绪论
1）材料连接：材料通过机械、物理、化学和冶金方式，由简单型材或零件连接成复杂零件和机械部件的工艺过程。
2）冶金连接成型是：通过加热或加压（两者并用）使两个分离表面的原子达到晶格距离，并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。主要用于：金属材料及金属结构的连接，通常称为焊接。
为了克服阻碍材料表面紧密接触的各种因素，在连接工艺上主要采取以下两种措施：
A对被连接的材质施加压力B对被连接的材质加热（局部或整体）
3）焊接方法分类：熔化焊、压力焊、钎焊；冶金角度分为：液相连接、固相连接、液-固相连接
熔化焊属液相连接、压力焊属固相连接、钎焊属液-固相连接
第一章熔化焊的本质是小熔池熔炼和铸造。
1）焊接过程所采用的能源主要是热能和机械能。对于熔化焊来说，主要采用热能
2）焊接热源：①电弧热（手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊②电阻热（电阻焊、电渣焊③高频热源（钎焊）④摩擦热（摩擦焊）⑤等离子弧（等离子弧焊接⑥电子束（电子束焊⑦激光束（激光焊⑧化学热（气焊、热剂焊）3）理想的焊接热源：应具有加热面积小、功率密度高和加热温度高等特点
4）真正的热效率：用于熔化金属形成焊缝的热量所占的比例。（热效率：加热焊件所吸收的热量所占的比例）
5）温度场：某瞬时焊件上各点温度的分布称为温度场。
6）焊接热循环：在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环
决定焊接热循环特征的基本参数：加热速度wH、最高加热温度Tm、在相变温度以上停留的时间tH、冷却速度wc 焊接热循环的影响因素：材质的影响、接头形状尺寸的影响、焊道长度的影响、预热温度的影响、线能量的影响
7)多层焊：前一层焊道对后一层焊道起预热作用；后一层焊道对前一层焊道起后热作用。
8）焊条熔化：①焊条金属的平均熔化速度gM：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度，与焊接电流成正比；
②损失系数ψ：在焊接过程中由于飞溅，氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比
③焊条金属平均熔敷系数gH：单位时间内真正进入焊接熔池的那部分金属质量
gH=（1-ψ）gM
9）熔池：母材上由熔化的焊条金属与局部熔化的母材共同组成的具有一定几何形状的液体金属区域称为熔池熔滴：焊条端部熔化形成的滴状液态金属称为熔滴。熔滴过渡三种形式：短路过渡、颗粒过渡、附壁过渡
熔渣：药皮熔化反应之后的产物，两种过渡方式：一是以薄膜形式包在熔滴外面或夹在熔滴内同熔滴一起落入熔池：
二是直接从焊条端部流入熔池或以滴状落入熔池
10）熔化焊过程中所采用的保护方式：渣保护、气保护、渣气联合保护
11）焊接的接头组成：焊缝、（熔合区）、热影响区。
焊接的接头的形成过程：焊接热过程、焊接化学冶金过程、熔池凝固和相变过程
熔化焊焊接接头形式：对接接头、角接头、丁字接头、搭接接头
13）熔合比：在焊缝金属中局部熔化母材所占的比例，称为熔合比。
14）焊接性：是指金属材料（同种或异种）在一定焊接工艺条件下，能够焊成满足结构和使用要求的焊件能力。其具体包括：结合性能，即焊接时形成缺陷的敏感性，也称工艺焊接性；使用性能，即焊成的焊接接头满足使用要求
的程度，称为焊接性
15）熔化焊焊接材料：焊条（焊条由焊芯和药皮两部分组成）、焊剂、焊丝、保护气
16）焊芯的作用：a作为电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源b 焊芯受热熔化成为焊缝的填充金属c 药皮的作用：a保护作用b冶金作用c改善焊接工艺性
17）焊条选用原则：是要求焊缝和母材具有相同水平的使用性能（等强度、等成分）
18）焊接熔渣：焊接时焊条药皮或焊剂熔化后，经过一系列化学变化形成的覆盖在焊缝表面上的非金属物质称为焊接熔渣焊接熔渣在焊接过程中有机械保护作用，改善焊接工艺性能和冶金处理作用
长渣：把粘度随温度变化而缓慢变化的熔渣称为长渣
短渣：一般把黏度随温度变化而急剧变化的熔渣称为短渣
19）焊接化学冶金反应包括：药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区
20）电弧气氛中的H主要来源于焊接材料中的水分及有机物，吸附水和结晶水，表面杂质及空气中的水分等焊接气氛中的H的存在形式有扩散氢和残余氢
21）焊接区的N来源于焊接区周围的空气，O主要来源于焊接材料
22）脱氧剂的选择原则：a在焊接温度下脱氧剂对氧的亲合力必须比被焊金属大
b脱氧产物应熔点低，不溶于液态金属，且其密度也应小于液态金属的密度
23）脱氧反应按其进行的方式和特点分为先期脱氧、沉淀脱氧和扩散脱氧：
先期脱氧：在焊条药皮加热阶段，固态药皮中进行的脱氧反应；
沉淀脱氧：利用于熔池中的脱氧剂，将已熔于熔池金属中的FeO或O转化为不溶于金属的氧化物，并脱溶沉淀转入熔渣中的一种脱氧方式；
扩散脱氧：利用氧化物能溶解于熔渣的特性，通过扩散使它自熔池金属进入熔渣，从而降低焊缝含氧量的过程
24）焊缝金属的合金化：就是把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属（或堆焊金属）中去的过程
25）焊缝金属的化学成分不均匀性：a焊缝中的偏析：（分为宏观偏析和微观偏析，其中宏观偏析包括层状偏析、焊缝中心偏析、焊道偏析、弧坑偏析）b焊接熔接区
26）焊缝凝固组织的最大特点主要表现在各种形态的柱状晶组织（原因是温度梯度大）
27）金属材料所用的强化方式有固溶强化、细晶强化、冷作强化、沉淀强化；其中焊缝金属的强化有固溶强化和细晶强化28）结构钢可分为：不易淬火钢的热影响区组织：熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区；
不易淬火钢和易淬火钢。易淬火钢的热影响区组织:完全淬火区和不完全淬火区
29）焊接热影响区的硬化：焊接硬度主要决定于被焊钢种的化学成分和冷却条件，其实质是反应不同金相组织的性能30）碳当量：把钢中合金元素（包括碳）按其中对淬硬（包括冷裂、脆化等）的影响程度折合成碳的相当含量
31）焊接热影响区的脆化包括：粗晶脆化、析出脆化、组织脆化、热应变时效脆化
32）焊接冶金缺欠中气孔形成的三个阶段：气泡的生核、长大和上浮
气孔形成的的条件：气泡的上浮速度Ve小于熔池金属的凝固速度R，即Ve 33）由于形成气孔的气体来源不同，金属中存在的气孔分类及形成： 析出型气孔：指高温时熔池金属中溶解了较多的气体，凝固时由于气体的溶解度突然下降，气体处于过饱和来不及逸出而引起的气孔 反应型气孔：指由于冶金反应中产生的不溶解于金属的气体 34）焊接热裂纹的类型：结晶裂纹、近缝区液化裂纹、多边化裂纹、高温失塑裂纹 35）冷裂纹分为：延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹 延迟裂纹：不在焊后立即出现，而是有一定的孕育期，具有延迟现象的冷裂纹称为延迟裂纹形成延迟裂纹的三大要素：被焊钢材的淬硬组织、接头中的氢含量（延迟裂纹的延迟行为主要是由氢引起的 ）、焊接接头的应力状态 36）再热裂纹分为：消除应力处理裂纹、应变时效裂纹 再热裂纹的产生用蠕变断裂机制来描述有以下两种模型：楔形开裂模型、空位开裂模型 第二章 1）磁偏吹：焊接过程中，在电极和电弧周围及被焊金属中产生的磁场不对称地分布在电弧周围，就会使电子弧偏斜，使焊接过程发生困难，这种现象称为磁偏吹。 2）焊接位置不同分为：平焊、横焊、立焊、仰焊 3）焊条电弧焊缺陷中外观缺陷有焊瘤、咬边、凹坑、电弧擦伤 坡口的作用：使电弧深入焊件内部，起焊透作用，提高电弧的可达性 焊接工艺参数：是指焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（焊接电流、电弧电压、焊接速度、热输入等）的总称 焊接工艺参数的选择原则：等强度原则、等成分原则 热输入（线能量）：熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量 4）埋弧焊的焊接原理：焊接电弧在焊丝与工件之间燃烧，在焊剂下形成。 