焊接与胶接成形83页PPT

不对称侧面角焊缝及混合角焊缝的强度计算
1）当焊接结构中有角钢等构件时，因外力F的作用线应通过角
钢截面的形心c，作用线在焊接平面上的投影线与两侧面焊
缝间的距离不等（即a不等于b），故两侧焊缝受力亦不等，
因而对这种焊接结构应设计成不对称侧面角焊缝来承受外载
荷。设两侧面焊缝分别承担的载荷为F1及F2.
F

设计接头时应尽可能使接头承受剪切或拉伸载荷。
受力形式
胶接
１、结构胶粘剂 在常温下的抗剪强度一般不低于8MPa，经受一般高低温或
化学的作用不降低其性能。例如：酚醛－缩醛－有机硅胶粘剂、 环氧－酚醛胶粘剂和环氧－有机硅胶粘剂等。这些也是目前在机 械结构最为常用的胶粘剂。
２、非结构胶粘剂 正常使用时有一定的胶接强度，但在受到高温或重载时，性
构胶粘剂和其它胶粘剂。在机械制造中常用的是结构胶粘剂中的环氧树脂
胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂等。
根据胶接件的使用要求及环境条件等选择综合性能良好的胶粘剂。 三、胶接接头的结构形式及受力状况
与焊接相同，胶接接头分为对接、搭接和角接头三种。 详细说明
实践表明，胶接接头的抗剪切及抗拉伸能力强，抗剥离和扯离能力弱。
焊接
五、焊接件的工艺及设计注意要点
焊接3
1．焊缝应按被焊件厚度制成相应坡口，或进行一般的侧棱、修边工艺。
在焊接前，应对坡口进行清洗整理；
坡口形式
2．在满足强度条件下，焊缝的长度应按实际结构的情况尽可能地取得短 些或分段进行焊接，并应避免焊缝交叉；
3．在焊接工艺上采取措施，使构件在冷却时能有微小自由移动的可能；
五、过盈连接的设计计算 过盈连接主要用以承受轴向力、传递转矩，或者同时承受以上两种载荷。
为了保证过盈连接的工作能力，须作以下两方面的分析计算： • 在已知载荷的条件下，计算配合面间所需产生的压力和产生这个压力所需的

1-电极、2-直流电源、3-弧柱区、4-工件、5-阳极区、6-阴极区
图9-2 电弧的构造 阴极区发射电子，因而要消耗一定的能量，所产生的热量占电弧热的 36%左右；在阳极 区，由于高速电子撞击阳极表面并进入阳极区而释放能量，阳极区产生的热量较多，占电弧 热的 43%左右。用钢焊条焊接钢材时阴极区平均温度为 2400K，阳极区平均温度为 2600K。 弧柱区的长度几乎等于电弧长度，热量仅占电弧热的 21%，而弧柱区的温度可达 6000K～ 8000K。 弧焊电源：焊接电弧所使用的电源称为弧焊电源，通常可分为四大类：交流弧焊电源、 直流弧焊电源、脉冲弧焊电源和逆变弧焊电源。
表92常见焊接变形的基本形式示意图产生原因由焊接后焊缝的纵向沿焊缝长度方向和横向沿焊缝宽度方向收缩引起由于焊缝横截面形状上下不对称焊缝横向收缩不均引起形梁焊接时焊缝布置不对称由焊缝纵向收缩引起工字梁焊接时由于焊接顺序和焊接方向不合理引起结构上出现扭曲薄板焊接时焊接应力使薄板局部失稳而引起3预防和减小焊接应力和变形的工艺措施1焊前预热预热的目的是减小焊件上各部分的温差降低焊缝区的冷却速度从而减小焊接应力和变形预热温度一般为400以下
制，能够实现各种材料之间的连接（例如各种金属、各种非金属和金属与非金属之间的连接）， 而且具有工艺简单，应力分布均匀，密封性好，防腐节能，应力和变形小等特点，已被广泛 用于现代化生产的各个领域。胶接的主要缺点是固化时间长，胶粘剂易老化，耐热性差等。
机械联接：有螺纹联接、销钉联接、键联接和铆钉联接，其中铆钉联接为不可拆连接， 其余均为可拆连接。机械联接的主要特点是所采用的连接件一般为标准件，具有良好的互换 性，选用方便，工作可靠，易于检修，其不足之处是增加了机械加工工序，结构重量大，密 封性差，影响外观，且成本较高。

