金属熔焊原理 第3版 绪论第一单元焊接热过程.pptx

金属熔焊原理第3版

随着各种新型材料的不断开发，焊接能源的开发与应用，推动了焊接技术的发展。焊接技术，又称连接工程，是一种材料加工工艺。现代焊接技术发展始于19世纪80年代末。广泛应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术，桥梁、船舶、潜艇以及各种金属结构等工业部门。绪论

学习目标焊接焊接的分类焊接接头课程内容

焊接

焊接1连接方法焊接螺栓联接键联接铆接粘接

焊接1焊接特点通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到原子间结合的一种方法。焊接的微观特点（物理本质）：使工件达到原子间的结合。焊接的宏观特点：需要外加能量（加热或加压）；结合的不可拆卸（即永久性）的特点。

焊接11-斥力2-引力3-合力两个原子相互作用力与距离之间的关系加热加压

焊接方法的分类

2焊接方法的分类单击此处添加文字内单击此处添加文字内容熔焊：将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。压焊：焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。钎焊：用某些熔点低于被连接物体材料熔点的金属（即钎料）作为连接的媒介，利用钎料与母材间的扩散将两被焊工件连接在一起的焊接方法。

焊接接头

3焊接接头热影响区（HAZ)熔合区焊缝

课程内容

4课程内容了解焊接过程的物理本质，从理论上说明焊接与其他连接方法的本质区别01了解金属熔焊时焊件上温度变化规律，熟悉焊件条件下金属所经历化学、物理变化过程，掌握焊接接头在其形成过程中成分、组织与性能变化基本规律02掌握焊接冶金过程中常见缺陷的特征、产生条件和影响因素，并能根据生产实际条件分析缺陷产生的原因，提出防止措施03本教材内容介绍金属在熔焊过程中温度、化学成分、组织和性能的变化规律，常见焊接冶金缺陷产生的原因、影响因素及防止措施，焊接材料的性能和应用能力目标04掌握常用焊接材料的性能特点及应用范围，了解焊条配方的设计原则及制造过程

第一单元焊接热过程

本章内容焊接热过程及其特点焊接热源焊接温度场焊接热循环

模块一焊接热过程及其特点

焊接热过程的特点2焊接热过程对焊接质量的影响3焊接的一般过程1学习目标

焊接的一般过程

焊接的一般过程1焊接部位经历:加热---熔化---冶金反应---凝固结晶---固态相变---形成接头tm-金属的熔化温度（液相线）ts-金属凝固温度（固相线）A1-钢的A1相变点t0-初始温度

焊接的一般过程1（1）焊接热过程在焊接热源作用下金属局部被加热与熔化，同时出现热量的传播和分布的现象，而且这种现象贯穿整个焊接过程的始终，这就是焊接热过程。一切焊接物理化学过程都在这种过程中发生和发展，它直接影响这焊接的质量和生产率。

焊接的一般过程1（2）焊接冶金过程高温下熔化金属、熔渣、气相之间进行着一系列的化学冶金反应，如金属的氧化、还原、脱硫、脱磷渗合金以及与氢的作用等，这些反应直接影响焊缝金属的成分、组织和性能。控制冶金过程是提高焊缝质量的重要措施之一。

焊接的一般过程1（3）焊接时金属的结晶和相变过程在焊接条件下，热源离开后被熔化的金属便快速凝固冷却，并发生结晶和相变过程，最后形成焊缝。在这一过程中有可能在焊缝金属中产生偏析、夹杂、气孔、热裂纹、淬硬、脆化、冷裂纹等缺陷。控制和调整焊缝金属的结晶和相变过程是保证焊接质量的又一关键。

焊接热过程的特点

2焊接热过程的特点（1）加热的不均匀性。集中作用在焊件连接部位（2）运动性。（3）热作用的瞬时性。焊接时，热源以一定速度移动，焊件上任一点受热的作用都具瞬时性，即随时间而变（4）焊接热过程的复合性

焊接热过程对焊接质量的影响

3焊接热过程对焊接质量的影响1234焊接热过程决定了焊接熔池的温度和存在时间热传导的作用，近缝区的母材金属将发生组织与性能的变化焊接时不均匀加热和冷却的过程，在接头区发生不同程度热弹塑性变化提高母材和填充材料的熔化速度是提高焊接生产率的重要途径影响熔池金属的理化反应影响该区可能产生淬硬脆化或软化现象影响焊接生产率与冶金因素共同产生裂纹

模块二焊接热源

焊接热源的主要特征2焊接过程的热效率3常用的焊接热源1学习目标

常用的焊接热源

常用的焊接热源1电弧热利用气体介质在两电极之间强烈而持续放电过程产生的热能为焊接热源。电弧热是目前应用最广泛的焊接热源，如手弧焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2气保焊。加热速度、加热温度、加热范围

常用的焊接热源1化学热气焊时，乙炔C2H2在纯氧O2中部分燃烧，在环绕焰心的还原区形成一氧化碳CO和氢H2，然后在外焰区与空中的氧作用，完全燃烧形成二氧化碳CO2和水H2