埋弧焊的焊接材料：焊丝（分为实芯焊丝和药芯焊丝）、焊剂 5）钨极氩弧焊：是利用惰性气体—氩气保护的一种电弧焊接方法，电弧在钨极和工件之间燃烧，利用电弧产生的热量熔化被焊处，并填充焊丝把两块分离的金属连接在一起，从而获得牢固的焊接接头 钨极氩弧焊选用的焊接材料：主要是氩气、钨极、（焊丝） 钨极的形状：在焊接薄板和焊接电流较小时，可用小直径的钨极并将其末端磨成尖锥角（约20?）； 在焊接电流较大时，焊接要求钨极末端磨成钝角（大于90?）或带有平顶的锥形。 新的氩弧焊方法：A脉冲钨极氩弧焊、B钨极氩弧点焊、C热丝TIC焊、D活性助焊剂-TIC焊 6）非熔化极氩弧焊对电极的要求是：发射电子能力要强，即形成电弧；耐高温而不易熔化烧损；能许用较大焊接电流 7）熔化极氩弧焊：采用Ar或Ar+He作保护气，熔化极气体保护电弧焊的焊丝金属的熔滴过渡方式：A自由过渡:(滴状过渡：轴向、非轴向滴状过渡；射流过渡：射滴、射流过渡)、B短路过渡；C混合过渡 9）电渣焊是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热作为热源，将工件和填充金属熔合成焊缝的垂直位置的焊接方法。 电渣焊过程：引弧造渣阶段、正常焊接阶段、引出阶段 电渣焊焊接材料：电极（焊丝、喷嘴、板极、管极等）、焊剂、管极涂料 10）等离子弧是一种压缩电弧，形成方式（压缩作用）：机械压缩、热收缩、磁收缩 11）等离子弧焊的类型：按电源连接方式分：非转移型、转移型、联合型 等离子弧焊分类（根据焊缝的成形原理）：小孔型等离子弧焊、熔透型等离子弧焊、微束等离子弧焊 12）等离子弧焊枪：压缩喷嘴（喷嘴孔径dn，孔道长度lo，喷嘴结构类型，压缩角（常为60?~~90?），喷嘴材料（常用紫铜）及冷却 电极材料：等离子弧焊枪所采用的电极与钨极氩弧焊相同 13）双弧：在采用转移弧时，由于某些原因，有时除了钨极和工件间燃烧的等离子弧外，还会另外产生一个在钨极—喷嘴—工件之间燃烧的串列电弧的现象 14）电子束焊是利用会聚的高速电子流轰击工件接缝处所产生的热能，使金属熔合的一种焊接方法 15）电子束焊的分类：按被焊工件所处环境分为：高真空电子束焊、低真空电子束焊、非真空电子束焊 产生锁形小孔的原因：电子束撞击到工件表面，电子的动能就转变为热能，使金属迅速熔化和蒸发，在高压金属蒸汽的作用下熔化的金属被排开，电子束就能继续撞击深处的固态金属，很快的在被焊工件上“钻”出锁形小孔16）激光焊是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法 17）激光焊随激光器输出能量方式不同分为脉冲激光点焊和连续激光焊； 根据聚焦后光斑上的功率密度的不同，分为熔化焊和小孔焊， 第三章： 1）电阻焊是焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及临近区域产生的电阻热进行焊接的方法点焊：焊件装配成搭接接头，并在两电极之间压紧，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊称为点焊 3）点焊焊接头形成过程：预压阶段（Fw>0,I=0,压力P），通电加热阶段（Fw>0,I>0,P），冷却结晶阶段（Fw>0,I=0,P）4）缝焊可分为：连续缝焊（在电流的半周期形成一个焊点），断续缝焊（在每个通电期间形成一个焊点），步进缝焊（工件做间隙运动，电流亦断续施加，工件停止时通电流） 5）对焊是把两工件端部相对放置，利用焊接电流加热，然后加压完成焊接的电阻方法。对焊包括闪光对焊（先通电后接触）和电阻对焊（先压紧后通电） 7）闪光对焊的预热方式：有电阻预热和闪光预热 8）在摩擦焊接过程中，金属摩擦表面由低温到高温变化，而表面的塑性变形、机械挖掘，粘结和分子作用四种摩擦现象连续发生 9）摩擦的热源就是金属摩擦焊接表面上的高速摩擦塑性变形层 12)爆炸焊主要利用炸药产生的冲击力造成焊件的迅速碰撞，实现焊件的一种压焊方法。 按装配方式分类分为平行法爆炸焊和角度法爆炸焊；按接头形式分类：点爆炸焊、线爆炸焊、面爆炸焊 13） 第四章 1）钎焊的组分：基质，去膜剂、界面活性剂。基质是钎剂的主要成分，它控制钎剂的熔点，并且又是钎剂其他组元的溶剂；去膜剂主要起去除母材和钎料表面氧化膜的作用；界面活性剂作用是进一步降低熔化钎料与母材的界面 张力，加速清除氧化膜并改善钎料的铺层 钎焊时只有钎料熔化而母材保持固态，钎焊分为：硬钎焊和软钎焊 2）影响润湿性。填缝性的因素：钎料成分和母材的相关系；温度的影响，随温度的升高，液态表面张力不断减少，有助于提高钎料的润湿性，温度过高，钎料的润湿性太强，往往造成钎料流失；金属表面氧化物的影响；母材表 面状态的影响；表面活性剂物质的影响；环境气氛的影响。 3）钎料润湿性填缝性的评定：测定润湿角?，铺展面积S，填缝长度l，流动系数K 4)液体钎料和固体母材的相互作用:母材向液体钎料的溶解；钎料组分向母材的扩散 5）一个完整的钎焊接头基本由三个区域组成，从母材向钎缝中心依次为扩散区、界面区、中心区。在扩散区，其组织是钎料组分向母材扩散引起的，界面区组织是母材向钎料溶解，冷却后形成的；在钎缝的中心区，由于母材的 溶解和钎料组分的扩散以及结晶时的偏析，其组织也不同于钎料的原始组织 6）钎剂的作用：清除表面氧化物使σsf增大，减小液态钎料的界面张力σls 7)钎焊的方法：烙铁钎焊、火焰钎焊、电阻钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊（包括盐溶钎焊和熔化钎焊） 其他钎焊方法：蒸汽浴钎焊、红外线钎焊、光束钎焊、电子束钎焊、激光钎焊 简答：16）焊芯的作用：a作为电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源b 焊芯受热熔化成为焊缝的填充金属c 药皮的作用：a保护作用b冶金作用c改善焊接工艺性 22）脱氧剂的选择原则：a在焊接温度下脱氧剂对氧的亲合力必须比被焊金属大 b脱氧产物应熔点低，不溶于液态金属，且其密度也应小于液态金属的密度 23）脱氧反应按其进行的方式和特点分为先期脱氧、沉淀脱氧和扩散脱氧： 先期脱氧：在焊条药皮加热阶段，固态药皮中进行的脱氧反应； 沉淀脱氧：利用于熔池中的脱氧剂，将已熔于熔池金属中的FeO或O转化为不溶于金属的氧化物，并脱溶沉淀转入熔渣中的一种脱氧方式； 扩散脱氧：利用氧化物能溶解于熔渣的特性，通过扩散使它自熔池金属进入熔渣，从而降低焊缝含氧量的过程 32）焊接冶金缺欠中气孔形成的三个阶段：气泡的生核、长大和上浮 气孔形成的的条件：气泡的上浮速度Ve小于熔池金属的凝固速度R，即Ve 33）由于形成气孔的气体来源不同，金属中存在的气孔分类及形成： 析出型气孔：指高温时熔池金属中溶解了较多的气体，凝固时由于气体的溶解度突然下降，气体处于过饱和来不及逸出而引起的气孔 反应型气孔：指由于冶金反应中产生的不溶解于金属的气体 8）为什么能用CO2气体保护焊：①CO2气体的密度比空气大，它从焊枪喷嘴喷出后，对周围空气的扰乱作用有较强的抵制能力；且在平焊位置焊接时，能较好的沉积，覆盖在熔池及焊缝表面上，气体保护效果好，②CO2气体 在电弧高温作用下分解为CO和O2分解后体积增大，有助于排挤开电弧周围空气、使熔池金属免收由于空 气侵入而产生的有害作用。③能够进行焊接的条件但还要进行脱氧，即可在焊丝中加入一些合金元素 产生锁形小孔的原因：电子束撞击到工件表面，电子的动能就转变为热能，使金属迅速熔化和蒸发，在高压金属蒸汽的作用下熔化的金属被排开，电子束就能继续撞击深处的固态金属，很快的在被焊工件上“钻”出锁形小孔18）激光焊中等离子云产生的原因、影响、及抑制方法 等离子云：在高功率密度的条件下进行激光焊时，可以发现激光与金属作用区域里，金属蒸发极为剧烈，不断有红色金属蒸气逸出小孔，而在金属表面的熔池上方存在着一个蓝色的等离子云，伴随着小孔而产生产生原因：①金属被激光加热气化后，在熔池上方形成高温金属蒸气云，当激光功率密度很大时，高温金属蒸气将在电磁场的作用下发生离解形成等离子体；②焊接时施加的保护气，在高功率密度激光的作用下也能离解形 成等离子云。因此等离子云的产生不仅与激光的功率密度有关，且与被焊金属的性质及保护气有关。 