金属工艺学课件 第四章 焊接

使用焊机时，不得超过铭牌上所规定的不同负载 持续率下允许使用的焊接电流 。
第三节 常用弧焊电源的种类及选用 原则
焊接电源的选择原则
焊接工艺与技术 良好的经济效果 现场的使用条件
焊接电源的选择方法
电源种类 电源容量
第三节 常用弧焊电源的种类及选用 原则
使用与维护注意事项 使用前检查 空载状态下启动 启动正常后才能操作使用 焊接电流和连续工作时间应符合铭牌
第三章 焊接接头及焊缝形式
第一节 焊接接头的形式
焊接接头的组成 焊接接头的形式
a）对接接头
b）T形接头 c）角接接头 d）搭接接头
第二节 焊缝的形式
按结合形式分
对接焊缝 角焊缝 塞焊缝 端接焊缝
按焊缝断续情况分
连续焊缝 断续焊缝
第二节 焊缝的形式
焊缝的形状和尺寸
第二节 焊缝的形式
第五节 等离子弧焊
等离子弧焊设备
电源 引弧装置 焊枪 喷嘴
第五节 等离子弧焊
等离子弧焊工艺 电极与极性 气体 焊接参数 : 气流量 、焊接电流 、焊接速度
、喷嘴与工件的距离
第五节 等离子弧焊
使用范围及常见缺陷电极与极性 1、操作方式：适用于手工和自动两种，
可连续或断续焊接。 2、被焊金属：碳钢、低合金钢、不锈钢
钨极: 纯钨极很少采用。铈钨极是使用得最多的一 种电极，热量集中，几乎没有放射性，故可尽量
第四节 手工钨极氩弧焊
特点 有效地隔绝空气的侵入 易于控制弧长且稳定 焊接热输入易于调节, 进行各种位置的焊
接 生产效率低、成本高
第四节 手工钨极氩弧焊
手工钨极氩弧焊设备
焊接电源 焊接控制系统 焊枪 供气系统 供水系统
第四节 手工钨极氩弧焊

授人以鱼不如授人以渔
朱明工作室 8.手弧焊工艺参数 焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度和线能量等总称为焊接工艺参 数。 ①焊条直径d：焊件厚度δ ﹤4㎜时，d＝δ ； δ ＞1㎜，则取d＝3～6㎜。 ②焊接电流I：I＝10d2（A） ③电弧电压U：U↑,电弧↑。电弧过长，则燃烧不稳，飞溅加大，容深变 小，而且保护不良。 ④焊接速度V：V加大，可以提高生产率并可减小过热区。 ⑤线能量E：E＝（η IU）／V（η 为有效系数，焊条电弧焊η ＝0.66～ 0.85；埋弧焊η ＝0.9～0.99）。
授人以鱼不如授人以渔
7.电焊条 ①电焊条的组成及作用 朱明工作室 zhubob@ 组成：焊芯和药皮 作用： 焊芯—填充金属(其直径即称为焊条直径，最小为1.6 ㎜，最大为8㎜。其中以3.2～5㎜的焊条应用最广）； 药皮—稳弧、造气、造渣、脱氧、合金、粘结等。 药皮必须含有造气剂和造渣剂。药皮中还应含有稳弧 剂和合金化剂，以及脱氧剂、脱硫剂和去氢剂等。
①热源—能量要集中，温度要高。以保证金属快速熔化，减小热影响
区。满足要求的热源有电弧、等离子弧、电渣热、电子束和激光。
②熔池的保护—可用渣保护、气保护和渣-气联合保护。以防止氧化，
并进行脱氧、脱硫和脱磷，给熔池过渡合金元素。
③填充金属—保证焊缝填满及给焊缝带入有益的合金元素，并达到力
学性能和其它性能的要求，主要有焊芯和焊丝。
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朱明工作室
zhubob@
②焊条的型号与牌号的区别 1.焊条的型号是按国家有关标准（GB5117-85)与国际标准确定的。以结 构钢为例，型号编制法为字母“E”表示焊条，第一、二位表示熔敷金属最 小抗拉强度，第三位数字表示焊条的焊接位置，第三、四位数字表示焊接电 流种类及药皮类型。如E4301、E5015、E5016等(见下图）。

