2011连接成形第6部分

焊接的特点： 焊接的特点： 成形方便：能短时间内生产出复杂的焊接结构。 （1）成形方便：能短时间内生产出复杂的焊接结构。 适应性强：能生产各种型号、批量设备。 *（2）适应性强：能生产各种型号、批量设备。 连接性能好:焊缝可满足各种性能要求。 *（3）连接性能好:焊缝可满足各种性能要求。
重量轻、省工、省料、成本低:比铆接可节省 *（4）重量轻、省工、省料、成本低 比铆接可节省 材料10%～20%； 材料 ～ ； （5）便于实现机械化和自动化。 ）便于实现机械化和自动化。
现成分偏析， 现成分偏析，渣、气等不易排除； 偏析 气等不易排除；
条件差， 化学冶金过程条件差，温度高：
铁碳合金中有： 、 、 、 铁碳合金中有：Fe、C、Si、Mn、Cr、S、P，空气中 、 、 、 ， 有：O、N、H，金属氧化烧损 ； 、 、 ， O： Fe+O—FeO ： C+O---CO Si+O---SiO2 Mn+O---MnO Cr+O---Cr2O3 冶金过程短，易出现成分偏析，渣、气等不易排除， 如Fe4N,H脆。 脆 N：高温溶解，冷却后部分留在钢的固溶体中，部分以 ：高温溶解，冷却后部分留在钢的固溶体中 部分以 部分留在钢的固溶体 Fe4N呈片状脆性夹杂。 呈片状脆性夹杂。 呈片状脆性夹杂 H: 冷裂纹、气孔，导致氢脆。 冷裂纹、气孔，导致氢脆 氢脆。
在焊接熔池中产生复杂的化学冶金反应。 在焊接熔池中产生复杂的化学冶金反应。
热影响区的物理冶金过程 热影响区的 物理冶金过程
组织和性能发生了变化
熔焊冶金特点 ： ①冶金条件差：焊接熔池易暴露，周围空气易发 冶金条件差：焊接熔池易暴露，周围空气易发 条件差 空气
生各种冶金反应。 生各种冶金反应。 反应
②冶金反应温度高：金属烧损 （C、Si、Mn） 冶金反应温度高：金属烧损 温度高 ③熔池体积小，散热快，冶金过程短：易出 熔池体积小， 冶金过程短： 过程短
大写拼音字母（或汉字） 电焊条的牌号用“大写拼音字母（或汉字） ×××”表示 表示； ××× 表示； 拼音字母表示焊条的大类 大类， 拼音字母表示焊条的大类，如J422的 J表 的 表 示结构钢焊条。 示结构钢焊条。 前两位数字表示各大类中的若干小类 表示各大类中的若干小类（ 前两位数字表示各大类中的若干小类（结 构钢焊条表示焊缝金属抗拉强度最小值的十分 之一，单位为MPa）； 之一，单位为 ）； 最后一位数字表示药皮类型及焊接电源。 最后一位数字表示药皮类型及焊接电源。 表示结构钢焊条 如：J422表示结构钢焊条焊缝金属抗拉强度不 表示结构钢焊条焊缝金属抗拉强度不 低于420MPa，药皮类型为氧化钛钙型，电源 低于 ，药皮类型为氧化钛钙型， 为直流或交流电源。 为直流或交流电源。
选择（按钢种）： 选择（按钢种）：
1、 （用途广）低碳钢和普通低合金钢：焊缝与母材等 、 用途广）低碳钢和普通低合金钢： 强度，按钢材强度等级选相应强度级别的焊条，注意： 强度，按钢材强度等级选相应强度级别的焊条，注意： 钢材按屈服强度定等级， 钢材按屈服强度定等级，而结构钢焊条等级是指焊缝金 属抗拉强度最低保证值；不同钢种的接头， 属抗拉强度最低保证值；不同钢种的接头，按较低强度 者选用焊条， 塑韧性。 者选用焊条，提高 塑韧性。 2、 铸钢含炭量一般较大，且形状复杂，厚度较大，焊接时 、 铸钢含炭量一般较大 且形状复杂，厚度较大， 含炭量一般较大， 易产生应力和裂纹， 碱性焊条 焊条。 易产生应力和裂纹，用碱性焊条。 3、不锈钢、耐热钢等用专用焊条。 等用专用焊条。 、不锈钢、耐热钢等用专用焊条 4、受力复杂Байду номын сангаас高温高压，应选用碱性焊条。 、受力复杂、高温高压，应选用碱性焊条。