对焊接过程的影响：①位于熔池上方的等离子云，对激光的吸收系数很大，相当一种屏蔽，吸收部分激光 ②使金属表面得到的激光能量减小，焊接熔深减小，焊缝表面增宽，形成图钉状焊缝，且焊接过程不稳定 抑制方法：①通过喷嘴对熔池表面喷吹惰性气体②利用较低温度的气体降低熔池上方高温气体的温度③采用高频脉冲激光焊④采用高速焊或较短波长的激光焊 19）电弧形成过程，包括几个部分：当弧焊电源输出端的电极与焊件短接时，表面局部突出部位首先接触，在接触区域有电流通过，金属熔化并形成液态小桥，拉开电极则小桥爆断，使金属受热气化，当电极与工件分离后，在较 小的间隙中，在电源电压作用下形成较大的电场强度，电子在电厂作用下自阴极逸出，形成“电子发射”， 由阴极射出的电子在电场的作用下快速的向阳极运动，与中性气体粒子碰撞使其电离，分离成电子和正离子。 电子被阳极吸收，正离子向阴极运动，形成电弧放电过程 电弧三区域：阴极压降区、弧柱区、阳极压降区 6）闪光的作用：①是用来加热焊件，并烧掉焊件端面上的脏物和不平，②液体过梁爆破时产生的金属蒸气减少了空气对对口间隙的侵入，形成自保护③闪光后期在端面上所形成的液体金属，也为顶锻时排除氧化物和过热金属提 供了有利条件 点焊：焊件装配成搭接接头，并在两电极之间压紧，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊称为点焊 2）点焊时电阻：焊接区总电阻R=Rc （焊件间接触电阻）+2Rew(电极与 焊件间接触电阻)+2Rw(焊件本身的内部电阻) 形成：①微观而论，任何导体的表面都是不平的，因而两个导体 相互接触时，只能在个别点上建立物理接触点，使导电面积减小，带电 粒子在电场作用下的运动、碰撞阻尼增加，电流线弯曲使导电路径加长， 从而接触面间的电阻增大 ②在导体表面上，经常有氧化膜、油脂和其他赃物等存在，这些物质具 有较大的电阻率，是表面层电阻增大 影响因素：①接触电阻受电极和工件表面状态②电极压力③加热温度④被焊材料的硬度 10）超声波焊接原理：各部分名称：发生器、换能器、聚能器、耦合杆、上声极、 工件、下声极 各部分作用：发生器：是一个变频装置，将工频电流转变为超声波频率的振荡电流； 换能器：则通过磁致收缩效应将电磁能转换成弹性机械振动能； 聚能器：用来改变振幅，并通过耦合杆，上声极耦合到负载（工件） 上声极：用来向工件引入超声波频率的弹性振动能和施加压力 下声极：是固定的，用来支撑工件。。由换能器、聚能器、耦合杆及 上声极构成的整体称为声学系统 11）超声波焊接原理：①材料在两焊件接触处塑性流动层内相互的机械嵌合 ②金属原子间的键合过程 ③焊接过程中金属间的物理冶金反应； ④超声波焊接过程中界面微区的熔化现象 1）钎焊的组分：基质，去膜剂、界面活性剂。基质是钎剂的主要成分，它控制钎 剂的熔点，并且又是钎剂其他组元的溶剂；去膜剂主要起去除母材和 钎料表面氧化膜的作用；界面活性剂作用是进一步降低熔化钎料与母材的界面张力，加速清除氧化膜并改善 钎料的铺层 钎焊时只有钎料熔化而母材保持固态，钎焊分为：硬钎焊和软钎焊 2）影响润湿性。填缝性的因素：钎料成分和母材的相关系；温度的影响，随温度的升高，液态表面张力不断减少，有助于提高钎料的润湿性，温度过高，钎料的润湿性太强，往往造成钎料流失；金属表面氧化物的影响；母材表 面状态的影响；表面活性剂物质的影响；环境气氛的影响。 { 1范围 主题内容 本标准规定了电子电气产品焊接用材料和导线与接线端子、印制电路板组装件等 的焊接要求以及质量保证措施。 1. 2适用范围 本标准适用于电子电气产品的焊接和检验。 2引用文件 ？ GB 3131-88锡铅焊料 GB 9491-88锡焊用液态焊剂(松香基) QJ 3012-98电子电气产品元器件通孔安装技术要求 QJ 165A-95电子电气产品安装通用技术要求 QJ 2711-95静电放电敏感器件安装工艺技术要求 3定义 3. 1 MELF metal electrode leadless face $ MELF是指焊有金属电极端面，作端面焊接的元器件。 4 一般要求 4. 1环境要求 环境条件按QJ 165A中3. 1. 4条要求执行。 4.1.2焊接场所所需工具及设备应保持清洁整齐。在焊接工位上应及时清除多余物(导线断头、焊料球、残留焊料等)。禁止在焊接工位上饮食;禁止在工位上有化妆品以及与生产操作无关的东西。 4. 2工具、设备及人员要求 4. 2. 1工具 @ 电烙铁应为温控型的，烙铁头空焊温度应保持在预选温度的士 5. 5℃之内，烙铁头的形状应符合焊接空间要求，并保证良好的接地。 4. 2. 2设备 4. 2. 2. 1波峰焊设备 波峰焊设备(包括焊剂装置、预热装置、焊槽)焊接前应能将印制板组装件预热到120℃以内，在整个焊接过程中，焊料槽焊接温度的控制精度应维持在士℃，并具有排气系统。4.2.2.2再流焊设备 再流焊设备应可将焊接表面迅速加热，并能在连续焊接操作时，迅速加热到预定温度的士6℃范围内。加热源不应引起印制电路板或元器件的损坏，也不应在加热源与被焊金属直接接触时污染焊料。再流焊设备包括采用平行等距电阻加热、短路棒电阻加热、热风加热、红外线加热、激光加热装置或非电烙铁热传导焊接的设备。 4. 2. 3人员 操作人员应经过专业技术培训，熟悉本标准及相关工艺的规定，具有判别焊点合格或不合格的能力，并经考核合格上岗。 《 熔焊方法及设备 绪论 1、焊接定义及焊接方法分类 焊接：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种加工方法。 焊接方法分为熔焊、钎焊、和压焊三大类 熔焊：熔焊是在不施加压力的情况下，将待焊处的母材加热溶化以形成焊缝的焊接方法。焊接时母材熔化而不施加压力是其基本特征。 压焊：压焊是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热）才能完成焊接的方法。焊接施加压力是其基本特征。 钎焊：钎焊是焊接事采用比母材熔点低的钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点但是低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散而实现连接的方法。其特征是焊接时母材不发生溶化，仅钎料发生溶化。 熔焊方法的物理本质：在不施加外力的情况下，利用外加热源使木材被连接处发生熔化，使液相与液相之间、液相与固相之间的原子或分子紧密地接触和充分扩散，使原子间距达 到r A，并通过冷却凝固将这种冶金结合保持下来的焊接方法。 熔焊方法的特点：焊接时木材局部在不承受外加压力的情况下被加热熔化；焊接时须采取更为有效的隔离空气的措施；两种被焊材料之间必须具有必要的冶金相容性；焊接时焊接接头经历了更为复杂的冶金过程。 第一章焊接电弧 1、焊接电弧 焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具体一定电压的两极之间或电极与母材之间气体介质中产生的一种强烈而持久的放电现象，从其物理本质来看，它是一种在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生的电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。 激励：激励是当中性气体分子或原子收到外加能量的作用不足以使电子完全脱离气体分子或原子时，而使电子从较低的能量级转移到较高的能级的现象。 2、焊接电弧中气体电离的种类 热电离——气体粒子受热的作用而产生的电离称为热电离。其实质是气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一种电离。 场致电离——当气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为带电粒子的动能，当其动能增加到一定程度时，能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，这种电离称为场致电离。 光电离——中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象称为光电离。不是所有的光辐射都可以引发电离，气体都存在一个能产生光电离的临界波长，气体的电离电压不同，其临界波长也不同，只有当接受的光辐射波长小于临界波长时，中性气体粒子才可能被直接电离。 3、焊接电弧中气体的发射有几种 热发射——金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。 场致发射——当阴极表面空间有强电场存在时，金属电极内的电子在电场静电库仑力的作用下，从电极表面飞出的现象称为场致发射。 