29頁,共70頁，2024年2月25日，星期天●回復與再結晶

＊回復：加工硬化是一種不穩(wěn)定的現象，具有自發(fā)恢復到穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。室溫下不易實現。當提高溫度時，原子獲得熱能，熱運動加劇，當加熱溫度T回(用K氏溫標)T回=（0.25—0.3）T熔使原子回復到正常排列，消除了晶格扭曲，使加工硬化得到部分消除。第30頁,共70頁，2024年2月25日，星期天＊再結晶：當加熱溫度T再：T再=0.4T熔原子獲得更多熱能，開始的某些碎晶或雜質為核心構成新晶粒，因為是通過形核和晶核長大方式進行的，故稱再結晶。再結晶后清除了全部加工硬化。再結晶后晶格類型不變，只改變晶粒外形?！窦庸び不睦?、消除＊利用：冷加工后使材料強度↑硬度↑。如冷拉鋼，不能熱處理強化的金屬材料。＊消除：再結晶退火（P29）650—750℃第31頁,共70頁，2024年2月25日，星期天●冷變形和熱變形

＊冷變形在再結晶溫度以下的變形；冷變形后金屬強度、硬度較高，低粗糙度值。但變形程度不宜過大，否則易裂。＊熱變形再結晶溫度以上變形。變形具有強化作用，再結晶具有強化消除作用。在熱變形時無加工硬化痕跡。金屬壓力加工大多屬熱變形，具有再結晶組織。

熱加工后組織性能變化：⒈粗大晶粒被擊碎成細晶粒組織，改善了機械性能。⒉鑄態(tài)組織中的疏松、氣孔經熱塑變形后被壓實或焊合。⒊晶粒被拉長，非金屬雜物被擊碎，沿被拉長的晶粒界分布，形成纖維組織（流線）。

第32頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.2.2鍛造工藝●金屬的可鍛性：材料經受壓力加工時獲得優(yōu)質制品難易程度的工藝性能。●可鍛性的衡量：塑性（斷面收縮率ψ，伸長率δ），變形抗力。塑性好，變形抗力小則可鍛性好。●可鍛性取決于：金屬本質和加工條件。第33頁,共70頁，2024年2月25日，星期天金屬的本質⒈化學成分的影響純金屬的可鍛性比合金好；有些元素可使可鍛性顯著下降（如鉻，鎢，釩等）。鋼的含碳量越低，可鍛性越好，⒉金屬組織的影響

＊組織不同，可鍛性有很大差異：

＊純金屬、固溶體（如奧氏體）可鍛性好；碳化物可鍛性差；＊鑄態(tài)柱狀組織和粗晶粒不如晶粒細小均勻。第34頁,共70頁，2024年2月25日，星期天加工條件

一般指金屬的變形溫度、變形速度、變形方式等。

⒈變形溫度的影響

＊溫度↑→原子的運動能力↑→容易滑移→塑性↑→變形抗力↓→可鍛性改善.

過熱：超過一定溫度，晶粒急劇長大，鍛造性能↓，機械性能↓。已過熱工件可通過鍛造，控制冷卻速度，熱處理，使晶粒細化。

過燒：接近材料熔化溫度，晶間的低熔點物質開始熔化，且晶界上形成氧化層。金屬失去鍛造性能，一擊便碎，無法挽回。

第35頁,共70頁，2024年2月25日，星期天＊鍛造溫度：始鍛溫度：碳鋼比AE線低200C°左右終鍛溫度：800C°過低難于鍛造，若強行鍛造，將導致鍛件破裂報廢。第36頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⒉變形速度的影響

變形速度--單位時間的變形程度

＊變形速度u=dε/dtε—變形程度

＊變形速度u↑

⒊變形方式的影響塑性↓.變形抗力↑熱能↑→塑性↑，變形抗力↓第37頁,共70頁，2024年2月25日，星期天

4.2.3自由鍛

＊自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬在上、下兩個抵鐵之間變形。從而獲得所需形狀及尺寸的鍛件。在重型機械中，自由鍛是生產大型鍛件和特大型鍛件唯一成型的方法。

＊金屬沿變形方向可以自由流動，不受限制。

＊自由鍛設備：鍛錘依靠沖擊力使金屬變形，只能鍛造中小鍛件。液壓機：依靠靜壓力使金屬變形，可加工大型鍛件。其中水壓機可產生很大作用力，是重型機械廠鍛造生產的主要設備。第38頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⒈自由鍛工序

