《金屬的焊接》PPT課件.ppt

第一節(jié) 焊接概述 第二節(jié) 熔化焊 第三節(jié) 壓力焊 第四節(jié) 釬焊 第五節(jié) 焊接缺陷及其檢驗(yàn),第五章 金屬的焊接,焊接是一種永久性連接金屬材料的工藝方法。焊接過(guò)程的實(shí)質(zhì)是用加熱或加壓等手段，借助于金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來(lái)。,焊接在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要地作用，在制造大型結(jié)構(gòu)或復(fù)雜地機(jī)器部件時(shí)，更顯優(yōu)越，因?yàn)樗梢杂没鬄樾。瘡?fù)雜為簡(jiǎn)單地方法準(zhǔn)備坯料，然后用逐次裝配焊接地方法拼小成大，這是其他工藝方法難以做到的。,第一節(jié) 焊 接 概 述,常 見(jiàn) 的 焊 接 方 法,焊接方法的分類(lèi),金屬的可焊性,金屬的可焊性屬于工藝性能，是指被焊金屬材料在一定條件下獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。,金屬的可焊性主要與下列因素有關(guān): 1、材料本身的成分組織； 2、焊接方法； 3、焊接工藝條件；,熔化焊是焊接最基本的焊接方法。根據(jù)焊接能源種類(lèi)、能源傳遞介質(zhì)和方式的不同，熔化焊可分為電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊和等離子焊等。,第二節(jié) 熔 化 焊,熔焊焊縫的形成,在高溫?zé)嵩吹淖饔孟?，填充金屬（如焊條）和基體金屬發(fā)生局部熔化。熔池 前部（2-1-2區(qū)）熔化金屬 被電弧吹力吹到熔池后部 （2-3-2區(qū)），迅速冷卻結(jié) 晶。隨著熱源不斷移動(dòng)， 從而形成連續(xù)的致密層狀 組織焊縫。,焊縫形成過(guò)程示意圖,焊接接頭的組織和性能,焊縫區(qū)：結(jié)晶從熔池壁向中心推進(jìn)，形成柱狀的鑄態(tài)組織。 與基體金屬性能接近，但熔池中心易出現(xiàn)雜質(zhì)、疏松等。,熔合區(qū)：未熔化的過(guò) 熱組織和部分熔化的 結(jié)晶鑄態(tài)組織。很大 程度上決定焊件接頭 的性能。,過(guò)熱區(qū)：高溫影響，晶粒粗大。塑性和韌性下降，顯著影響焊件接頭性能。,正火區(qū)：最高加熱溫度比Ac3稍高，晶粒重結(jié)晶細(xì)化，獲得正火組織。機(jī)械性能改善。,部分相變區(qū)：最高加熱溫度比Ac1Ac3稍高，珠光體和部分鐵素體重結(jié)晶細(xì)化。晶粒大小不均，機(jī)械性能稍差。,一般，低碳鋼焊件的熱影響區(qū)較窄，危害性較小，焊后可直接使用；對(duì)于碳素鋼和低合金鋼焊件，焊后可進(jìn)行正火處理，細(xì)化晶粒，改善機(jī)械性能；對(duì)于無(wú)法進(jìn)行熱處理的焊件，則需正確選擇焊接方法和工藝條件，來(lái)減小熱影響區(qū)的范圍。,焊接時(shí)，焊件各部分冷熱不均，受熱部位產(chǎn)生拉應(yīng)力，未受熱部位則產(chǎn)生壓應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到一定程度，焊件出現(xiàn)變形。,焊接應(yīng)力和變形,對(duì)焊焊縫的應(yīng)力分布,邊緣焊的變形,手工電弧焊是利用焊條與工件之間產(chǎn)生的電弧熱將工件和焊條熔化的一種焊接方法。,手工電弧焊,手工電弧焊的焊接過(guò)程,手工電弧焊焊接 過(guò)程示意圖,電焊條,焊條組成：電焊條由焊芯和藥皮組成。,焊芯的作用：導(dǎo)電與充填焊縫。,藥皮的作用：提高電弧燃燒的穩(wěn)定性，防止空氣對(duì)熔化金 屬的有害作用，保證焊縫金屬的脫氧和加入合金元素。,埋弧自動(dòng)焊是利用專(zhuān)門(mén)的機(jī)械設(shè)備自動(dòng)完成手工電弧焊中的引燃電弧、送進(jìn)焊條以及移動(dòng)電弧等焊接動(dòng)作，并使電弧在較厚焊劑下燃燒的熔化焊。