激光焊接方式的分类 激光焊接工艺方法不同可进行如下分类： 1、片与片间的焊接。 包括对焊、端焊、中心穿透熔化焊、中心穿孔熔化焊等4种工艺方法。 对焊要求对缝质量较高，一般采用自动化焊接或手动焊接。 参考机型： →激光通用焊接机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机：AHL-FW200、AHL-FW400 2、丝与丝的焊接。 包括丝与丝对焊、交叉焊、平行搭接焊、T型焊等4种工艺方法。 对这种焊接一般不适合自动焊接，采用手动焊接或半自动焊接。 参考机型： →激光通用焊接机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机：AHL-FW200、AHL-FW400 →激光点焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W75、AHL-W90 →激光模具烧焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W120II、AHL-W180III、AHL-W180IV 3、金属丝与块状元件的焊接。采用激光焊接可以成功的实现金属丝与块状元件的连接，块状元件的尺寸可以任意。在焊接中应注意丝状元件的几何尺寸。 参考机型： →激光点焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W75、AHL-W90 →激光模具烧焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W120II、AHL-W180III、AHL-W180IV 4、不同块的组焊及密封焊。在组件物体上缝上进行密封焊接及组焊，如传感器等 参考机型： →激光通用焊接机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W200、AHL-W400 →光纤传输激光焊接机：AHL-FW200、AHL-FW400 →激光模具烧焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W180III、AHL-W180IV 5、块状物件补焊。采用激光将激光焊丝熔化沉积到基材上。一般适合模具等产品修补。参考机型： →激光模具烧焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W180III、AHL-W180IV →激光点焊机（氙灯泵浦Nd:YAG激光器）：AHL-W75、AHL-W90 激光焊接的工艺参数。 1、功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在104~106W/CM2。 2、激光脉冲波形。激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。 3、激光脉冲宽度。脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 4、离焦量对焊接质量的影响。激光焊接通常需要一定的离做文章一，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。 离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。按几何光学理论，当正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更 激光焊接的工作原理及其主要工艺参数 目前常用的焊接工艺有电弧焊、电阻焊、钎焊、电子束焊等。电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法，它包括手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。但上述各种焊接方法都有各自的缺点，比如空间限制，对于精细器件不易操作等，而激光焊接不但不具有上述缺点，而且能进行精确的能量控制，可以实现精密微型器件的焊接。并且它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。 激光指在能量相应与两个能级能量差的光子作用下，诱导高能态的原子向低能态跃迁，并同时发射出相同能量的光子。激光具有方向性好、相干性好、单色性好、光脉冲窄等优点。激光焊接是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接，这种焊接通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊接从上世纪60年代激光器诞生不久就开始了研究，从开始的薄小零器件的焊接到目前大功率激光焊接在工业生产中的大量的应用，经历了近半个世纪的发展。由于激光焊接具有能量密度高、变形小、热影响区窄、焊接速度高、易实现自动控制、无后续加工的优点，近年来正成为金属材料加工与制造的重要手段，越来越广泛地应用在汽车、航空航天、造船等领域。虽然与传统的焊接方法相比，激光焊接尚存在设备昂贵、一次性投资大、技术要求高的问题，但激光焊接生产效率高和易实现自动控制的特点使其非常适于大规模生产线。 2. 激光焊接原理 2.1激光产生的基本原理和方法 光与物质的相互作用，实质上是组成物质的微观粒子吸收或辐射光子。微观粒子都具有一套特定的能级，任一时刻粒子只能处在与某一能级相对应的状态，物质与光子相互作用时，粒子从一个能级跃迁到另一个能级，并相应地吸收或辐射光子。光子的能量值为此两能级的能量差△E，频率为ν=△E/h。爱因斯坦认为光和原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程。我们考虑原子的两个能级E1和E2，处于两个能级的原子数密度分别为N1和N2。构成黑体物质原子中的辐射场能量密度为ρ，并有E2 -E1=hν。 2.1.自发辐射 处于激发态的原子如果存在可以接纳粒子的较低能级，即使没有外界作用，粒子也有一定的概率自发地从高能级激发态（E2）向低能级基态（E1）跃迁，同时辐射出能量为（E2-E1）的光子，光子频率ν=（E2-E1）/h。这种辐射过程称为自发辐射。自发辐射发出的光，不具有相位、偏振态上的一致，是非相干光。 2.2.受激辐射 除自发辐射外，处于高能级E2上的粒子还可以另一方式跃迁到较低能级。当频率为ν=（E2-E1）/h的光子入射时，也会引发粒子以一定的概率，迅速地从能级E2跃迁到能级E1，同时辐射一个与外来光子频率、相位、偏振态以及传播方向都相同的光子，这个过程称为受激辐射。 2.3.受激吸收 受激辐射的反过程就是受激吸收。处于低能级E1的一个原子，在频率为的辐射场作用下吸收一个能量为hν的光子，并跃迁至高能级E2，这种过程称为受激吸收。自发辐射是不相干的，受激辐射是相干的。 由受激辐射和自发辐射的相干性可知，相干辐射的光子简并度很大。普通光源在红外和可见光波段实际上是非相干光源。如果能够创造这样一种情况：使得腔内某一特定模式的ρ很大，而其他所有模式的都很小，就能够在这一特定模式内形成很高的光子简并度，使相干 焊接方法及设备总复习 焊接方法及设备总复习 包括内容：焊接技术概述、火焰技术*、电工基础、电弧、弧焊电源、焊条电弧焊*、气体保护焊*、埋弧焊*、电阻焊、其它焊接方法、热切割及坡口准备方法、热喷涂技术、焊接机器人、钎焊、塑料焊接、其它连接方法 1 焊接概述包括：焊接基本术语（ISO857）、ISO4063对焊接方法的分类及表示符号、各种焊接方法的焊接过程简介及适用范围 1.1 氧乙炔火焰气焊（G；311） 应用范围：主要用于非合金、低合金钢板和管材的焊接（也可用于铸铁的焊接） 板厚：（约从0.8mm）至6mm 用于除立向下以外所有焊接位置的管道工程、车体结构、安装和修理等焊接。 1.2焊条电弧焊（E；111） 应用范围：适用于全位置焊接，工件厚度3㎜以上的低碳钢、低合金钢和高合金钢的连接焊接及堆焊。 1.3钨极惰性气体保护焊（WIG；141） 应用范围：适用于工件厚度0.5～4.0㎜范围内的钢及有色金属全位置连接焊接；以及堆焊。 1.4熔化极气体保护焊（MSG；MIG 131/MAG 135） 应用范围：适于工件厚度0.6～100mm范围内的全位置连接焊接，以及堆焊。 