焊接基础与焊接方法.ppt

第二十讲 焊接基础与焊接方法,主讲：曹光明,焊接基础与焊接方法,一、焊接概述,1、焊接定义,2、焊接分类,二、电弧焊接基础知识,3、焊接特点及应用,1、焊接电弧,2、焊接冶金过程特点,3、焊接接头的组织与性能,4、焊接材料,三、常用焊接方法,1、手弧焊,2、气体保护焊,3、埋弧焊,5、其它焊接方法,4、气焊与气割,一、焊接概述,1、焊接定义,是永久性连接金属材料的方法。,焊接基础与焊接方法,是通过加热、加压，或加热同时加压的方法，,使分离的金属借助原子间的结合与扩散作用连接起来的工艺方法。,2、焊接分类,3、焊接特点,（1）节省材料，减轻重量。,焊接基础与焊接方法,（2）可化大为小、以小拼大。,简化复杂和大型零件的制造过程。,（3）适应性强。,可焊范围广，连接性能好。,（4）能满足特殊性能要求，可实现异种金属和密封件的连接。,（5）生产效率高，便于实现机械化和自动化。,缺点：,焊接应力、变形，,接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。,4、焊接应用,（1）制造金属结构件；,（2）制造机器零件和工具；,（3）修复。,二、电弧焊基础知识,电弧焊是利用焊件与焊条（焊丝）间产生的电弧热量，,焊接基础与焊接方法,待冷却凝固后形成牢固接头的工艺方法。,主要有：手弧焊、埋弧焊、气体保护焊,1、焊接电弧,（1）引弧：,瞬时接触，,瞬间短路，产生低压大电流,产生大量电子发射，两极间气体介质电离形成电弧,迅速分离2-4mm。,具备两个条件：电子发射、气体电离。,（2）电弧本质：,是在电极与工件之间强烈而持久的气体放电现象。,焊接基础与焊接方法,电极可以是金属丝、钨丝、碳棒或焊条。,电弧特点：,低电压、大电流、能量密度大、温度高、移动性好。,（3）电弧构造,阴极区：2400K，约占总热量的36-38%,阳极区：2600K，约占总热量的42-44%。,弧柱区：6000-8000K，约占总热量的20%。,（4）电弧极性及应用,使用直流电焊机时，有正、反接法。,正接法：焊件接阳极，焊厚件。,反接法：焊件接阴极，焊薄件。,2、焊接冶金过程特点,焊接基础与焊接方法,是指焊接时在电弧高温下焊接区内各种物质间的相互作用过程。,和普通冶金相比，具有如下特点：,（1）熔池温度高,（2）熔池小，冷速快。,元素（C、Si、Mn）烧损厉害，降低力学性能。,冶金反应不充分，难以达到平衡态。,（3）在大气中进行,产生氧化物、氮化物、氢脆,力学性能下降。,（4）熔渣、保护气体将熔池与空气分开,有利于提高力学性能。,空气中N2和O2的影响：,Fe+OFeO，C+OCO，Mn+OMnO，Si+2OSiO2,空气中水汽的影响：,H2O2H+O,3、焊接接头的组织与性能,焊接基础与焊接方法,接头,熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。,性能不低于基体金属。,焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，组织和性能变化的区域。,（1）熔合区,是焊缝和基体金属的交界区。,窄：0.1-1mm，,加热温度：T液T固,过热组织，,b、k很差，,是裂纹和局部脆断的发源地。,（2）过热区,加热温度：T固Ac3+(100 200），,晶粒粗大，属过热组织，,、k差，,（3）正火区,加热温度：Ac3-Ac3+(100 200），,正火组织，力性好,（4）部分相变区：,Ac1-Ac3之间，组织不均，力性稍差。,4、焊接材料,焊接基础与焊接方法,焊条、焊丝、焊剂、保护气体。,主要介绍焊条,（1）组成及作用,焊芯：,传导电流及填充焊缝的金属，,其化学成分及非金属夹杂物的多少直接影响焊缝的质量,焊芯是采用焊接专用纲丝制成，是经过特殊冶炼而成。,焊丝的牌号：,H元素符号元素符号,如：H08Mn2SiA,芯丝直径：,min：0.4mm；max:9mm，一般：3.2-5mm。,药皮：,稳弧、去杂质、渗合金，保护熔化金属及焊缝。,（2）分类,按药皮熔渣性质分：,酸性焊条和碱性焊条,酸性焊条：,焊接基础与焊接方法,药皮中含SiO2、FeO等较多，,熔渣呈酸性，,氧化性较强，,焊接时合金元素烧损多，,焊缝中O、N较多，,焊缝、k差，,但工艺性好，用于一般钢结构焊接。,碱性焊条：,药皮中含较多的CaCO3、CaF2（萤石），,熔渣呈碱性，,并含有较多的Fe合金作脱氧剂及合金剂，,CO2气保护，,CaO去S，CaF2去H，,焊缝力性高，,但对水、油、锈等较敏感，,易产生气孔，需焊前清理，,电弧稳定性差，,一般采用直流反接，,用于重要结构焊接，如锅炉、压力容器、合金结构钢等。,按用途分：根据牌号编制方法分十大类：,结构钢焊条（J）、钼及铬钼耐热钢焊条（R）、不锈钢焊条（B）、堆焊焊条（D）、铸铁焊条（Z）、镍及镍合金焊条（N）、铝及铝合金焊条（L）、铜及铜合金焊条（T）、特殊用途焊条（TS）低温钢焊条（W）,焊接基础与焊接方法,焊接基础与焊接方法,焊