第十章：焊接.ppt

焊接概述 第一节 焊接的基本原理 第二节 电弧焊冶金过程特点 §3-2-2 焊接接头金属组织与性能 （1）过热区：在1100℃-1400℃，高温晶粒急剧长大，冷却后即得到粗晶组织，使该区金属的塑性及冲击韧性变得很低。 （2）正火区：温度在Ac3-11000，金属快冷，晶粒细化，将得到正火组织，机械性得到改善。 第三节 常用焊接方法 §3-3-1 熔化焊 §3-3-2 压力焊 §3-3-3 钎焊 §3-4-1 焊接应力与变形 ☆ 强制冷却法 第五节 常用金属材料的焊接 §3-5-1 常用焊接材料 §3-5-2 金属材料焊接性 §3-5-3 钢的焊接 三、不锈钢的焊接 1、奥氏体不锈钢：良好的可焊性，适用于电弧 焊、氩弧焊、埋弧焊。 2、马氏体不锈钢：可焊性差，容易裂纹，焊前预热，焊后热处理。 3、铁素体不锈钢：容易脆化和裂纹通常在150度以下预热减少线能量。 四、铸铁的补焊 1、热焊 2、冷焊 五、非铁合金金属的焊接 1、铝及铝合金 2、铜及铜合金 3、钛及钛合金 第六节 焊接结构工艺性 §3-6-1 焊接件材料的选择 §3-6-3 焊接结构、焊缝位置的设计原则 作业 P231 2、6、7、8、 二、摩擦焊 1。焊接过程：摩擦焊是利用金属工件接触面摩擦产生 热 量，使工件端面达到塑性状态，加压使工件焊接在一起。 2。特点及应用 特点: （1）接头质量好，组织致密。 （2）生产率高。 （3）焊接范围广。 （4）设备简单，耗能少，劳动条件好。 （5）刹车要敏感， （6）形状受限。 应用: 适用于圆柱、管料等。 钎焊是利用熔点比焊件低的钎料作充填金属，适当加热，钎料熔化，工件未熔化，充填接头间隙，把固态工件连接起来。 一、钎焊的种类 按钎料熔点分为： 1。软钎焊：钎料熔点在450℃以下，接头强度低于70MPa，受力不大的低温工作的工件。 2。硬钎焊：钎料熔点在450℃以上，接头强度较高，工作温度较低的工件。 二、钎焊的特点 1。热影响区小，温度低，变形小。 2。适应性广。 3。生产率高。 4。设备简单。 5。强度有限，有色金属钎料成本高。 图 5.2-15 钎焊的接头形式 一、焊接应力与变形产生的原因 在焊接过程中，对焊件进行局部的不均匀加热，将产生焊接应力与变形。 图5.1-3 钢杆自由伸缩 图5.1-4 钢杆膨胀受阻 (-) (+) a)焊接过程中 (-) (-) (+) b)冷却以后 图5.1-5 平板对焊接时变形与应力的形成 二、焊接应力与变形的分类 1。焊接应力分类 （1）按形成原因分 ☆热应力： 加热不均 ☆相变应力：相变产生体积变化 ☆收缩应力：熔池体积收缩受阻 （2）按位置分 ☆纵向应力 ☆横向应力 2。焊件变形分类： ☆收缩变形 ☆角变形 ☆弯曲变形 ☆扭曲变形 ☆波浪变形 焊接变形的基本形式 焊缝在结构上布置不对称，由焊缝纵向收缩引起 因焊缝横截面形状上、下不对称，由焊缝横向收缩不均匀引起 由焊缝纵向收缩和横向收缩引起 产生原因 工件向焊缝一侧弯曲 弯曲变形 3 工件沿焊缝两边产生一定角度的变形 角变形 2 沿焊缝长度和宽度方向缩短 收缩变形 1 变形特征 图 例 变形形式 序号 由焊缝纵向收缩引起薄板产生失稳变形 薄板边缘受压，产生波浪性弯曲 波浪变形 5 焊缝布置不对称或装配焊接顺序不当，由焊缝纵向收缩和横向收缩引起 工件沿纵向被扭转一定角度 扭曲变形 4 产生原因 变形特征 图例 变形形式 序号 三、防止或减少焊接变形、应力的措施 1。防止或减少焊接变形措施 （1）焊缝设计要合理 ☆合理选择焊缝尺寸,和连接形式。 ☆焊缝与焊缝的距离不得小于100㎜。 a) 不开坡口 b) 开坡口 图5.1-6 相同承载能力的十字接头 ☆尽量减少焊缝。 a)四块钢板焊接 b)两根槽钢焊接 c)两个冲压件焊接 图5.1-7 采用不同坯料的焊接结构 ☆合理安排焊缝。 Y X 2 1 X a) 焊缝不对称于X轴 b) 焊缝对X、Y轴均对称 图5.1-8 焊缝的对称性对焊接变形的影响 1---焊前结构件中心线 2---焊后结构曲线(有下挠) （2）采用合理工艺措施 ☆焊件尺寸要增加收缩余量 ☆反变形法 ☆刚性固定法 a)焊前 b)焊后 图5.1-9 钢板对接反变形 a) 焊前 b