1.5埋弧焊（UP ；12） 应用范围：主要用于工件厚度8㎜以上的碳钢、低合金钢和高合金钢长焊缝的水平位置（包括船形位置）连接焊接；以及用带极堆焊高合金钢的堆焊层。尤其在容器制造、钢结构、造船工业和车辆制造中获得了广泛的应用。 1.6电阻点焊（RP ；21） 适用于工件厚度0.5～3.0㎜范围内的钢板或铝板焊接。尤其适用于成批生产中。 1.7激光焊（LA ；52） 应用范围：它可用于几乎所有焊接，厚度从0.01~200mm 。 1.8电子束焊（EB ；51） 应用范围：电子束可用于金属的焊接（一次焊接厚度可达300mm ），也可用于表面处理和打孔等。 2电工学基础、弧焊电源： 2.1 欧姆定律: R U I 2.2 功率及功率因数 有功功率P 被转换成热量（电弧）或者机械功（马达）的 功率，从电网中取出的有功功率是不可逆转的。 视在功率S 电路中总电压和电流有效值之间的乘积定义 为电路的视在功率。 绪论 1）材料连接：材料通过机械、物理、化学和冶金方式，由简单型材或零件连接成复杂零件和机械部件的工艺过程。 2）冶金连接成型是：通过加热或加压（两者并用）使两个分离表面的原子达到晶格距离，并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。主要用于：金属材料及金属结构的连接，通常称为焊接。 为了克服阻碍材料表面紧密接触的各种因素，在连接工艺上主要采取以下两种措施： A对被连接的材质施加压力B对被连接的材质加热（局部或整体） 3）焊接方法分类：熔化焊、压力焊、钎焊；冶金角度分为：液相连接、固相连接、液-固相连接 熔化焊属液相连接、压力焊属固相连接、钎焊属液-固相连接 第一章熔化焊的本质是小熔池熔炼和铸造。 1）焊接过程所采用的能源主要是热能和机械能。对于熔化焊来说，主要采用热能 2）焊接热源：①电弧热（手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊②电阻热（电阻焊、电渣焊③高频热源（钎焊）④摩擦热（摩擦焊）⑤等离子弧（等离子弧焊接⑥电子束（电子束焊⑦激光束（激光焊⑧化学热（气焊、热剂焊）3）理想的焊接热源：应具有加热面积小、功率密度高和加热温度高等特点 4）真正的热效率：用于熔化金属形成焊缝的热量所占的比例。（热效率：加热焊件所吸收的热量所占的比例） 5）温度场：某瞬时焊件上各点温度的分布称为温度场。 6）焊接热循环：在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环 决定焊接热循环特征的基本参数：加热速度wH、最高加热温度Tm、在相变温度以上停留的时间tH、冷却速度wc 焊接热循环的影响因素：材质的影响、接头形状尺寸的影响、焊道长度的影响、预热温度的影响、线能量的影响 7)多层焊：前一层焊道对后一层焊道起预热作用；后一层焊道对前一层焊道起后热作用。 8）焊条熔化：①焊条金属的平均熔化速度gM：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度，与焊接电流成正比； ②损失系数ψ：在焊接过程中由于飞溅，氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比 ③焊条金属平均熔敷系数gH：单位时间内真正进入焊接熔池的那部分金属质量 gH=（1-ψ）gM 9）熔池：母材上由熔化的焊条金属与局部熔化的母材共同组成的具有一定几何形状的液体金属区域称为熔池熔滴：焊条端部熔化形成的滴状液态金属称为熔滴。熔滴过渡三种形式：短路过渡、颗粒过渡、附壁过渡 熔渣：药皮熔化反应之后的产物，两种过渡方式：一是以薄膜形式包在熔滴外面或夹在熔滴内同熔滴一起落入熔池： 二是直接从焊条端部流入熔池或以滴状落入熔池 10）熔化焊过程中所采用的保护方式：渣保护、气保护、渣气联合保护 11）焊接的接头组成：焊缝、（熔合区）、热影响区。 焊接的接头的形成过程：焊接热过程、焊接化学冶金过程、熔池凝固和相变过程 熔化焊焊接接头形式：对接接头、角接头、丁字接头、搭接接头 13）熔合比：在焊缝金属中局部熔化母材所占的比例，称为熔合比。 14）焊接性：是指金属材料（同种或异种）在一定焊接工艺条件下，能够焊成满足结构和使用要求的焊件能力。其具体包括：结合性能，即焊接时形成缺陷的敏感性，也称工艺焊接性；使用性能，即焊成的焊接接头满足使用要求 的程度，称为焊接性 15）熔化焊焊接材料：焊条（焊条由焊芯和药皮两部分组成）、焊剂、焊丝、保护气 16）焊芯的作用：a作为电极，起导电作用，产生电弧，提供焊接热源b 焊芯受热熔化成为焊缝的填充金属c 药皮的作用：a保护作用b冶金作用c改善焊接工艺性 17）焊条选用原则：是要求焊缝和母材具有相同水平的使用性能（等强度、等成分） 18）焊接熔渣：焊接时焊条药皮或焊剂熔化后，经过一系列化学变化形成的覆盖在焊缝表面上的非金属物质称为焊接熔渣焊接熔渣在焊接过程中有机械保护作用，改善焊接工艺性能和冶金处理作用 长渣：把粘度随温度变化而缓慢变化的熔渣称为长渣 短渣：一般把黏度随温度变化而急剧变化的熔渣称为短渣 19）焊接化学冶金反应包括：药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区 20）电弧气氛中的H主要来源于焊接材料中的水分及有机物，吸附水和结晶水，表面杂质及空气中的水分等焊接气氛中的H的存在形式有扩散氢和残余氢 21）焊接区的N来源于焊接区周围的空气，O主要来源于焊接材料 22）脱氧剂的选择原则：a在焊接温度下脱氧剂对氧的亲合力必须比被焊金属大 b脱氧产物应熔点低，不溶于液态金属，且其密度也应小于液态金属的密度 23）脱氧反应按其进行的方式和特点分为先期脱氧、沉淀脱氧和扩散脱氧： 先期脱氧：在焊条药皮加热阶段，固态药皮中进行的脱氧反应； 焊接复习资料(含答案) 焊接课堂作业 一、填空题 1.按焊接过程的物理特点，焊接方法可分为熔焊、压焊和和钎焊三大类。 2.常见的熔化焊接方法有手工电弧焊、__埋弧焊__、_气体保护焊_、__电渣焊_等。 3.采用直流电源焊接时,正接是指焊件接弧焊机的_正极_ 采用直流电源焊接时,正接是指焊条接_负极_。 4.手工电弧焊电焊条的焊芯的作用是电极与补充金属。 5.焊条电弧焊的电焊条焊芯和药皮组成。 6.按熔渣性质焊条可分为酸性焊条和碱性焊条两类。 7.焊接过程中，焊条直径越大，选择的焊接电流应越大 8.常用的气体保护焊有氩弧焊和 CO2气体保护焊。 9.电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源进行焊接的一种焊接方法。 10.焊后矫正焊接变形的方法有机械矫正法和火焰加热矫正法。 11.埋弧焊不使用焊条，而使用焊丝与焊剂。 12.常用的电阻焊有点焊、缝焊与对焊三种 13.常用的对焊有电阻对焊和闪光对焊两种。 14.点焊时应采用搭接接头。 15.硬钎焊时钎料熔点在 450 ℃以上，接头强度在 200 Mpa以上。软钎焊时钎料熔点在 450 ℃以下，接头强度在200 Mpa以下。 16.影响钢焊接性的主要因素是碳当量法。 17.碳当量法可用来估算钢材的焊接性能，碳当量值小于 % 时，钢材的焊接性能良好。 18.低碳钢和强度等级较低的低合金钢的焊接性好。 19.__低__碳钢具有良好的焊接性，被广泛应用于各类焊接工件的生产。 20.铸铁的焊接性比低碳钢差。 21.汽车油箱常采用板料冲压和焊接方法组合制造。 22.铝合金薄板常用的焊接方法是钨极氩弧焊。 23.手工电弧焊焊接接头的形式分为_对接接头_、T型接头_、_角接接头_和_搭接接头_四种。 二、选择题 1.下列焊接方法中，属于熔化焊的是 A.点焊气体保护焊 C.对焊 D.摩擦焊 2.一般情况下，焊条电弧焊电弧电压在之间。～250V ～90V ～400V ～35V 3.直流电弧焊时，产生热量最多的是 A.阳极区 B. 阴极区 C.弧柱区 D.热影响区 4. 直流电弧焊时，阴极区与阳极区的温度关系为 A.相等 B.阳极区高于阴极区 C. 阴极区高于阳极区 D.不稳定 5.选用碱性焊条焊接金属薄板时，以选择方法有利。 A.直流正接 B.直流反接 C.交流电源焊接 D.无所谓 scrollex2009-10-22 16:45不锈钢复合板材料是一种新型的材料，它兼具了不锈钢、碳钢的性能优势，是新一代节能减排的环保产品。虽然它没有304不锈钢那么大的市场占有率，但是顺应了节能高效的大趋势，新兴潜力不可小觑。 产品牌号： 常用基层材料：Q235、 20g 、16MnR等。 