⑴基本工序鐓粗：適于餅塊類，盤套類拔長：適于軸類、桿類拔長：鐓粗經常交替反復使用。有時一頭鐓粗，另一頭拔長。（通孔、盲孔）沖孔，常用方法：鐓粗—沖孔鐓粗—沖孔—擴孔彎曲：工件軸線產生一定曲率。扭轉：某一部分相對于另一部分轉一定角度。錯移：坯料的一部分相對于另一部分平移錯開的工序，例如曲軸。切割：分割坯料，或去除鍛件余量的工序。⑵輔助工序：在基本工序之前的預變形工序如壓肩、壓鉗口等。⑶精整工序：完成基本工序之后，用以提高鍛件尺寸和形狀精度的工序。⒉鍛件分類及基本工序方案第39頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.2.4模鍛

＊在壓力或沖擊力作用下，金屬坯料在鍛模模膛內變形，從而獲得鍛件的工藝方法。此法生產的鍛件尺寸精確、加工余量較小，結構也可較復雜，生產率高。

＊按使用設備不同分為：錘上模鍛、胎模鍛等。⒈錘上模鍛

＊錘上模鍛所用設備為模鍛錘。通常為蒸氣-空氣錘。對形狀復雜鍛件，先在制坯模膛內初步成形，然后在模鍛模膛內鍛造。

第40頁,共70頁，2024年2月25日，星期天2.胎模鍛

＊胎模鍛是在自由鍛設備上使用胎模生產模鍛件的工藝方法，一般采用自由鍛方法制坯，然后在胎模中成型。第41頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⑴扣模圖3-22⑵筒模圖3-23⑶合膜圖3-24第42頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.2.5沖壓

＊

板料沖壓是利用沖模使板料產生分離或變形，從而獲得毛坯或零件的壓力加工方法。

板料沖壓又叫冷沖，但δ>8～10mm時用熱沖＊特點：

(1)可沖形狀復雜的零件，且廢料少。

(2)高精度，低粗糙度，零件互換性好。

(3)重量輕，耗材少，強度剛度較好。

(4)操作簡單，生產率高。

＊常用的材料：低碳鋼、銅合金、鋁合金等塑性好的材料。

＊常用設備：剪床和沖床。＊基本工序：

1、分離工序

2、變形工序。

第43頁,共70頁，2024年2月25日，星期天一、落料及沖孔（統(tǒng)稱沖裁）＊落料——落下部分為成品。＊沖孔——落下部分為廢品。

分離工序第44頁,共70頁，2024年2月25日，星期天二、修整修整——沿外緣或內孔刮削一層金屬。機理與切削相似，與沖裁不同。精度——IT6～IT7，粗糙度Ra0.8～1.6。修整量——

單邊修整量一般為板厚δ的10%，小間隙沖裁件為δ的8%修整量較多時，或板厚δ>3mm，均需要多次修整。模具間隙——單邊取0.001～0.01mm.也可為負間隙。三、切斷（剪切）切斷——是指用剪刃或沖模將板料沿不封閉的輪廓進行分離的工序。第45頁,共70頁，2024年2月25日，星期天一、拉深

1、拉深過程底部金屬一般不變性，只起傳遞拉力作用，厚度基本不變，坯料外徑D與內徑d之間的環(huán)形部分金屬切向受壓應力的作用,形成拉深件的直壁，直壁的厚度有所減少。

變形工序第46頁,共70頁，2024年2月25日，星期天二、彎曲彎曲過程中，板料的內側受壓，外側受拉，坯料越厚，金屬破裂內彎曲半徑r越小越易破裂。第47頁,共70頁，2024年2月25日，星期天彎曲時盡量使彎曲線垂直于纖維，以免破裂。彎曲后要回彈，一般回彈較為0?~10?，事先要注意。第48頁,共70頁，2024年2月25日，星期天三、翻邊＊翻邊—在帶孔的平面料上用擴孔的辦法獲得凸緣的工序。