常见问题和解决方案
无法预热零件
可采用更大容量功率的加热器 或合金扩散预焊或设法利用贴 合和熔化薄膜显著获得预热带。
纹形和表面开裂
导致表面开裂的原因可能是焊 接技术错误或焊接冷却速度过 快。采用低热输入、高电流强 度并窄焊缝，同时缩短焊缝的 长宽比可修正这一问题。
操作习惯错误
可能存在这一问题源于操作人 员没有经过足够的培训或缺乏 操作经验。合适的培训和持续 的实践可以改善这一状况。
《铆接焊接和胶接》PPT 课件
本课程将介绍铆接、焊接和胶接的应用、分类、操作方法以及实际应用。学 习这些知识将有助于你在相关行业获得巨大的竞争优势。
铆接的分类多个过薄钣金件铆在
间接铆接
2
一起的铆接方式。
通过一个或多个垫片将连接材料纳入铆
合范围的铆接方式。
3
半睡眠铆接
通过一个有限的模量，把基材的两边牢 固地链接在一起的铆接方式。
胶接在哪些行业中应用
胶接技术逐渐替代了传统的机械连接和热处理连 接技术，在建筑、汽车、飞机和其他工业领域得 到了广泛应用。
安全注意事项
1
铆接的安全注意事项
穿戴好防护用品，包括手套、工作服、护目镜、耳塞等。防止高温引起的火灾。
2
胶接的安全注意事项
操作时戴手套和护目镜，选择排气良好的通风设备，并保持工作区域清洁。对于 有害气体要密闭存放严加管制。
操作方法
铆接操作步骤
准备工作，准备铆钉和仪器，调节好参数。两个或多个零件定位、提取杆定位、钻孔、钻孔 加工、检查。
胶接操作步骤
准备工作，准备基材和胶水，调节好适当的温度条件。处理胶水，涂抹等待，对齐定位，施 加压力，半固化，离模、整理、质检。
实际应用

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 热影响区的组
织和性能发生了变化
熔焊冶金特点 ：
特点
①冶金条件差：焊接熔池易暴露，周围空气
易发生各种冶金反应。
②冶金反应温度高：金属烧损 （C、Si、Mn）
③熔池体积小，散热快，冶金过程短：
易出现成分偏析，渣、气等不易排除；
（化学冶金过程）空气易发生各种冶金反应，O、
3）焊条的选用原则
选用焊条通常是根据焊件化学成分、力学性能、抗裂性、 耐腐蚀性以及高温性能等要求，选用相应的焊条种类。再考 虑焊接结构形状、受力情况、焊接设备条件和焊条售价来选 定具体型号。
两种焊条特点 1、从力学性能考虑：
酸性焊条氧化性强，焊缝质量差； 2、从焊接工艺考虑：
酸性焊条稳弧性好，飞溅小，易脱渣，焊缝处理要求不严 格，交、直流均可； 3、从经济性考虑：
1.2 焊接接头的组织和性能 （物理冶金过程）
焊接接头是由相互联系，而在组织和性能上又有区别 的三部分所组成，包括焊缝区、熔合区和热影响区。
N、H+Fe、C、Si、Mn、Cr、S、p；温度高，金属烧损 ；冶 金过程短，易出现成分偏析，渣、气等不易排除，如Fe4N,H脆。
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； 2、清除已进入熔池的有害元素：如Mn、Si铁等合金，置换
Fe元素； 3、弥补烧损：如加入锰铁等，提高焊缝性能。
§3-1 焊接成形基础
1.1 熔焊冶金过程及其特点 1.2 焊接接头的组织和性能 1.3 焊接应力与变形 1.4 焊接裂纹 1.5 材料的焊接性
1.1 熔焊冶金过程及其特点
1、熔焊冶金过程和特点：在熔焊过程中，焊接接头金属 将发生 一系列的物理、化学反应，称为熔焊冶金过程。