常用复层材料：0Cr13、0Cr17、0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、00Cr17Ni14Mo2等. 产品规格: 厚度: > 3mm ,其中复层厚度为 0.5mm -3mm ,基层厚度> 3.5mm 宽度: 1500mm -2600mm 长度: < 12000mm 执行标准:GB/T 8165-1997<不锈钢复合钢板和钢带> 产品优势： 生产成本低：因为不锈钢所占比例较小降低了材料成本，节约贵重金属。 使用性能好：具有不锈钢、有色金属及碳钢的多重优点。 涉及钢种多：可以更加用户使用要求选择不同的组合。 界面结合强度高：两种金属锯齿原子间结合，确保性能。 诚然,304的奥氏体钢作为一种用途广泛的钢种,具有良好的耐腐蚀性耐热 性.304复合板同样涵盖了铁素体、奥素体、双相不锈钢的耐晶界腐蚀、耐应力腐蚀、耐点蚀等性能。 304奥素体不锈钢主要用于家庭用品、汽车配件、医疗器材，建材等。而304复合板亦可广泛应用于石油、化工、市建建设等。可以在各种腐蚀条件下的压力容器、管道、反应塔工程设备中大显身手。其中压力容器主要侧重于三类压力容器中的第1、2类。 尤其在一些特殊行业中，304复合板具有很重要的不可替代性。如此性能优良的新型材质怎能不让人投以更多的关注 scrollex2009-10-22 16:45不锈钢复合板焊接 一、不锈钢复合板下料： 一般用机加工或等离子切割。用等离子切割时方向是从复层往基层，即复层朝上。切割时应采取措施避免将切割熔渣溅落在复层表面上。对剪切不锈钢复合板的，也是复层朝上。但无论用等离子还是剪切下料，都要留有余量，以便后面加工去掉受影响部分。坡口加工一般用机加工制备。 二、材料： 无论板材还是焊材都应符合相关规定。一般用于壳体不锈钢复合板板材（特别是用于封头的板材）都应进行复验（主要是检测钢板的弯曲性能）。 三、焊工资格： 过渡层和复层焊接应由有堆焊资格的焊工焊接，即SMAW-（N12）-II-1G-F4。 四、（A、B类焊缝）焊接顺序： 1. 基层碳钢内焊缝焊接； 2. 在基层外进行清根和打磨； 3. 基层外焊缝焊接； 4. 对基层焊缝进行100％RT； 5. 焊接过渡层； 6. 对过渡层焊缝进行10％CuSO4溶液铁离子检测和100％PT； 7. 复层焊接； 8. 复层焊缝100％PT（若有要求就应100％RT）； 纵缝（不包括封头拼缝）两端过渡层留30~50mm不焊,等环焊缝基层焊完后和环焊缝的过渡层一起焊接或后焊；复层焊缝两端留60~100mm不焊, 等环焊缝基层和过渡层焊完后与环焊缝的复层一起焊接或先于环焊缝的复层焊接，但注意不要焊成了十字焊缝；上述焊缝探伤要求不变。 五、焊接时应注意事项： 1. 装配时点焊缝只能在基层上进行，无论点焊还是焊接都必须对复层进行保护，以避免碳钢（特别是飞溅物）污染复层。打磨过碳钢（包括基层）的砂轮不能再用于复层。这一点应特别注意。 2. 不锈钢复合板错边对焊接影响很大（错边量过大时，碳钢很容易渗入不锈钢焊缝中，以致焊后产生裂纹或焊后复层焊缝生锈），因此应在装配时严格控制坡口的错边量。 3. 由于不锈钢复合板坡口较大，对封头拼缝和筒体纵缝在焊接基层时尽量双面交替焊，以减少角变形。最好在背面先焊一层（清根时去掉），并焊临时加强筋，再翻边正式焊接。 4. 不得用碳钢焊材、低合金焊材在复层母材、过渡层焊缝和复层焊缝上施焊。过渡层焊缝应同时熔合基层焊缝、基层母材和复层母材，且应盖满基层焊缝和基层母材。 5. 焊接过渡层和复层时先焊两侧，再焊中间焊道，两相临焊道之间重叠 1/3~1/2，但应注意焊条摆动的幅度不要太大，摆动幅度一般为焊条直径的~倍；复层焊缝表面应平滑，焊道凹陷深度不大于1.5mm，焊缝金属与母材应平缓过渡，不能形成台阶。对不符合要求的焊缝可以用小直径焊条补焊再用砂轮修磨。 6. 基层焊缝和过渡层焊缝焊后应有一定凹陷，以便后面焊接，不然就要砂 焊接工程基础复习题 一、名词解释（每题2分，共20分） 1、焊接工艺评定：为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果的评价。 2、焊接(生产)工艺规程：凡是用文字、图形和表格等形式，对某个焊件科学地规定其工艺过程案和规及采用相应工艺装备的技术文件，称之为焊接(生产)工艺规程。 3、生产过程：在任工厂或车间里，通过人们的劳动，使原材料或半成品的形状和重量不断地按照人们的意图发生改变的过程，称为生产过程。 4、工艺过程：工艺过程是直接改变工件的几形状、尺寸、力学性能以及物理化学性能等的那一部分生产过程，是生产过程中处理工艺技术面问题的直接技术措施，因而也是进行生产的基础。 5、工序：一个工人或一组工人在一个工作地点，用一种设备加工一个或一组工件所进行的一切动作称为工序。 6、安装：工件在夹固一次的期间所完成的一切动作称为安装，它是工序的组成单元。 7、工位：工件在加工设备中，如各种机械加工机床（如卷板机或刨边机等）、装配焊接夹具、焊接设备及焊接变位机械中所占的每个位置称为工位。 8、工步：工序中在加工设备、工具和工艺规均保持不变的情况下所完成的动作，称为工步。 9、工艺过程卡(工艺过程综合卡)：这是简要说明零件整个生产过程的一种卡片。它包括零件生产过程所经历的工序名称及序号，完成各个工序的车间和工段。工 艺过程卡相当于工艺规程的总纲，在焊接结构制造中零件的下料加工(简称备料)多用这种卡片。 10、工艺卡：是以工序为单位详细说明霉件或部件加工法和加工过程，直接具体指导加工的文件，它分为备料、装配、焊接工艺卡。对焊接结构制造中装配和焊接这两个主要工序，工艺规程常以工艺卡形式出现。 11、检验卡：此类卡片是指导产品检验的技术文件，容应包括：检验项目、尺寸公差及技术要求、执行标准；检验设备、工具名称和规格；检验数量和百分数(抽检或同检)；检验简图，说明检验的定位式、测量法及操作等。 12、装配-焊接：装配和焊接是两个既有紧密联系，又各自有自己工艺容的工艺过程，实质上是两个独立的工序。所谓装配，是将已经加工制备好了的各个分散的结构零件，采取适当的工艺法按照施工图样组合在一起。而焊接则是将组合好的构件，用规定的焊接法，采取正确的焊接工艺参数进行焊接加工，使之牢固地连接成为一个整体，使得金属材料最终变成了所要制作的结构产品。可见，装配和焊接工艺过程，构成了焊接结构制造整个过程中最重要的邻分，也是最关键的生产环节，最主要的生产工艺过程。 13、矫正(又称为矫形)：就是使钢板或工件在外力的作用下产生与原来变形相反的塑性变形，以消除弯曲、扭曲、皱折、表面不平等变形，从而获得正确形状的过程。 14、放样：按设计图样在放样平台上，将其局部或全部按1: 1的比例画出结构部件或零件的图形和平面展开尺寸。 15、划线：是根据设计图样及工艺上的要求(如留取加工余量、焊缝收缩量等)，按1:1的比例，将待加工工件形状、尺寸及各种加工符号划在钢板或经初加工的 按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。 一、熔焊 是焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压完成焊接的方法。在加热的条件下增强了金属的原子动能，促进原子间的相互扩散，当被焊金属加热至溶化状态形成液体熔池时，原子之间可以充分扩散和紧密接触，因此冷却凝固后，即形成牢固的焊接接头（可用冰作比喻）。常见的有气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护焊等都属于熔焊的方法。 二、压焊 是焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成的焊接方法。这类焊接有两种形式，一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定的压力，以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头，如锻焊、接触焊、摩擦焊和气压焊等就是这种压焊方法。二是不进行加热，仅在被焊金属的接触面上施加足够的压力，借助于压力所引起的塑性变形，以使原子间相互接近而获得牢固的接头，这种方法有冷压焊、爆炸焊等（主要用于复合钢板）。 三、钎焊 是采用比母材熔点低的金属材料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头之间间隙并与母材相互扩散实现联接焊件的方法。