机械制造基础 第三篇 焊接成形 第二讲 常用电弧焊方法

机械制造基础—焊接引言焊接是一种常见的连接工艺，广泛应用于机械制造领域。

它通过熔化工件表面，使其融合在一起，形成稳固的连接。

本文将介绍焊接的基本概念、常见的焊接方法以及焊接过程中需要注意的事项。

焊接的基本概念焊接是一种加工工艺，通过加热材料达到熔化状态，然后使它们融合在一起形成连接。

焊接主要有三个基本过程：1.加热：焊接过程中需要加热工件和填充材料，使其达到熔化状态。

2.融合：加热后的材料会融化，并与周围的材料结合在一起。

3.冷却：融合后的材料会逐渐冷却固化，形成稳固的连接。

常见的焊接方法在机械制造中，常见的焊接方法包括以下几种：1. 电弧焊接电弧焊接是利用电能产生高温弧焊，使工件表面达到熔化状态，然后使用填充材料填充焊缝，形成连接。

电弧焊接具有成本低、效率高的特点，广泛应用于结构焊接、管道焊接等领域。

2. 气体保护焊接气体保护焊接是在焊接过程中，通过喷射保护气体，将空气与焊接区域隔离，防止氧化。

常见的气体保护焊接方法包括惰性气体保护焊、活性气体保护焊等。

气体保护焊接适用于对焊接质量要求较高的场景，如合金焊接和不锈钢焊接。

3. 焊接胶焊接焊接胶焊接是利用特殊的焊接胶材料，通过热固化或化学反应将工件连接在一起。

焊接胶焊接被广泛应用于精密仪器、电子产品等领域，具有无污染、焊接速度快等优点。

4. 摩擦焊接摩擦焊接是利用摩擦热产生的热量，使工件表面达到熔化状态，并通过外加压力将工件连接在一起。

摩擦焊接适用于焊接高强度材料以及无法使用传统焊接方法的场景，如铝合金焊接。

焊接过程中需要注意的事项在进行焊接时，需要注意以下几个方面：1.安全措施：焊接过程中产生的热量和光线可能对人体有害，因此需要佩戴焊接面罩、焊接手套等防护设备，确保工作环境的安全。

2.气体选择：针对不同的焊接材料，需要选择合适的保护气体。

常用的保护气体有惰性气体如氩气和活性气体如二氧化碳等。

3.焊接参数：焊接过程中，需要控制焊接电流、焊接速度等参数。

机械制造基础之焊接技术概述焊接是一种常用的金属材料连接方法，在机械制造领域中起到重要的作用。

它通过加热与冷却的过程，使金属材料在接触面上产生熔化并相互融合。

焊接技术广泛应用于制造各种机械设备、结构件以及修复工作等。

本文将介绍焊接技术的基本原理、常见的焊接方法、焊接工艺以及焊接过程中需要注意的事项。

焊接原理焊接基于热量传递和金属材料在高温下的熔化和再凝固过程。

焊接可以分为六个基本步骤：1.基片准备：将需要连接的两个基片进行清洁和表面处理，以确保焊接接头的质量和强度。

2.加热：利用外部热源（如火焰、电弧等）将焊接区域加热至足够的温度，使金属材料部分或全部熔化。

3.液化：当金属材料达到足够高的温度时，会从固态转变为液态，形成熔池。

4.混合：将需要焊接的两个基片移动到一起，使熔池之间相互混合并形成焊缝。

5.冷却：当焊接完成后，熔池会逐渐冷却并凝固，形成焊缝并连接基片。

6.清理和整理：清除焊接过程中形成的氧化物、焊渣等杂质，并进行后续的表面处理。

常见的焊接方法在机械制造领域中，常见的焊接方法包括以下几种：电弧焊是一种用电弧加热和熔化金属，然后利用焊条或焊丝的熔化电极和工件上的熔化金属之间形成熔化池的焊接方法。

常见的电弧焊方法包括手工电弧焊、气体保护电弧焊、手工氩弧焊等。

气体焊气体焊是指利用各种可燃气体作为热源，通过燃烧产生火焰来进行焊接的方法。

常见的气体焊包括氧乙炔焊、氧割焊等。

焊接钎焊焊接钎焊是指利用低熔点的焊料作为连接剂将工件连接在一起的方法。

焊接钎焊常用于连接不同种类的金属或金属与非金属材料。

摩擦焊是将两个工件在高速旋转的摩擦力的作用下相互摩擦加热至高温，然后将两个工件迅速连接在一起的方法。

摩擦焊适用于焊接高熔点金属、长条材料、异种金属等。

焊接工艺焊接工艺规程焊接工艺规程是对焊接工艺进行规定、控制和管理的文件。

它包括焊接工艺的选择、焊接参数的确定、焊接顺序、焊接材料的选用以及焊接过程中的质量控制等。

第三章习题与答案3-1铸造生产具有哪些优点和缺点？答：由于铸造成形是由液态凝结成固态的过程，故铸造生产具有以下特点。

1）成形方便铸造成形方法对工件的尺寸形状几乎没有任何限制，铸件的尺寸可大可小，可获得形状复杂的机械零件。

因此，形状复杂或大型机械零件一般采用铸造方法初步成形。

在各种批量的生产中，铸造都是重要的成形方法。

2）适应性强铸件的材料可以是各种金属材料，也可以是高分子材料和陶瓷材料。

3）成本较低由于铸造成形方便，铸件毛坯与零件形状相近，能节省金属材料和切削加工工时；铸造原材料来源广泛，可以利用废料、废件等，节约国家资源；铸造设备通常比较简单，价格低廉。