元素。 元素。 药皮：造气、造渣、渗合金；脱氧、脱氢、去S\P；稀渣、稳弧。 造气、造渣、渗合金；脱氧、脱氢、 ；稀渣、
焊接材料
2）焊条的分类、牌号及型号 焊条的分类、 分类：按用途可分为碳钢焊条、低合金钢焊条、 分类：按用途可分为碳钢焊条、低合金钢焊条、 碳钢焊条 不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、 不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊 铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条， 条、铝及铝合金焊条、铜及铜合金焊条，特殊用途 焊条等；按熔渣性质可分为酸性焊条 可分为酸性焊条和碱性焊条 焊条等；按熔渣性质可分为酸性焊条和碱性焊条 。 牌号及型号： 电焊条牌号是焊条行业统一的代号， 牌号及型号 ： 电焊条牌号是焊条行业统一的代号 ， 而焊条型号是国家标准规定的代号。 而焊条型号是国家标准规定的代号。 电焊条的型号用 字母（大写）××××”表示 表示。 电焊条的型号用“字母（大写）×××× 表示。 型号 电焊条的牌号 牌号用 符号（或汉字）×××”表示 表示。 电焊条的牌号用“符号（或汉字）××× 表示。
用字母（大写）××××”表 碳钢电焊条的型号用字母（大写）×××× 表 示； 字母表示焊条类型，前两位数字： 表示焊条类型 字母表示焊条类型，前两位数字：表示熔敷金属 抗拉强度（ 抗拉强度（kgf/mm2）； ）； 第三位数字；表示焊条适用的焊接位置（ 和 表 第三位数字；表示焊条适用的焊接位置（0和1表 示焊条适于全位置焊接， 表示适于平焊及平角焊 表示适于平焊及平角焊， 示焊条适于全位置焊接，2表示适于平焊及平角焊，4 表示适于向下立焊）， 表示适于向下立焊）， 后两位数字的组合表示焊接电源种类及药皮类型。 后两位数字的组合表示焊接电源种类及药皮类型。 表示焊缝金属抗拉强度不低于500MPa， 如：E5015表示焊缝金属抗拉强度不低于 表示焊缝金属抗拉强度不低于 ， 适于全位置焊接，药皮类型为低氢钠型， 适于全位置焊接，药皮类型为低氢钠型，电流种类为 直流反接。 直流反接。
§3-1 焊接成形基础
3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 熔焊冶金过程与焊条 熔焊冶金过程与焊条 焊接接头的组织和性能 焊接应力与变形 焊接裂纹 材料的焊接性
3.1.1 熔焊冶金过程与焊条
1、熔焊冶金过程和特点：在熔焊过程中，焊接接头金属 熔焊冶金过程和特点：在熔焊过程中，焊接接头金属 过程和特点 一系列的物理、化学反应， 将发生 一系列的物理、化学反应，称为熔焊冶金过程。 焊缝区的化学冶金过程 气体和合金， 区的化学 化学冶金过程 气体和合金， 冶金过程： 冶金过程：
焊接方法分三大类： 焊接方法分三大类：