常见的钎焊方法有烙铁焊、火焰钎焊。 常用焊接方法的基本原理及用途 目前的焊接方法的分类 一、熔焊 1、气焊： 利用氧乙炔或其他气体火焰加热母材和填充金属，达到焊接目的。火焰温度为3000℃左右。适用于较薄工件，小口径管道、有色金属铸铁、钎焊。 2、手工电弧焊： 利用电弧作为热源熔化焊条与母材形成焊缝的手工操作焊接方法，电弧温度在6000-8000℃左右。适用于黑色金属及某些有色金属焊接，应用范围广，尤其适用于短焊缝，不规则焊缝。 3、埋弧焊： (分自动、半制动)电弧在焊剂区下燃烧，利用颗粒状焊剂，作为金属熔池的覆盖层，将空气隔绝使其不得进入熔池。焊丝由送丝机构连续送入电弧区，电弧的焊接方向、移动速度用手工或机械完成。 适用于中厚板材料的碳钢、低合金钢、不锈钢、铜等直焊缝及规则焊缝的焊接。 4气电焊： （气体保护焊）利用保护气体来保护焊接区的电弧焊。保护气体作为金属熔池的保护层把空气隔绝。采用的气体有惰性气体、还原性气体、氧化性气体适用于碳钢、合金钢、铜、铝等有色金属及其合金的焊接。氧化性气体适用于碳钢及合金钢的合金 5、离子弧焊： 利用气体在电弧中电离后，再经过热收缩效应、机械收缩效应、磁收缩效应而产生的一种超高温热源进行焊接，温度可达20000℃左右。 二、压焊 第一章 1.名词解释 1)焊接电弧焊接电弧是由焊接电源供给能量，在具有一定电压的两电极之间或 电极与母材之间的气体介质中产生的强烈而持久的气体放电现象。 2)热电离气体粒子由于受热而产生高速运动和相互之间激烈碰撞而产生的一 种电离。 3)场致电离气体中有电场作用时，气体中的带电粒子被加速，电能被转换为 带电粒子的动能，当动能增加到一定程度时能与中性粒子产生非弹性碰撞，使之电离，成为场致电离。 4)光电离中性粒子接受光辐射的作用而产生的电离现象。 5)热发射金属表面承受热作用而产生电子发射的现象称为热发射。 6)场致发射阴极表面空间有强电场存在并达到一定的强度，在电场作用下电 子获得足够的能量克服阴极内部正离子对他的静电引力，受到外加电场的加速，提高动能，从电极表面飞出电子的现象称为场致发射。 7)光发射当金属电极表面接受光辐射时，电极表面的自由电子能量增加，当 电子的能量增加到一定值时能飞出电极的表面，这种现象称为光发射。 8)粒子碰撞发射当高速运动的粒子碰撞金属电极表面，将能量传给电极表面 的电子，使电子能量增加并飞出电极表面，这种现象称为粒子碰撞发射。 9)热阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极热发射来提供的电极。 10)冷阴极型电极电弧的阴极区电子主要依靠阴极场致发射来提供的电极。 11)焊接电弧动特性对于一定弧长的电弧，当电弧电流发生连续快速变化时， 电弧电压与电流瞬时值之间的关系。 12)磁偏吹磁偏吹是指焊接时由于某种原因使电弧周围磁场分布的均匀性受到 破坏，从而导致焊接电弧偏离焊丝（或焊条）的轴线而向某一方向偏吹的现象。 13)电弧的物理本质电弧是在具有一定电压的两电极之间的气体介质中所产生 的气体放电现象中电流最大、电压最低、温度最高、发光最强的自持放电现象。。 2.试述电弧中带电粒子的产生方式 《钢结构焊接规》培训讲义 日期：2012年06月30日~2012年07月01日 地点：市 主讲人：施天敏（材料研究所） 一、前言 钢结构焊接规出台的背景 1、中国经济发展的要求（钢结构建设的历史回顾、钢产量的发展势头、 城市化进程的要求） 2、与之建设配套的技术要求（从业队伍较年轻、技术力量缺乏、人员流 动性较大、建筑发展的时效性强——板、管、铸、锻） 3、长远的战略考量（节能、环保、抗灾害、资源） 4、从钢结构使用围的扩展考虑（将原标准JGJ81-2002《建筑钢结构焊 接技术规》改编和提升为国家标准GB50661《钢结构焊接规》）随着 名称的改变也带来了容、要求的相应变化 二、新老标准在结构上的差异 1、目录 JGJ81标准 GB50661标准 总则 总则 基本规定 术语和符号 材料 基本规定 焊接节点构造 材料 焊接工艺评定 焊接连接构造设计 焊接工艺 焊接工艺评定 焊接质量检查 焊接工艺 焊接补强与加固 焊接检验 焊工考试 焊接补强与加固 附录A（钢板厚度方向性能级别附录A（钢结构焊 接接头 及其硫含量、断面收缩率值）坡口形式、尺寸和标记方法） 附录B（建筑钢结构焊接工艺评定附录B（钢结构焊接工艺评定报告格式） 报告格式） 附录C（箱形柱（梁）隔板电渣附录C（箱形柱（梁）隔板电 焊焊缝焊透宽度的测量）焊焊缝焊透宽度的测量） 附录D（圆管T、K、Y节点焊缝的本规程用词说明 超声波探伤）引用标准名录 附录E（工程建设焊工考试结果登记附：条文说明 表、合格证格式） 本规程用词说明 三、新标准的具体章节说明与其他标准的相关性 1、总则 1.01、强调新标准在相应科研、实践基础上形成的（1985年发展 中心开始至今） 1.02、载荷条件参照AWS等相关标准分为静载和动载，对其他结 构也能参考执行 1.03、强调安全（以人为本、吸收胶州路大楼、央视大楼失火教 训） 1.04、强调标准的互补与强制性标准的执行 精心整理 热熔对接连接（对接焊） 一、焊接工艺曲线和参数 聚乙烯管材的焊接一般分三个阶段，加热段、切换段、对接段，根据管子的不同规格和截面积制定其焊接参数。 焊接工艺三个重要参数：温度、压力、时间－PE熔接过程中压力、时间的关系（见图8.6）。 二、温度的确定：聚乙烯管材对接焊的最佳焊接温度为200～230℃，一般生产厂家确定为210±10℃；是聚乙烯材料的加工温度，在材料粘流态转化温度之上，只有在这种条件下，聚乙烯产生熔融流动，聚合物的大分子才能进行相互扩散形成缠绕，得到最大的强度和高质量的焊接结果；实践证明，温度低于180℃，即使加热时间长，也不能达到质量好的焊接结果。如果温度过高，将有可能激活分子链中的C键与氧发生反应，使材料降解，聚乙烯材料将受到氧化破坏。析出挥发性的物质和气体，材料结构发生变化，生成不饱和烃，出现杂质，从而使焊接质量降低。 三、时间的确定 ?加热时间的确定：焊接端面平整后10×壁厚（mm）秒。 加热时间的长短，决定焊接的质量；是否能将温度均匀传递到焊接面及一定的深度，在转换的阶段保持最佳的焊接温度。管端面熔化的最佳时间，是随着需要加热的面积增大而增大的，更重要的是对流和辐射传播的能量，会随着管壁厚度的增加而减小。管端面的不平度，造成热量的传递不均匀，窝藏空气，产生气孔，最终影响焊接质量，所以需要和压力密切的配合，在加热的同时施加一定的压力，平整焊接面，促进塑化，形成理想的焊接面进行热传递，然后降压吸热。 ?切换时间的确定：10秒内尽可能地缩短，其端面冷却非常快，对接速度慢直接影响焊接质量。 ?冷却时间的确定：见表8.3；1.15～1.33×壁厚（mm）分钟。 聚合物材料的导热性差，只有金属的几十分之一，冷却速度相应的缓慢，在冷却的时间内需要进行结晶，收缩，所以需要有充分的时间降到结晶温度，进行充分的晶粒生长，消除内应力，在一定的压力下冷却，避免焊接端面有缩孔。 四、压力的确定 焊接压力和冷却压力根据焊接面的截面积×0.15N/mm2； 在210±10℃的温度下，焊接时间、压力的取值，可以参照德国焊接协会DVS2207－95的标准（参见表9.1）。 表8.3聚乙烯管材热熔对接焊参数值（环境温度20℃） 焊接课堂作业(参考答案) 一、填空题 1、按焊接过程得物理特点,焊接方法可分为熔焊、压焊与与钎焊三大类。 2、常见得熔化焊接方法有手工电弧焊、__埋弧焊__、_气体保护焊_、__电渣焊_等。 3、采用直流电源焊接时,正接就是指焊件接弧焊机得_正极_ 采用直流电源焊接时,正接就是指焊条接_负极_。 4、手工电弧焊电焊条得焊芯得作用就是电极与补充金属。 5、焊条(手工)电弧焊得电焊条由焊芯与药皮组成。 6、按熔渣性质焊条可分为酸性焊条与碱性焊条两类。 7、焊接过程中,焊条直径越大,选择得焊接电流应越大 8、常用得气体保护焊有氩弧焊与CO2气体保护焊。 9、电渣焊就是利用电流通过熔渣所产生得电阻热作为热源进行焊接得一种焊接方法。 10、焊后矫正焊接变形得方法有机械矫正法与火焰加热矫正法。 11、埋弧焊不使用焊条,而使用焊丝与焊剂。 12、常用得电阻焊有点焊、缝焊与对焊三种 13、常用得对焊有电阻对焊与闪光对焊两种。 14、点焊时应采用搭接接头。 15、硬钎焊时钎料熔点在450 ℃以上,接头强度在200 Mpa以上。软钎焊时钎料熔点在450 ℃以下,接头强度在200 Mpa以下。 