因此，铸件的成本较低。

4）铸件的组织性能较差一般条件下，铸件晶粒粗大（铸态组织），化学成分不均，因此，受力不大或承受静载荷的机械零件，如箱体、床身、支架等常用铸件毛坯。

3-2金属的铸造性能包括哪些方面？答：金属在铸造过程中所表现出来的性能统称为金属的铸造性能，主要是指流动性、收缩性、偏析和吸气性等。

3-3试述砂型铸造的工艺过程。

答：根据零件图的形状和尺寸，设计制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；用模样制造砂型；用芯盒制造型芯；把烘干的型芯装入砂型并合型；熔炼合金并将金属液浇入铸型；凝固后落砂、清理；检验合格便获得铸件。

3-4为了保证铸件质量，在设计和制造模样及芯盒时应注意哪些问题？答：1）选择分型面：分型面是铸型组之间的接合面，一般情况下，也就是模样的分模面。

选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合理安置。

例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。

因为铸造时，铸件上表面容易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。

2）起模斜度：为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在平行于起模方向的模样上或芯盒壁上应有一定的斜度，一般模样斜度为1°~3°，金属模样斜度为0.5°~1°。

机械制造基础复习第一篇 金属材料的基本知识第一章 金属材料的主要性能1. 力学性能、强度、塑性、硬度的概念? 表示方法？力学性能: 材料在受到外力作用下所表现出来的性能。

如：强度、 塑性、 硬度 等。

（1）强度：材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。

○1屈服点σs (或屈服强度) : 试样产生屈服时的应力，单位MPa ；屈服点计算公式 0A F ss =σF s ——试样屈服时所承受的最大载荷，单位N ；A 0——试样原始截面积，单位mm 2。

○2抗拉强度σb ：试样在拉断前所能承受的最大应力。

抗拉强度计算公式0A F bb =σF b ——试样拉断前所承受的最大载荷(N)A 0——试样原始截面积( mm 2)（2）塑性：材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。

○1伸长率δ : 试样拉断后标距的伸长量ΔL 与原始标距L 0的百分比。

%10001⨯-=L L L δL 0——试样原始标距长度，mm ；L 1——试样拉断后的标距长度，mm 。

○2断面收缩率ψ : 试样拉断后，缩颈处截面积的最大缩减量与原始横截面积A 0的百分比。

%100010⨯-=A A A ψA 0——试样的原始横截面积，mm 2；A 1——试样拉断后，断口处横截面积，mm 2。

说明：δ、ψ值愈大，表明材料的塑性愈好。

（3）硬度：材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕、划痕的能力。

HBS 布氏硬度HB HBW常用测量硬度的方法 HRA洛氏硬度HR HRBHRC符号HBS 表示钢球压头测出的硬度值，如:120HBS 。

HBW 表示硬质合金球压头测出的硬度值。

HBS(W)＝压入载荷F （Ｎ）／压痕表面积（mm 2）布氏硬度的特点及应用：硬度压痕面积较大，硬度值比较稳定。

压痕较大，不适于成品检验。

通常用于测定灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。

洛氏硬度的特点及应用：测试简便、且压痕小，几乎不损伤工件表面，用于成品检验。

所测硬度值的重复性差。

焊接形式与示例全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：焊接是一种常见的连接方式，常用于汽车制造、船舶建造、建筑工程等各个领域。

在焊接过程中，焊接形式起着至关重要的作用，不同的焊接形式适用于不同的材料和工件。

本文将介绍常见的焊接形式和示例，希望能够帮助大家更好地了解焊接技术。

一、电弧焊接电弧焊接是一种通过电弧加热和熔化工件表面，然后冷却形成焊缝的焊接方法。

电弧焊接可以分为手工电弧焊、埋弧焊、气保护焊等多种形式。

其中，手工电弧焊是最为常见的一种形式，适用于焊接较小的工件和焊缝。

示例：电弧焊接可用于焊接钢结构、管道、船舶等各种工业设备和构件。

例如，在汽车制造中，电弧焊接常用于焊接汽车车身，确保车身的刚性和密封性。

二、气体保护焊气体保护焊是一种利用保护气体包裹焊接区域，避免氧气与焊丝或焊条接触而引起氧化的焊接方法。

气体保护焊包括TIG焊、MIG/MAG焊等多种形式，适用于焊接不锈钢、铝合金等特殊材料。

示例：气体保护焊广泛应用于航空航天、船舶制造等领域。

例如，在飞机制造中，TIG焊常用于焊接飞机的钛合金零部件，确保零部件的强度和密封性。

三、激光焊接激光焊接是一种利用激光束瞬时高能量熔热工件表面，形成焊缝的焊接方法。

激光焊接具有焊接速度快、热影响区小等优点，适用于精密焊接和自动化生产。

示例：激光焊接广泛应用于电子、医疗器械等高精密领域。

例如，在电子设备制造中，激光焊接可用于焊接细小的连接器，确保连接器的可靠性和稳定性。

四、摩擦焊接摩擦焊接是一种通过摩擦和热量产生摩擦力，使工件本身产生塑性变形而实现焊接的焊接方法。

摩擦焊接具有焊接速度快、热变形小等优点，适用于焊接大型工件和高强度材料。

示例：摩擦焊接常用于焊接汽车发动机缸盖、轮毂等车身构件。

例如，在汽车制造中，摩擦焊接可用于焊接汽车的车轮轮毂，确保轮毂的牢固连接和强度。

总结：不同的焊接形式适用于不同的材料和工件，选择合适的焊接形式能够提高焊接质量和效率。

希望通过本文的介绍，读者能够更加了解焊接形式与示例，为实际应用提供参考和指导。