工程材料基础教学课件作者张文灼赵振学主编10.2焊接课件.ppt

焊接成型基础 埋弧自动焊 点焊的质量 主要与焊接电流、通电时间、电极压力和工件表面的清洁程度等因素有关。焊接电流太小、通电时间太短、电极压力不足、特别是接头表面没有清理干净，都有可能焊接不牢。焊接电流过大、通电时间过长，都会使焊点熔化过大；过大的电极压力，会将工件外表面压陷 钎焊工艺方法 钎焊机件的接头形式都采用板料搭接和管套件镶接 。这样的接头之间有较大的结合面，以弥补钎料的强度不足，保证接头有足够的承载能力。接头之间还应有良好的配合，控制适当大小的间隙。间隙太大，不仅浪费钎料，而且会降低焊缝的强度。如果间隙太小，则会影响钎料熔液渗入，可能使结合面不能全部焊合。 常用金属材料的焊接 （一）焊接裂纹 （二）气孔 热影响区易产生淬硬组织和冷裂缝 中碳钢属于易淬火钢，热影响区被加热超过淬火温度的区段时，受工件低温部分的迅速冷却作用，将出现马氏体等淬硬组织。如焊件刚性较大或工艺不恰当时，就会在淬火区产生冷裂缝，即焊接接头焊后冷却到相变温度以下或冷却到常温后产生裂缝。 焊缝金属热裂缝倾向较大 焊接中碳钢时，因母材含碳量与硫、磷杂质远远高于焊条钢芯，母材熔化后进入熔池，使焊缝金属含碳量增加塑性下降，加上硫、磷低熔点杂质的存在，焊缝及熔合区在相变前就可能因内应力而产生裂缝。因此，焊接中碳钢构件，焊前必须进行预热，使焊接时工件各部分的温差减小，以减小焊接应力，同时减慢热影响区的冷却速度，避免产生淬硬组织。 中碳钢的焊接特点： 特点： 热影响区的淬硬倾向 低合金钢焊接时，热影响区可能产生淬硬组织，淬硬程度与钢材的化学成分和强度级别有关。钢中含碳及合金元素越多，钢材强度级别越高，焊后热影响区的淬硬倾向也越大。强度级别大于450MPa级的低合金钢，淬硬倾向增加，热影响区容易产生马氏体组织，形成淬火区，硬度明显增加，塑性、韧性则下降。 3、低合金高强度结构钢的焊接 焊接接头的裂缝倾向 不同环境温度的预热要求： 工件厚度/mm：16以下，不低于-10℃不预热, -10℃以下预热100～150℃ 工件厚度/mm：16-24，不低于-5℃不预热 ,-5℃以下预热100～150℃ 工件厚度/mm：24-40，不低于0℃不预热, 0℃以下预热100～150℃ 工件厚度/mm：40以上，均应预热100～150℃ 三、不锈钢的焊接  在所用的不锈钢材料中，奥氏体不锈钢应用最广。　　 奥氏体不锈钢焊接性良好，一般采用快速焊，收弧时注意填满弧坑，焊接电流比焊低碳钢时要降低20％左右。　　 四、铸铁的焊补　 铸铁的焊接特点： 熔合区易产生白口组织；易产生裂缝；易产生气孔 针对铸铁的焊接缺陷进行焊接修补，一般采用焊条电弧焊、气焊来修补，按焊前是否预热分为热焊和冷焊两类。　 1、热焊 热焊法是焊前将工件整体或局部预热到600～700℃，焊后缓慢冷却。 　 热焊法可防止工件产生白口组织和裂缝，焊补质量较好，焊后可以进行机械加工。但热焊法成本较高，生产率低，焊工劳动条件差。 　 一般用于焊补形状复杂焊后需要加工的重要铸件，如床头箱、汽缸体等。 2、冷焊 焊补之前，工件不预热或只进行400℃以下低温预热的焊补方法通常称为冷焊法，主要依靠焊条来调整焊缝化学成分以防止或减少白口组织和避免裂缝。 冷焊法方便灵活生产率高、成本低、劳动条件好。但焊接处切削加工性能较差。生产中多用于焊补要求不高的铸件以及怕高温预热引起变形的工件。 焊接时，应尽量采用小电流、短弧、窄焊缝、短焊道（每段不大于50mm）并在焊后及时轻轻锤击焊缝以松弛应力，防止焊后开裂。 工业上用于焊接的主要是纯铝（熔点658℃）、铝锰合金、铝镁合金及铸铝。铝及铝合金的焊接也比较困难，其焊接特点是： 铝与氧的亲和力很大，极易氧化生成氧化铝（Al2O3）。氧化铝组织致密，熔点高达2050℃，它覆盖在金属表面，能阻碍金属熔合。此外，氧化铝密度大，易使焊缝夹渣。 铝的导热系数较大，要求使用大功率或能量集中的热源，厚度较大时应考虑预热。铝的膨胀系数也较大，易产生焊接应力与变形，并可能导致裂缝的产生。 五、非铁金属焊接 　 1、铝及其铝合金的焊接　 液态铝能吸收大量的氢，铝在固态时又几乎不溶解氢，因此在溶池凝固时易生成气孔。 铝在高温时强度及塑性很低，焊接时常由于不能支持熔池金属而引起焊缝塌陷，因此常需采用垫板。 目前焊接铝及铝合金的常用方法有氩弧焊、气焊、点焊、缝焊和钎焊。 不论采用哪种焊接方法焊接铝及铝合金，焊前必须彻底清理焊件的焊接部位和焊丝表面的氧化膜与油污，清理质