控制噪声和振动
采取措施降低焊接过程中产生的噪声和振动，如使用消音器、减 震装置等，以减轻对周围环境和人员的影响。
减少辐射污染
对于焊接过程中产生的辐射污染，应采取措施进行防护和控制， 如设置防护屏障、限制操作时间等。
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焊接技术的发展
随着工业革命的兴起，焊 接技术得到了迅速发展， 出现了多种焊接方法和设 备。
现代焊接技术
现代焊接技术已经实现了 自动化、数字化和智能化， 如激光焊接、电子束焊接 等。
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焊接基本原理
焊接热源
电弧热 利用电弧产生的热量来熔化金属， 是焊接中最常用的热源之一。
激光束 利用高能激光束聚焦后照射到金 属表面，使金属迅速熔化并连接 起来，是近年来发展迅速的一种 新型焊接热源。
气体火焰 利用可燃气体（如乙炔、丙烷等） 燃烧产生的热量来熔化金属，常 用于金属的钎焊和气焊。
电阻热 利用电流通过导体产生的电阻热 来熔化金属，常用于金属的接触 焊和压焊。
熔化与连接机制
熔化焊
通过加热使接头处的金属熔化，然后冷却凝固形成接 头。
压焊
通过施加压力使接头处的金属相互结合，不需要加热 熔化。
焊接结构断裂
焊接结构的断裂会导致结构失效，造成严重后果。在设计时，应充分考虑母材的断裂韧性、焊缝的裂纹敏感性以 及焊接工艺对焊缝质量的影响等因素，采取有效措施防止断裂的发生。
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1 2
焊接操作安全规定
确保在焊接过程中遵守安全规定，如穿戴防护服、 佩戴护目镜等，以减少事故发生。
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钎料
钎料是焊接过程中用于填充间隙的金属材料，熔点低于母材。常见的钎
料包括铜基钎料、锡基钎料和铝基钎料等。
焊接辅助材料

点焊对工件厚度的要求：厚度小于4mm的薄板、冲
压结构及线材的焊接。
铜或铜合金板材不可以电焊。因为铜及铜合金导电
性好，分流现象严重，电极散失热量严重，达不到焊 合的效果，不适宜采用搭接电焊。
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(2)
相同之处：
1.两者都需要将焊接工件对夹装在焊机上，且对工件施加一定 的压力，待接触面加热到高温塑性状态时，再施加较大压力使 接头在高温下产生塑性变形从而焊接起来； 2.两者焊接的都是端面； 3.两者都不需要焊接材料。
融合区：焊缝和基体金属的交接过渡区，很窄
（0.1~1mm）。强度、塑性和韧性都下降。
过热区：被加热到 A
度区间。
c
3
以上100~200℃至固相线温
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正火区：被加热到A c 1 至A c 3 以上100~200℃区间。
部分相变区：被加热到 A
c
1
至A
c
温度区间。
3
各区段对焊接接头性能的影响：
1.焊前对焊件预热处理； 2.选择低氢焊条； 3.焊接时，调整焊接参数以控制热影响区的冷却速度 不宜过快； 4.焊接后立即进行热处理，不能立即热处理时进行消 氢处理； 5.焊后退火处理以消除内应力。
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P183
(4)
①埋弧自动焊 ②二氧化碳气体保护焊或缝焊 ③电弧焊 ④氩弧焊 ⑤氩弧焊或气焊 ⑥埋弧焊、氩弧焊、电弧焊
熔合区：粗晶强度、塑性和韧性都下降，易引起应力集中。 过热区：塑性和韧性下降，脆性增大。 正火区：细小晶粒，力学性能优于母材。 部分相变区：晶粒大小不均，力学性能比正火区稍差。
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减小热影响区的方法：