16、影响钢焊接性得主要因素就是碳当量法。 17、碳当量法可用来估算钢材得焊接性能,碳当量值小于0、4% 时,钢材得焊接性能良好。 18、低碳钢与强度等级较低得低合金钢得焊接性好。 19、__低__碳钢具有良好得焊接性,被广泛应用于各类焊接工件得生产。 20、铸铁得焊接性比低碳钢差。 21、汽车油箱常采用板料冲压与焊接方法组合制造。 22、铝合金薄板常用得焊接方法就是钨极氩弧焊。 23、手工电弧焊焊接接头得形式分为_对接接头_、T型接头_、_角接接头_与_搭接接头_四种。 二、选择题 1、下列焊接方法中,属于熔化焊得就是( B ) A、点焊 B、CO2气体保护焊 C、对焊 D、摩擦焊 2、一般情况下,焊条电弧焊电弧电压在( D )之间。 A、200～250V B、80～90V C、360～400V D、16～35V 3、直流电弧焊时,产生热量最多得就是( A ) A、阳极区 B、阴极区 C、弧柱区 D、热影响区 4、直流电弧焊时,阴极区与阳极区得温度关系为( B ) A、相等 B、阳极区高于阴极区 C、阴极区高于阳极区 D、不稳定 5、选用碱性焊条(如E5015)焊接金属薄板时,以选择( B )方法有利。 A、直流正接 B、直流反接 C、交流电源焊接 D、无所谓 6、选用酸性焊条(如E4303)焊接金属构件时,可选用得电源种类就是( D ) A、直流正接 B、直流反接 C、交流电源焊接 D、无所谓 7、碱性焊条与酸性焊条相比,碱性焊条得优点就是( C ) A、稳弧性好 B、对水、锈不敏感 C、焊缝抗裂性好 D、焊接时烟雾小 8、酸性焊条与碱性焊条相比,酸性焊条得优点之一就是( C ) 焊接技术复习题 焊接技术应用 1. 不同厚度钢板对接，进行环缝焊接时，应对厚板进行.削薄处理。 2. 焊接接头的基本形式可分.对接接头、角接接头、T型接头、搭接接头。 3. 焊接时常见的焊缝内部缺陷有.气孔、加渣、裂纹、未溶合、未焊透、加钨等。 4. 焊接电缆的常用长度不超过 20米。 5. 厚度较大的焊接件应选用直径较大的焊条。 6. 焊条直径的选择应考虑焊件厚度、接头类型、焊接位置、焊接层数 7. 一般电弧焊接过程包括引燃电弧、正常焊接、熄弧收尾。 8. 有限空间场所焊接作业的主要危险是缺氧窒息、有毒有害气体、易爆易燃、易于触电 9. 在易燃易爆、有毒、窒息等环境中焊接作业前，必须进行置换、清洗作业。 10. 焊条受潮后为焊接工艺性能变差，而且水分中的氢容易产生 .气孔、裂纹等缺陷。 12. 气体保护焊可以分成熔化极气体保护焊、非熔化极气体保护焊两大类。 选择题 1. 图形在标注尺寸时，应按机件实际尺寸标注，( )。 A、并采用缩小的比例 B、并采用放大的比例 C、与图形比例有关 D、与图形比例无关 2. 在装配图中，( )是不需要标注的。 A、装配尺寸 B、外形尺寸 C、规格尺寸 D、零件所有尺寸 3. 钢材的( )决定了钢材的性能。 A、组织和表面积 B、化学成分和长度 C、形状和组织 D、化学成分和组织 4. ( )的室温组织为珠光体＋铁素体。 A、铸铁 B、不锈钢 C、耐热钢 D、低碳钢 5. 钢淬火的目的是为了细化晶粒，提高钢的( )。 A、塑性 B、综合力学性能 C、韧性 D、硬度和耐磨性 6. 将钢加热到A3或A1左右一定温度，保温后，( )冷却的热处理方法称为退火。 A、在油中 B、一般随炉 C、在水中 D、在静止的空气中 7. 塑性指标中没有( ) A、伸长率 B、断面收缩率 C、冷弯角 D、屈服点 8. 优质碳素钢的牌号采用两位阿拉伯数字表示碳的质量分数的平均值，以( )计。 A、百分之几 B、千分之几 教案 《焊接工艺》授课教师： 授课时间： 第一讲§9-1金属焊接性的基本概念 教学目的：金属焊接性的概念 焊接性影响因素 教学重点：焊接性概念 教学难点：焊接性影响因素 教学过程： 一、金属焊接性的基本概念 1、焊接性 金属焊接性是指材料在施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。 金属焊接性是指材料对焊接加工的适应性，又分为工艺焊接性和使用焊接性。 (1) 工艺焊接性 是指在一定的焊接工艺条件下能否获得优质致密、无缺陷焊接接头 的能力。 (2) 使用焊接性 是指焊接接头或整体结构满足技术条件中所规定的使用性能的程度。使用焊接性与产品的工作条件有密切关系。 2、影响焊接性的因素 (1)材料因素 材料因素有钢的化学成分、冶炼轧制状态、热处理状态、组织状态和力学性能等。其中化学成分（包括杂质的分布）是主要的影响因素。对焊接性影响较大的因素有碳、硫、磷、氢、氧和氮。对钢中合金元素来说，还有锰、硅、铬、镍、钼、钛、钒、铌、铜和硼等。(2)工艺因素 包括施工时所采用的焊接方法、焊接工艺规程和焊后热处理等。 对于同一母材，当采用不同的焊接方法和工艺措施时，会表现出不同的焊接性。 （3）设计因素 是指焊接结构的安全性不但受材料的影响，而且在很大程度还受到结构型式的影响。焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性也发生影响。结构的刚度过大，接口的断面突然变化，焊接接头的缺口效应等，均会不同程度地造成脆性破坏的条件。此外，在某些部位焊缝过度集中和多向应力状态也会对结构的安全性有不良影响。 （4）服役环境因素 是指焊接结构的工作温度、负荷条件和工作环境。如在高温下工作时有可能发生蠕变；在低温或冲击载荷下工作时，会发生脆性破坏；在腐蚀介质中工作时，接头会发生腐蚀等。 激光焊接技术的优缺点 激光焊接的优缺点有哪些？激光焊接技术作为一项激光加工技术， 激光焊接的工作原理： 激光焊接技术的优缺点 （1）焊件位置需非常精确，务必在激光束的聚焦范围内。 （2）焊件需使用夹治具时，必须确保焊件的最终位置需与激光束将冲击的焊点对准。（3）最大可焊厚度受到限制渗透厚度远超过19mm的工件，生产线上不适合使用激光焊接。 （4）高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等，焊接性会受激光所改变。 （5）当进行中能量至高能量的激光束焊接时，需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除，以确保焊道的再出现。 （6）能量转换效率太低，通常低于10%。 （7）焊道快速凝固，可能有气孔及脆化的顾虑。 （8）设备昂贵。为了消除或减少激光焊接的缺陷,更好地应用这一优秀的焊接方法,提出了一些用其它热源与激光进行复合焊接的工艺,主要有激光与电弧、激光与等离子弧、激光与感应热源复合焊接、双激光束焊接以及多光束激光焊接等。此外还提出了各种辅助工艺措施，如激光填丝焊（可细分为冷丝焊和热丝焊）、外加磁场辅助增强激光焊、保护气控制熔池深度激光焊、激光辅助搅拌摩擦焊等。 (1)功率密度。功率密度是激光加工中最关键的参数之一。采用较高的功率密度，在微秒时间范围内，表层即可加热至沸点，产生大量汽化。因此，高功率密度对于材料去除加工，如打孔、切割、雕刻有利。对于较低功率密度，表层温度达到沸点需要经历数毫秒，在表层汽化前，底层达到熔点，易形成良好的熔融焊接。因此，在传导型激光焊接中，功率密度在范围在10^4~10^6W/CM^2。 (2)激光脉冲波形。激光脉冲波形在激光焊接中是一个重要问题，尤其对于薄片焊接更为重要。当高强度激光束射至材料表面，金属表面将会有60~98%的激光能量反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变化很大。 (3)激光脉冲宽度。脉宽是脉冲激光焊接的重要参数之一，它既是区别于材料去除和材料熔化的重要参数，也是决定加工设备造价及体积的关键参数。 (4)离焦量对焊接质量的影响。激光焊接通常需要一定的离做文章一，因为激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。离开激光焦点的各平面上，功率密度分布相对均匀。离焦方式有两种：正离焦与负离焦。焦平面位于工件上方为正离焦，反之为负离焦。按几何光学理论，当正负离焦平面与焊接平面距离相等时，所对应平面上功率密度近似相同，但实际上所获得的熔池形状不同。负离焦时，可获得更大的熔深，这与熔池的形成过程有关。实验表明，激光加热50~200us材料开始熔化，形成液相金属并出现问分汽化，形成市压蒸焊接技术标准规范标准[详]
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