工
程
基
础
图10.1.1焊缝金属结晶示意 图10.1.2 焊接接头组织变化示意
图
图
（1）过热区：其组织为粗大的过热组织，塑性
和韧性 较差，也是焊接接头的一个薄弱环节。
河南工业大学
（2）正火区：其组织为近似于正火组织，力
机
学性能优于母材。
械
（3）部分相变区：其晶粒大小不均匀，力学性 能较差。
工
三、焊接应力与变形
河南工业大学
机 械 工 程 基 础
氩弧焊焊机
氩弧焊焊丝
河南工业大学
（2）CO2气体保护焊 指利用CO2作为保护气 机 体的一种熔化极气体保护焊，简称CO2焊。
CO2焊是用连续送进的焊丝作为电极，其在 械 原理、特点与装置上类似于熔化极氩弧焊。
工 1）特点：
程
基
①焊接成本低；
础 优 ②生产率高； 点 ③变形小，焊接质量好；
⑤选用合理的装配焊接顺序；
河南工业大学
（3）矫正焊接变形的方法：
机
械
机械矫形
工矫
程形 方
基法
础
火焰矫形
机械矫形既可矫正变形，也 可降低应力，但对塑性差的 材料不宜采用此法。
火焰矫形可采用一般的气 焊炬，此法虽可矫正变形， 但不能消除应力，对易淬 硬材料和脆性材料不宜采 用此法。
河南工业大学
四、焊接裂纹
④明弧焊接，易于控制，适于全位置焊接；
河南工业大学
①飞溅大，焊缝成形差；
机
械
缺 ②设备使用与维修不便； 点 ③易产生气孔；
工
④合金元素易氧化、烧损，不宜焊接
程
非铁金属及合金和高合金钢。
基
2）应用：

焊接材料
焊丝、焊剂、气体等，根据母材选择 合适的焊接材料。
焊接接头的形成与组织性能
接头形成
熔合区、热影响区、母材等区域的形成和特征。
组织性能
接头强度、韧性、耐腐蚀性等性能的评估和优化。
03
焊接成形技术的主要方法
熔化焊成形技术
常见的熔化焊成形技术包括电弧 焊、气焊、激光焊等。
然而，熔化焊成形技术也存在一 些缺点，例如容易产生焊接缺陷 、焊接过程会产生较大的热变形 等。
01
熔化焊成形技术是通过将两个待 连接的金属部件加热至熔化状态 ，然后通过液态金属的流动和扩 散实现连接的方法。
02
03
熔化焊成形技术的优点在于连接 强度高、适用范围广，可用于各 种金属材料的连接。
04
压力焊成形技术
压力焊成形技术是通过施加压力，使两个待 连接的金属部件在固态下实现原子间的扩散
和连接的方法。
《焊接成形技术》ppt课件
目录
• 焊接成形技术概述 • 焊接成形技术的基本原理 • 焊接成形技术的主要方法 • 焊接成形技术的应用实例 • 焊接成形技术的质量控制与安全防护
01
焊接成形技术概述
焊接成形技术的定义与特点
在此添加您的文本17字
焊接成形技术的定义：焊接成形技术是一种通过熔融金属 或金属粉末，经过冷却凝固后形成具有所需形状和性能的 工艺方法。
用于制造钢结构、钢筋混凝土结 构等。
01
02
汽车制造业
用于制造汽车车身、底盘、发动 机等部件。
03
04
船舶制造业
用于制造船体、甲板、管道等部 件。
焊接成形技术的发展趋势
高效化
提高焊接速度和效率，减少生产周期和成本 。

26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
83
焊接与胶接成形
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
▪

