材料工程基础课件：第五章 金属的焊接.ppt

第五章 金属的焊接 一、概 述 二、熔化焊 三、压力焊 四、钎 焊 一、概述 1、焊接的作用 石油、化工、锅炉、桥梁 2、焊接方法的分类 3、金属的可焊性 4、焊接材料* 1.1 焊接的作用 1.2 焊接方法的分类 熔化焊：气焊、电弧焊、电渣焊、等离子焊、 电子束焊、激光焊 压力焊：电阻焊、摩擦焊 钎 焊：软钎焊、硬钎焊 1.3 金属的可焊性 金属材料本身 焊接工艺 1.4 焊接材料 二、熔化焊 基本原理 手工电弧焊 埋弧自动焊 2.1 基本原理 熔焊焊缝的形成 组织与性能 Fe－C相图* 应力与变形 熔焊焊缝的形成 组织与性能 Fe－C相图* 应力与变形 2.2 手工电弧焊(MMA) 焊接材料、焊接工艺、焊芯、药皮 2.3 埋弧自动焊 2.3 埋弧自动焊 2.4 气体保护焊 氩弧焊 CO2气体保护焊 氩弧焊 CO2气体保护焊 2.5 其他方法 电子束，离子束，激光束… 电子束 离子束 激光束 三、压力焊 电阻焊 摩擦焊 3.1 电阻焊 是利用电流通过焊件接触面所产生的电阻热，将焊件局部加热到高塑性或半熔化状态，并在一定的压力下结晶凝固形成焊接接头的方法。它需采用大电流、低电压的大功率电源。 点 焊 缝 焊 对 焊 3.2 摩擦焊 四、钎焊 Narrow weld seam Consumable wire seam Mash seam welding Foil butt seam welding * * 一、手工电弧焊用焊接材料 　　手工焊的焊接材料为电焊条，它由钢芯和包在钢芯外的药皮组成。 二、埋弧焊用焊丝和焊剂 选用电焊条时最基本的要求是要能够形成机械性能与基体金属一致的焊缝；其次，在化学成分方面，如基体金属有一定合金成分的钢种，那么焊条也应符合或接近该钢种的要求；还应根据焊接位置及板厚确定药皮类型。 低碳钢焊接接头组织变化 (1)焊缝区 焊缝区的金属被加热熔化后随即冷却结晶，其结晶方向是从熔池底侧面指向焊缝中心，故形成柱状铸态组织。低熔点的硫、磷杂质和氧化铁等易偏析集中于焊缝中心区，影响焊缝性能。 (2)热影响区 焊缝附近的热影响区可分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。 Ⅰ熔合区 即半熔化区，其组织为过热粗晶， 宽度很窄(0.1～1mm), 其强度、塑性和韧性都下 降，易应力集中，它决定着焊接接头的性能。 Ⅱ过热区 该区奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组 织，其塑性和韧性下降，也是焊接接头的薄弱区， 易产生裂纹。 Ⅲ正火区 该区金属发生重结晶，冷却后为均匀而 细小的铁素体和珠光体组织，其性能优于母材。 Ⅳ部分相变区 该区珠光体和部分铁素体发生重结 晶, 使晶粒细化, 部分铁素体来不及转变, 冷却后晶 粒大小不均, 性能略差。 平板对接焊的应力和变形 焊接变形的基本形式 Mannal metal arc melting 电焊条药皮的作用： 1）稳定电弧； 2）形成CO2保护气体； 3）焊接金属的物理化学反应， 4）保证加入合金元素。 Submerged-arc Welding 特点： 1）生产率高； 2）焊接质量高且稳定； 3）节省金属材料； 4）改善劳动条件。 Gas ?shielded-arc ?welding ?principle 优点：1）生产率高 2）成本较低 3）焊接质量高。 缺点：1）电弧光强，飞溅严重，焊缝成形不够光滑 2）不宜焊接容易氧化的有色金属材料。 3）不宜在有风的场地工作。 电阻焊的基本形式有: 1.点焊 2.缝焊 3.对焊 Spot welding Conventional wide wheel seam welding Wide wheel seam Circular Seam Welding Longitudinal