焊接基礎(chǔ)知識(shí)

主要內(nèi)容焊接分類焊接接頭焊接應(yīng)力與變形焊接缺陷一、焊接分類（1）熔化焊將待焊處母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。（2）壓力焊焊接過(guò)程中，必須對(duì)焊件施加壓力（加熱或加熱），以完成焊接的方法稱為壓力焊。（3）釬焊釬焊是硬釬焊和軟釬焊的總稱。采用比母材金屬熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于母材溶化溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的方法。可以看到激光功率的變化會(huì)在在某節(jié)點(diǎn)使激光與材料相互作用產(chǎn)生質(zhì)的變化（由當(dāng)時(shí)材料性質(zhì)、溫度、表面狀況等材料狀態(tài)決定）

按焊縫的空間位置不同可分為：

１、平焊：水平面的焊接。

２、立焊：垂直平面，垂直方向上的焊接。

３、橫焊：垂直平面，水平方向上的焊接。

４、仰焊：倒懸平面，水平方向上的焊接。二、焊接接頭焊接接頭形式一般由被焊接兩金屬件的相互結(jié)構(gòu)位置來(lái)決定，通常分為對(duì)接接頭、搭接接頭、角接接頭及T字接頭等。

1.對(duì)接接頭：將兩金屬件放置于同一平面（或曲面內(nèi)），使其邊緣相對(duì)，沿邊緣直線（或曲線）進(jìn)行焊接的接頭。對(duì)接接頭是最常見(jiàn)，最合理接頭形式。承壓類特種設(shè)備多采用對(duì)接接頭。I形，一般用于薄板V形，加工方便，耗焊材，變形大，單面施焊，可焊性好X形，加工復(fù)雜，可焊性差，角變形小，焊材損耗少U形，加工復(fù)雜，焊材損耗少，角變形較大雙U形，加工復(fù)雜，焊材損耗少，角變形小2.搭接接頭。兩塊板料相疊，而在端部或側(cè)面角焊的接頭。搭接接頭不需開(kāi)坡口，裝配要求較松，受力情況復(fù)雜，接頭應(yīng)力集中嚴(yán)重，承壓類特種設(shè)備一般不允許用搭接結(jié)構(gòu)。3.角接接頭。兩構(gòu)件成直角或一定角度，而在其連接邊緣焊接的接頭頭。用于固定4.T字接頭。兩構(gòu)件成T字焊接在一起的接頭。非直線連接，焊透角接接頭和T字接頭，常用于特種設(shè)備接管、法蘭、夾套、管板、管子和凸緣等焊接。焊接接頭的組成：焊縫區(qū)——在焊接接頭橫截面上測(cè)量的焊縫金屬的區(qū)域。熔合區(qū)——熔合線兩側(cè)有一個(gè)很窄的焊縫與熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)。熱影響區(qū)---受焊接熱循環(huán)的影響，焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域。三、焊接變形和焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因：焊接過(guò)程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收縮。

焊接時(shí)，焊件各部分冷熱不均，受熱部位產(chǎn)生拉應(yīng)力，未受熱部位則產(chǎn)生壓應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度，焊件出現(xiàn)變形。焊接變形與應(yīng)力的危害工件焊接后產(chǎn)生變形和應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的制造和使用會(huì)產(chǎn)生不利影響。產(chǎn)生焊接變形，可能使焊接結(jié)構(gòu)尺寸不合要求，組裝困難，間隙大小不一致等，從而影響焊件質(zhì)量。焊接殘余應(yīng)力會(huì)增加工件工作時(shí)的內(nèi)應(yīng)力，降低承載能力；還會(huì)引起裂紋，甚至造成脆斷，應(yīng)力的存在會(huì)誘發(fā)應(yīng)力腐蝕裂紋。殘余應(yīng)力是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，在一定條件下會(huì)衰減而產(chǎn)生一定的變形，使構(gòu)件尺寸不穩(wěn)定。采取合理的裝配和焊接順序，使焊縫能夠自由地收縮，以減少應(yīng)力。焊前預(yù)熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應(yīng)力。采用小能量，多層焊，也可減少焊縫應(yīng)力。熱處理法：焊后進(jìn)行消除應(yīng)力的退火可消除殘余應(yīng)力。機(jī)械法：當(dāng)焊縫還處在較高溫度時(shí)，錘擊焊縫使金屬伸長(zhǎng)，也能減少焊接殘余應(yīng)力。振動(dòng)法：低頻振動(dòng)消應(yīng)力焊縫對(duì)稱布置

采用反變形方法采用多層多道焊，能減少焊接變形采用對(duì)稱焊和分段倒退焊采用焊前剛性固定組裝焊接，限制產(chǎn)生焊接變形，但這樣會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。采用定位焊組裝也可防止焊接變形。嚴(yán)重的焊接變形應(yīng)消除，常采用機(jī)械矯正法，通常只適于塑性好的低碳鋼和普通低合金鋼。裂紋未熔合未焊透夾渣氣孔形狀缺陷（又稱焊縫金屬表面缺陷或叫接頭的幾何尺寸缺陷，如咬邊，焊瘤等。）四、焊接缺陷1.裂紋（焊接裂紋）：它具有尖銳的缺口和大的長(zhǎng)寬比特征。裂紋是焊接缺陷中危害性最大的一種，焊接結(jié)構(gòu)的破壞大部分是由于裂紋造成。它的出現(xiàn)將顯著減少承載截面積，更嚴(yán)重的是裂紋端部形成尖銳缺口，應(yīng)力高度集中，很容易擴(kuò)展導(dǎo)致破壞。熱裂紋、冷裂紋、再生裂紋（冶金、應(yīng)力）主要出現(xiàn)在中厚板內(nèi)。預(yù)防方法：焊前預(yù)熱、焊后保溫。線能力控制，減少熱影響區(qū)。選用合適的母材和焊材。減少焊接應(yīng)力。2.未熔合是指熔焊時(shí)，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結(jié)合的部分。點(diǎn)焊時(shí)母材與母材之間未完全熔化結(jié)合的部分。3.未焊透焊接時(shí)接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，也就是焊件的間隙或鈍邊未被熔化而留下的間隙，或是母材金屬之間沒(méi)有熔化，焊縫熔敷金