,埋弧自動(dòng)焊,埋弧自動(dòng)焊接過(guò)程（焊縫剖面圖）,焊絲與焊劑,熔煉焊劑：在熔煉爐中制備，成分均勻，適于大量生產(chǎn)； 陶瓷焊劑：利用粉末冶金工藝制備，顆粒強(qiáng)度低。,1、焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定； 2、熔深大，節(jié)省焊接材料； 3、無(wú)弧光，無(wú)金屬飛濺，焊接煙霧少； 4、自動(dòng)化操作，生產(chǎn)效率高。 5、設(shè)備昂貴，工藝復(fù)雜，適于長(zhǎng)的直線焊縫和圓筒形 工件的縱、環(huán)焊縫的批量生產(chǎn)。,埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn),氣體保護(hù)焊是利用保護(hù)性氣體防止外界有害氣體對(duì)熔池進(jìn)行侵害的特殊焊接方法。它適于一些化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬焊縫的焊接作業(yè)。,氣體保護(hù)焊,CO2氣體保護(hù)焊,CO2氣體保護(hù)焊示意圖,真空電子束焊,一些先進(jìn)的熔化焊技術(shù),（適于稀有和難熔金屬的焊接和普通材料的高精度焊接）,陰極被燈絲加熱到2600K，并發(fā)射大量的電子。這些電子在高壓電場(chǎng)的作用下，經(jīng)電磁透鏡聚焦成電子束，高速轟擊工件表面（160000km/s）。電子動(dòng)能瞬間變成熱能（能量密度是普通電弧的1000倍）。,等離子弧焊,激光焊,激光：利用原子受到激發(fā)而輻射的原理，使物質(zhì)受激發(fā)而產(chǎn)生波長(zhǎng)單一、方向一致和能量很高的光束。,基本原理：利用激光器受激產(chǎn)生激光束，通過(guò)聚焦系統(tǒng)將其聚集成半徑微小的光斑，當(dāng)調(diào)焦到被焊工件的接縫時(shí)，光能轉(zhuǎn)換為熱能，從而使金屬熔化形成焊接接頭。,壓力焊（俗稱(chēng)固態(tài)焊）是在壓力（或同時(shí)加熱）作用下，在被焊的分離金屬結(jié)合面產(chǎn)生塑性變形而使金屬連接成為整體的焊接工藝。,第三節(jié) 壓 力 焊,焊接分類(lèi),點(diǎn)焊形成過(guò)程示意圖,滾焊形成過(guò)程示意圖,對(duì)焊是利用電阻熱將兩個(gè)工件的整個(gè)端面焊接起來(lái)的一種焊接方法。,對(duì)焊,對(duì)焊示意圖,摩擦焊是利用工件之間的相互摩擦產(chǎn)生的熱量同時(shí)加壓使工件連接到一起的焊接方法。,摩擦焊,摩擦焊示意圖,爆炸焊是利用爆炸產(chǎn)生的巨大沖擊波能量，使界面在大的接觸壓力下焊接在一起。,爆炸焊,爆炸焊示意圖,爆炸焊界面示意圖,釬焊是利用熔點(diǎn)比被焊接金屬熔點(diǎn)低的金屬作釬料，將釬料與工件一起加熱到釬料熔化狀態(tài)，借助毛細(xì)管作用將其吸入到固態(tài)間歇內(nèi)，使釬料與固態(tài)工件表面發(fā)生原子的相互擴(kuò)散、溶解和化合而連成整體的焊接方法。,第四節(jié) 釬 焊,釬料填充焊縫過(guò)程示意圖,液態(tài)釬料和固態(tài)金屬之間的相互作用,軟釬焊是指使用的釬料熔點(diǎn)低于450的釬焊，通常用烙鐵加熱。軟釬焊的接頭強(qiáng)度不高（70MPa）。 含少量銻的錫鐵合金釬料應(yīng)用最廣泛。 軟釬焊所用的釬劑主要有：松香、ZnCl2溶液、 ZnCl2釬劑膏等（釬劑主要用來(lái)清除氧化物，保護(hù)釬焊區(qū)，增加潤(rùn)濕性）。 軟釬料主要應(yīng)用于焊接受力不大的常溫工作的儀表、導(dǎo)電元件等。,軟釬焊,軟釬焊和硬釬焊,硬釬焊,硬釬焊是指使用的釬料熔點(diǎn)高于450的釬焊。其主要加熱方式有：火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