＊凸緣高度較大時，可先拉深、后沖孔、再翻邊。第49頁,共70頁，2024年2月25日，星期天四、成型成型—利用局部變形使坯料或半成品改變形狀的工序第50頁,共70頁，2024年2月25日，星期天沖壓模具沖模是沖壓生產中必不可少的工藝設備，沖壓模具，是在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）第51頁,共70頁，2024年2月25日，星期天沖壓模具根據工序組合程度分類a.單工序模在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。b.復合模只有一個工位，在壓力機的一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。c.級進模（也稱連續(xù)模）在毛坯的送進方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。d.傳遞模綜合了單工序模和級進模的特點，利用機械手傳遞系統(tǒng)，實現產品的模內快速傳遞，可以大大提高產品的生產效率，減低產品的生產成本，節(jié)儉材料成本，并且質量穩(wěn)定可靠。第52頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3焊接焊接是通過加熱或加壓（或兩者并用），使兩個分離的物體之間借助于內部原子之間的擴散與結合作用，連接成一個整體的加工方法。屬于永久性連接金屬的方法按照焊接過程本質的不同，可以分為熔化焊、壓力焊、釬焊。第53頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3焊接熔化焊：指焊接過程中，將焊接接頭在高溫等的作用下至熔化狀態(tài)。由于被焊工件是緊密貼在一起的，在溫度場、重力等的作用下，不加壓力，兩個工件熔化的融液會發(fā)生混合現象。待溫度降低后，熔化部分凝結，兩個工件就被牢固的焊在一起，完成焊接的方法。壓力焊釬焊。第54頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3焊接壓力焊：將被焊金屬接觸部分加熱至塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，然后施加一定的壓力，以使金屬原子間相互結合形成牢固的焊接接頭。如鍛焊、接觸焊、摩擦焊、氣壓焊、電阻焊、超聲波焊等就是這種類型的壓力焊方法釬焊：是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔化溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現連接焊件的方法。第55頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3.2焊條電弧焊利用焊條與工件間產生電弧熱，將工件和焊條溶化而進行焊接的方法。包括：手工電弧焊、埋弧焊和氣體保護電弧焊。焊條電弧焊的焊接過程：電弧在工件和焊條之間燃燒，產生高溫，電弧熱使工件、焊芯同時熔化，形成熔池。同時藥皮熔化和分解。藥皮熔化→進入熔池發(fā)生反應→形成熔渣→保護熔化金屬。藥皮分解→CO2,CO,H2等氣體→圍繞在電弧周圍→保護熔化金屬。焊縫質量有很多因數決定，如母材金屬和焊條質量、焊前的清理程度、焊時電弧的穩(wěn)定情況、焊接參數、焊接操作技術、焊后冷卻速度、以及焊后熱處理等。第56頁,共70頁，2024年2月25日，星期天1.焊接電弧

是電極與工件之間氣體介質中長時間的放電現象。一般情況下，電弧熱量在陽極區(qū)產生的較多，約占總熱量的43%，陰極約36%，弧柱約21%。溫度：用鋼焊條焊鋼材時陽極區(qū)—2600K

陰極區(qū)—2400K

電弧中心—6000~8000K使用直流電源焊接時有正接、反接兩種：正接：正極接工件—工件溫度可稍高一些。反接：負極接工件，工件溫度可稍低一些。交流焊機、無正反接特點，溫度均為2500K。第57頁,共70頁，2024年2月25日，星期天2.焊接設備焊機的空載電壓就是焊接時引弧電壓，一般為50~90V，電弧穩(wěn)定燃燒時電壓為電弧電壓。電弧長度越大，電弧電壓也越高，一般為16~35V。第58頁,共70頁，2024年2月25日，星期天3.焊條由焊芯與藥皮組成。1）焊芯起導電和填充焊縫作用，直徑最小為1.6，最大為8。常用φ3.2~φ5。2）焊條藥皮主要作用：提高電弧穩(wěn)定性；防止空氣對熔化金屬的有害作用；對溶池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化學成分和力學性能。第59頁,共70頁，2024年2月25日，星期天⒋焊條選用原則選用焊條通常是根據焊件化學成分、力學性能、抗裂性、耐腐蝕性、以及耐高溫性能等要求選用相應的焊條種類。(1)低碳鋼、普通低合金鋼構件焊縫與母材等強度。注意：鋼材按屈服強度定等級，結構鋼焊條的等級是指焊縫金屬抗拉強度最低保證值。(2)同一強度等級酸堿性焊條的選用堿性焊條：要求塑性好、沖擊韌性高、抗裂性好、低溫性好。酸性焊條：受力不復雜，母材質量較好，盡量選用較便宜的酸性焊條。(3)低碳鋼與低合金鋼焊接，按接頭中強度較低者選焊條。(4)鑄鋼易裂一般應選堿性，且采用適當工藝，如預熱。(5)特殊性能要求鋼，選相應焊條，以保證焊縫主要化學成分、性能與母材相同。第60頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3.3焊接工藝1.接頭(P61，圖4-12）有對接，角接、搭接和丁字接。2.坡口形式(P61，圖4-13）3.焊縫位置(P62，圖4-14）4.焊接規(guī)范（焊條直徑大小的選?。?.常見焊接缺陷及產生的原因（P62）第61頁,共70頁，2024年2月25日，星期天4.3.4其他焊接方法簡介1.埋弧自動焊稱埋弧焊，是電弧在焊劑層下燃燒，用機械自動引燃電弧并進行控制，自動完成焊絲的送進和電弧移動的一種電弧焊方法特點：焊接生產率高、焊接質量好、勞動條件好2.氣體保護焊氣體保護焊是利用氣體作為電弧介質并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊稱為汽體保護電弧焊，簡稱氣體保護焊第62頁,共70頁，2024年2月25