焊接工艺常识.ppt

2004 金工教研室,机械制造基础,机械制造基础,金工教研室制造科学与工程学院2005年春季学期,第四讲：焊接工艺常识,2004 金工教研室,机械制造基础,第四讲：焊接工艺常识,焊接工艺永久性连接起源于一次世界大战后（凡尔赛公约）现代工业的基础工艺造船、航空、锅炉、化工、机械、汽车基本焊接方法电弧焊：属于熔化焊其他焊接方法：压力焊、钎焊,2004 金工教研室,机械制造基础,本讲内容,一、电弧焊工艺常识二、焊条电弧焊三、特种焊接工艺方法四、金属材料的焊接性五、焊接结构设计六、连接技术,2004 金工教研室,机械制造基础,一、电弧焊工艺常识,1、焊接电弧气体介质中导电现象,2004 金工教研室,机械制造基础,焊接电弧的热量,热量来源于阳极43阴极36弧柱21热量扩散6585加热熔化金属其余散失在电弧周围飞溅的金属液,2004 金工教研室,机械制造基础,2、正接和反接,温度：阳极：2600K阴极：2400K电弧中心：6000K 8000K直流焊接正接法：工件温度高反接法交流焊接：两极温度均为2500K引弧电压：5090V电弧电压：1635V,2004 金工教研室,机械制造基础,3、焊接接头的组织与性能,焊接工件上温度的变化与分布,2004 金工教研室,机械制造基础,焊接接头组织,低碳钢,焊缝,焊接热影响区,2004 金工教研室,机械制造基础,4、焊缝,从熔池底向中心凝固各个方向凝固速度不同柱状铸态组织铁素体少量珠光体杂质集中在焊缝中心，影响焊缝质量,2004 金工教研室,机械制造基础,焊缝的热影响区,1融合区0.11mm，关键2过热区脆性比融合区更大3正火区力学性能优于母材4部分相变区比正火区稍差不同焊接方法热影响区宽度不同焊后正火改善接头性能,2004 金工教研室,机械制造基础,5、焊接应力与变形,极不平衡的热循环过程应力分布规律先冷受压，后冷受拉,2004 金工教研室,机械制造基础,消除焊接应力,提高母材塑性避免焊缝交叉避免焊缝过宽过长合理焊接顺序先焊短焊缝后焊长焊缝预热焊件、振动焊缝焊后退火,2004 金工教研室,机械制造基础,焊接变形,收缩变形角变形弯曲变形扭曲变形波浪变形,2004 金工教研室,机械制造基础,防止焊接变形,减小焊接应力提高结构刚度对称焊缝分布焊前反变形,2004 金工教研室,机械制造基础,防止焊接变形,合理焊接操作平衡温度分布利用变形,2004 金工教研室,机械制造基础,防止焊接变形,焊后校正,2004 金工教研室,机械制造基础,二、焊条电弧焊,焊条电弧焊过程药皮燃烧：电弧周围气体：CO2、CO、H2熔池中熔渣，冷却形成渣壳保护熔池中的熔化金属,2004 金工教研室,机械制造基础,1、电焊条,焊芯导电和填充焊缝焊接用钢丝低碳钢、合金结构钢、不锈钢药皮焊接过程顺利进行焊缝化学成分、力学性能,2004 金工教研室,机械制造基础,焊条药皮,作用提高电弧燃烧的稳定性防止空气对熔化金属的有害作用对熔池脱氧、加入合金元素保证焊缝金属的化学成分和力学性能稳弧、造气、造渣、脱氧、合金、稀渣、粘接,2004 金工教研室,机械制造基础,焊条药皮的作用,2004 金工教研室,机械制造基础,焊条种类,按化学成分分成七大类碳钢、低合金钢、不锈钢、堆焊、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金焊条型号E4303：E碳钢焊条43：焊缝抗拉43 kgf/mm20：(0/1)全位置焊接、(2)平焊、(4)向下立焊03：3、4为组合表示焊接电流种类和药皮类型，03为钛钙型药皮、交流或直流,2004 金工教研室,机械制造基础,焊条种类,焊条牌号J422、J507J：结构钢焊条（奥氏体不锈钢A、铸铁Z）42：抗拉强度等级MPa（50、55、60、70、80）2：药皮和电流种类,2004 金工教研室,机械制造基础,焊条种类,按熔渣性质酸性焊条酸性氧化物比碱性氧化物多适合各种电源、易操作、电弧稳定、成本低焊缝塑性韧性差、不宜用于重要构件碱性焊条焊缝塑性韧性好、抗冲击能力强要求直流电源、操作性差、电弧不够稳定、价格高，适于重要构件,2004 金工教研室,机械制造基础,焊条选用原则,选择依据：根据焊件化学成分、力学性能、抗裂性、耐腐蚀耐高温性能结构形状、受力情况、焊接设备条件低碳钢和低合金钢构件：根据强度（两构件强度较低者为准）酸性/碱性：根据重要性铸铁：碱性焊条和适当工艺（预热）不锈钢和耐热钢：特殊、专用焊条,2004 金工教研室,机械制造基础,2、埋弧焊,埋弧焊演示,2004 金工教研室,机械制造基础,埋弧焊特点,大电流（1000A）、生产率高焊接质量高且稳定节约金属热量集中、可无坡口、无焊条头、飞溅少改善劳动条件无弧光、烟雾自动化程度高工艺装备复杂，适合批量生产,2004 金工教研室,机械制造基础,焊丝与焊剂,焊丝焊剂决定焊缝化学成分、力学性能熔炼焊剂、陶质