指焊接过程中将焊件加热至熔化状态， （1）熔焊 指焊接过程中将焊件加热至熔化状态，不 ） 加压力而完成焊接的方法。熔焊适用于各种金属和合金 加压力而完成焊接的方法。熔焊适用于各种金属和合金 的焊接加工，常见的熔焊方法有气焊 电弧焊、 气焊、 的焊接加工，常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电渣焊 等。 指焊接过程中对焊件施加压力 加压力（ （2）压焊 指焊接过程中对焊件施加压力（加热或不 ） 加热）而完成焊接的方法。压焊适用于塑性较好的金属 适用于塑性较好 加热）而完成焊接的方法。压焊适用于塑性较好的金属 材料的焊接 常见的压焊方法有电阻焊 摩擦焊等。 的焊接， 电阻焊、 材料的焊接，常见的压焊方法有电阻焊、摩擦焊等。 指将比母材（被焊接的材料的总称） （3）钎焊 指将比母材（被焊接的材料的总称）熔点 ） 低的填充金属（称作钎料 熔化之后填充工件接头间隙， 钎料） 低的填充金属（称作钎料）熔化之后填充工件接头间隙， 与固态母材相互扩散以实现连接的焊接方法 以实现连接的焊接方法。 并与固态母材相互扩散以实现连接的焊接方法。钎焊不 适合于同种材料的焊接加工，也适合于异种金属或异 仅适合于同种材料的焊接加工，也适合于异种金属或异 类材料的焊接。 类材料的焊接。
第三章 连接成形
绪论 §3.1 焊接成形基础 §3.2 焊接成形方法 §3.3 特种焊接与切割技术 §3.4 常用工程材料的焊接 焊接件生产与检验（实训教学内容） §3.5 焊接件生产与检验（实训教学内容 §3.6 胶接与机械连接
绪论
连接成形是将若干个构件连接为一体的成形方法， 连接成形是将若干个构件连接为一体的成形方法，按其 机理不同，可分为焊接、胶接和机械连接等三大类， 机理不同，可分为焊接、胶接和机械连接等三大类，如下列 框图所示，也可按课本（ ）分为机械、 框图所示，也可按课本（P90）分为机械、物理化学和冶金 连接。 连接。
为了保证焊缝质量，采取的工艺措施： 为了保证焊缝质量，采取的工艺措施：
1、机械保护：气、渣，清理锈、水、油，烘干焊条等； 、机械保护： 清理锈、 烘干焊条等； 2、清除已进入熔池的有害元素：如药皮中加入Mn铁、Si 、清除已进入熔池的有害元素： 药皮中加入 已进入熔池的有害元素 铁 铁等合金， 元素: 铁等合金，置换 Fe元素 元素 Mn+Fe2O3---MnO+FeO Mn+FeO---MnO+Fe FeO+Si---SiO2+Fe CaO+FeS---CaS+FeO MnO. SiO2硅酸盐密度小、熔点低；CaS、MnS和液态 硅酸盐密度小、熔点低； 、 和液态 铁不溶，进入熔渣。 铁不溶，进入熔渣。 3、弥补烧损：如加入锰铁等，提高焊缝性能。 、弥补烧损：如加入锰铁等，提高焊缝性能。
3）焊条的选用原则 ）
选用焊条通常是根据焊件化学成分(碳钢 不锈钢--耐腐蚀 选用焊条通常是根据焊件化学成分 碳钢；不锈钢 耐腐蚀 根据焊件化学成分 碳钢； 耐热钢--高温性能 抗裂性、力学性能等要求 高温性能)、 要求， 性；耐热钢 高温性能 、抗裂性、力学性能等要求，选用相应 的焊条种类。再考虑焊接结构形状、受力情况、 的焊条种类。再考虑焊接结构形状、受力情况、焊接设备条件 和焊条售价来选定具体型号。 和焊条售价来选定具体型号。
酸性焊条和碱性焊条的特点： 酸性焊条和碱性焊条的特点：
1、从力学性能考虑： 、 力学性能考虑： 考虑 酸性焊条氧化性强，焊缝质量差； 酸性焊条氧化性强，焊缝质量差； 考虑： 2、从焊接工艺考虑： 、 焊接工艺考虑 酸性焊条稳弧性好，飞溅小，易脱渣， 酸性焊条稳弧性好，飞溅小，易脱渣，焊缝处理要求不严 直流均可； 格，交、直流均可； 3、从经济性考虑： 考虑： 、 经济性考虑 酸性焊条价格便宜。 酸性焊条价格便宜