《金属工艺学》(52学时)总23～26(第四篇1).pptx

第四篇  焊 接; 概述;二、焊接生产特点： 1.永久性连接，不易拆卸，接头性能好； 2.节省材料，节省工时，成本低，重量轻； 3.能化大为小,拚小成大.化复杂为简单； 4.可以制造双金属结构,节省贵重金属. 5. 生产率高? 便于实现机械化,自动化. 6. 不可拆卸；在某些场合使用不便； 7.局部加热，焊接接头处组织和性能要变化； 8.有些金属目前常规方法焊接质量仍不理想。 ;第四篇 焊 接第一章 电 弧 焊;一、焊接电弧 ——在电极与工件之间的气体介质中长时间的放电现象。 电弧组成：;1.电弧热量组成：（以直流焊接为例） 阳极区 约占电弧总热量的43%; 阴极区 约占电弧总热量36%; 弧柱区 其余21%左右的热量 2.电弧温度：（极区的温度因电极材料不同） 用钢焊条焊接钢材时, 阳极区温度约为 2600　K, 阴极区温度约为 2400　K, 电弧弧柱中心区温度,可达6000～8000　K。 交流焊接电弧三个区域、电弧热量、电弧温度几乎不明显;3.焊接的接法（仅在直流焊接中存在） 正接：工件接电源正极,焊条接负极。 正接常用于焊厚件，熔深较大的焊缝处。 反接：工件接电源负极,焊条接正极。 常用于焊一些薄板件，熔深较浅的焊缝及一特殊的焊接场合。 交流焊接不存在正接和反接问题;;;旋转式直流弧焊机特点：直流电稳定，引弧容易，电弧稳定，焊接质量较好。但结构复杂，价格贵，维修较困难，噪音大。现较少用。;ZXE1-250交直流两用弧焊机 ;二、 焊接接头的组织与性能 （一）焊接工件上 温度的变化与分布 距焊缝中心不同， 受热最高温度不同。 各点到达最高温 度的时间不同。 各点相当于受到 一次不同规范的 热处理。 ; （二）焊接接头组织与性能 ??;以低碳钢焊缝为例 分析焊缝组成 1?.焊缝金属 熔化温度在1500℃以上。 组织：形成柱状晶，约与池壁垂直（与铸造相似） 性能： 药皮成分起渗合金作用，焊缝成分中硅，锰合金元素可能高于母材，有熔渣保护。性能一般不低于母材（尤其强度）。 2.焊接热影响区： 即除去焊缝金属之外区域，有两个焊接热影响区（左右各一）。;1）熔合区 焊缝与母材交界区 组织：局部熔化铸造组织+受热长大的粗晶。 性能；接头中性能最差。 2）?? 过热区： 组织：晶粒产生急剧长大。过热组织。 性能：塑性、韧性↓，极易裂纹； 接头中性能较差 3） 正火区： 组织：正火组织，发生重结晶，晶粒细化 性能：机械性能提高（比焊接母材高） 4）部分相变区： 组织：部分相变（F、P）晶粒不均 ?性能：机械性能稍差 热影响区对焊接性能影响因焊接方法、焊接规范不同而不同。;（三）改善焊接热影响区组织及性能方法;三、焊接应力与变形 ?1. 产生应力、变形、裂纹原因 应力原因：加热不均, 各处热胀量不同; 变形原因：内应力有通过变形自发释放趋势，拉应力部分缩短，压应力部分伸长，形成变形。 裂纹原因：若内应力超过材料的抗拉极限，且无法变形，则出现裂纹。????;??2. 焊接变形基本形式与防止减少措施 （1）收缩变形：加热不均, 各处热胀量 措施：加裕量，尺寸总量加大0.1~0.2%。 （2）角变形：V型坡口焊缝截面上下不对称引起； 措施：正确开破口（双面）、反变形法。 （3）弯曲变形：焊缝在构件一端不对称引起； 措施：刚性固定法。 （4）波浪变形；薄板焊缝收缩使板材失稳引起； 措施：刚性固定法。 （5）扭曲变形：焊接顺序不当或同时发生弯曲变形、波浪变形等。 措施：刚性固定法、选择合理的焊接顺序。 ;其它措施： 焊前预热:? 减少温差,可显著 减少焊接应力； 焊后热处理:正火或退火应用。 正确布置焊缝 采用不同的焊接工艺等 3.变形矫正 ?基本原理: 新变形抵消焊接变形. 机械矫正法: 用机械力矫正,压力机手锤敲击 火焰矫正法:? 乙炔焰加热焊件,使其产生反向等量变形.主要低碳钢,部分低合金钢. ; 四、焊条电弧焊(手工电弧焊) ?优点: 设备简单、成本低； ? 使用及维护方便； 接头、焊缝形状、位置不受限制； 使用范围广，性能能满足大部分场合需要。 缺点：有弧光及气体产生，劳动条件差； 质量取决于操作者水平、不稳定； 生产率较低。 （一）焊条电弧焊焊接过程 焊接过程: 引弧——上提焊条稳定电弧——向前、向下送进焊条——形成稳定熔池——形成焊缝。;;;（二） 焊条 组成：由焊芯和药皮两部分组成。 ? 1. 焊芯： 作用：导电及作为填充金属 焊芯用碳素钢牌号、