荷，使焊缝区产生塑性拉伸 如：压力容器的水压试验。
⑧温差拉伸法：利用温差使焊
缝两侧金属受热膨胀以对焊 缝区进行拉伸，使其产生拉 伸塑性变形，减少或消除应
力。
⑨振动法：通过激振器使焊
接结构发生共振产生循环应
力来降低或消除内应力。
温度拉伸法示意图 1——喷水排管；2——焊件；3、4— —氧乙炔焰炬



2、熔合区——焊接接头中最薄弱的部位之一 组织：粗大的过热组织和部分新结晶的铸态组织构成。 性能：强度低，脆性大，是产生裂纹及局部脆断的发源地。 3、热影响区
（1）过热区: 粗大的过热组织， 是热影响区中性能最差的的部位,
易在此区产生裂纹。
（2）正火区: 均匀细小的铁素 体和珠光体组织, 其性能优于母




③减少焊接拉应力；
④操作时填满弧坑。
提高焊缝成形系数
2、冷裂纹

最主要、最常见的冷裂纹为延迟裂纹（即在焊后延迟 一段时间才发生的裂纹 ---因为氢是最活跃的诱发因素，而 氢在金属中扩散、聚集和诱发裂纹需要一定的时间）。 冷裂纹产生原因： 焊接接头存在淬硬组织，性能脆化； 扩散氢含量较高，使接头性能脆化，并聚集在焊接缺陷处 形成大量氢分子，造成非常大的局部压力； 存在较大的焊接拉应力。
课程的目的和任务
学习本课程的目的和任务是：掌握常用工程材料的性能 、熟悉材料成形原理及工艺的基础知识，熟悉材料改性 的常用方法，具有初步选择材料、毛坯成形方法和材料 改性方法的能力，为学习其它后续课程和今后从事机械
制造与设计方面的工作奠定必要的工艺基础。
学完本课程后，应达到的基本要求
（1）掌握常用工程材料的种类、性能及其改性方法，

• 一般在平焊位置焊接。对20mm以下工件可单面焊， 如有要求可双面焊。 对20mm以上工件可双面焊，或开坡口单面焊。焊 缝两头应加引弧板和引出板，焊后去除。
焊接成形工艺(PPT 87页)(1)
焊接成形工艺(PPT 87页)(1)
• 为保持焊缝成型和防止烧穿，焊接时要用焊剂垫。
焊接成形工艺(PPT 87页)(1)
焊接成形工艺(PPT 87页 )(1)
2020/11/21
焊接成形工艺(PPT 87页)(1)
第一章 电弧焊 第二章 其他常用焊接方法 第三章 常用金属材料的焊接
第四章 焊接结构设计
焊接成形工艺(PPT 87页)(1)
§1 .1焊接电弧
• 焊接电弧：是电极与工件之间 气体介质中长时间的放电现象。
• 一般情况下，电弧热量在阳极 区产生的较多，约占总热量的 43%，阴极约36%，弧柱约 21%。
• 温度：用钢焊条焊钢材时 阳极区—2600K 阴极区—2400K 电弧中心—6000~8000K
焊接成形工艺(PPT 87页)(1)
使用直流电源焊接时有正接、反接 两种：
正接：正极接工件—工件温度可 稍高一些。
金属和焊条质量、焊 前的清理程度、
焊时电弧的稳定情况 、焊接参数、
焊接操作技术、焊后 冷却速度、以及
焊后热处理等。
焊接成形工艺(PPT 87页)(1)
二、电焊条 ⒈焊芯
起导电和填充焊缝作用，直径最小为1.6，最大为8。常 用φ3.2~φ5。
焊接成形工艺(PPT 87页)(1)
⒉焊条药皮 主要作用：提高电弧稳定性；防止空气对熔化金属的有害 作 用；对溶池脱氧，加入合金元素，以保证焊 缝金属的化学成分和力学性能。
由于电弧吹力和保护气体吹动，熔池底壁柱状晶体成 长受到干扰，柱状晶体呈倾斜状，晶粒有所细化。 由于焊接材料的渗合金作用，焊缝金属性能可能不低 于母材金属的性能。