金属熔焊原理及材料焊接第十二章 常用非金属材料的焊接

金属熔焊原理一．基础题：1焊接参数包括：焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等。

2焊条的平均熔化速度、熔敷速度均与电流成正比。

3短路过渡的熔滴质量和过渡周期主要取决于电弧长（电弧电压），随电弧长度的增加，熔滴质量与过渡周期增大。

当电弧长度到达一定值时，熔滴质量与过渡周期突然增大，这说明熔滴的过渡形式发生了变化，如果电弧长度不变，增大电流则过渡频率增高，熔滴变细。

4一般情况下，增大焊接电流，熔宽减小，熔深增大；增大电弧电压，熔宽增大，熔深减小。

5熔池的温度分布极其不均匀（熔池中部温度最高）。

6焊接方法的保护方式：手弧焊（气-渣联合保护），埋弧焊、电渣焊（熔渣保护），氩弧焊CO2焊、等离子焊（气体保护）。

7焊接化学冶金过程是分区域连续进行的。

8焊接化学冶金反应区：手工焊有药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区三个反应区；熔化极气保焊只有熔滴和熔池两个反应区；不填充金属的气焊、钨极氩弧焊和电子束焊只有熔池反应区。

9熔滴阶段的反应时间随焊接电流的增加而变短，随电弧电压的增加而变长。

10焊接材料只影响焊缝成分而不影响热影响区。

11焊接区周围的空气是气相中氮的主要来源。

12熔渣在焊接过程中的作用：机械保护、改善焊接工艺性能、冶金处理。

13分理论中酸碱性以1为界点，原子理论中，以0为界点。

14影响FeO分配系数的主要因素有：温度和熔渣的性质。

15焊缝金属的脱氧方式：先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧。

16脱硫比脱磷更困难。

17随焊芯中碳含量的增加，焊接时不仅焊缝中的气孔、裂纹倾向增大，并伴有较大飞溅，是焊接稳定性下降。

18焊条的冶金性能是指其脱氧、去氢、脱硫磷、掺合金、抗气孔及抗裂纹的能力，最终反映在焊缝金属的化学成分、力学性能和焊接缺陷的形成等方面。

19焊剂按制造方法分为：熔炼焊剂和非熔炼焊剂。

20焊丝的分类：实芯焊丝和药芯焊丝。

21焊接中的偏析形式：显微偏析、区域偏析、层状偏析。

22相变组织（二次结晶组织）主要取决于焊缝化学成分和冷却条件。

焊接通过加热或加压，填充或不填充材料使工件产生原子间结合的一种连接方法焊剂：指焊接时能够融化形成熔渣，对融化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质。

焊条：由药皮和焊芯组成的一种溶化电极，供焊条电弧焊使用。

熔渣：焊接过程中焊条药皮或焊剂荣华后，在熔池中参与化学反应而形成覆盖于熔池表面的熔融状金属、非金属氧化物及复合物。

熔合比：熔焊时，被熔化的母材部分在焊道金属中所占的比例称为熔合比焊条的型号：是国家标准中对焊条规定的编号，可用来区分各种焊条熔敷金属的力学性能、化学成分、药皮类型、焊接位置、焊接电流的种类。

热影响区：焊接过程中，母材因受焊接热循环影响而发生组织和力学性能变化的区域焊接区内存在多种气体，气体是通过哪些途径进入的？焊接区内除了外加的惰性保护气体外还有CO,CO2,H2O,O2,H2,N2,的混合物；焊接区内气体一部分是由直接输入或侵入的原始气体，而另一部分是通过物化反应所生成的气体。

酸性焊条和碱性焊条的区别？1.成分不同：酸性焊条皮中含有多量酸性氧化物（TiO2、SiO2 等），碱性焊条药皮中含有多量碱性氧化物（CaO、Na2O等）。

2.酸性焊条能交直流两用，碱性焊条焊接一般用直流电源施焊。

3.酸性焊条药皮组分氧化性强；而碱性焊条药皮组分氧化性弱。

4.酸性焊条工艺性能较好，但焊缝的力学性能，特别是冲击韧度较差，适用于一般低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接，是应用最广的焊条。

5.碱性焊条脱硫、脱磷能力强，药皮有去氢作用。

碱性焊条的焊缝具有良好的抗裂性和力学性能，但工艺性能较差，一般用直流电源施焊，主要用于重要结构（如锅炉、压力容器和合金结构钢等）的焊接。

使熔池中液态金属运动的主要原因是什么？液态金属的密度差所产生的自由对流运动；表面张力差所引起的强制对流运动；热源的各种机械力所产生的搅拌作用，使熔池处于运动状态。

选择脱氧剂的原则是什么？1.脱氧剂在焊接的高温下对氧的亲和力应比被焊接金属对氧的亲和力大。

金属熔焊原理及材料焊接
金属熔焊是一种常见的金属焊接方法，它利用高温将金属材料加热到熔点并使其熔化，然后通过冷却使其凝固在一起，从而实现材料的连接。

金属熔焊的原理包括以下几个步骤：
1. 加热：将金属材料加热到一定温度，使其达到熔点。

加热可以使用火焰、电弧、激光等热源。

2. 熔化：当金属材料达到熔点时，其原子开始失去有序结构并呈现液态。

在液态状态下，金属原子可以自由流动。

3. 密实：在金属材料熔化的同时，焊接材料（焊丝或焊料）也会熔化并与原材料混合。

通过表面张力和毛细效应，焊接材料会充满焊接接头中的缝隙，并经过冷却后凝固。

4. 冷却：在熔化材料充满接头缝隙后，将焊接材料冷却至固态。

固态的焊接材料与基材结合，在冷却过程中形成强固的连接。

焊接材料是进行金属熔焊的关键，常用的焊接材料包括焊丝和焊料。

焊丝一般是金属丝，它是填充金属材料的主要来源。

焊丝可以有不同的成分和特性，根据需要选择不同种类的焊丝来适应不同金属材料的焊接。

焊料是一种在焊接时产生熔融状态的材料，通过其熔融状态与金属材料表面的接触和作用，实现金属连接。

金属熔焊广泛应用于各个领域，包括工业生产、建筑、航空航天等。

不同的金属熔焊方法和材料选择取决于具体的应用需求和金属材料的性质。

金属焊接的工作原理是什么，金属焊接都有什么方法？金属焊接的工作原理：金属焊接是指通过适当的手段，使两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连接成一体的连接方法。

焊接不仅可以解决各种钢材的连接，而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接，因而已广泛应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、石油化工、航天技术、原子能、电力、电子技术及建筑等部门。

随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展，焊接技术不断进步。

仅以新型焊接方法而言，到目前为止，已达数十种之多。

生产中选择焊接方法时，不但要了解各种焊接方法的特点和选用范围，而且要考虑产品的要求，然后还要根据所焊产品的结构、材料以及生产技术等条件作出初步选择。

金属焊接方法介绍：（1）电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。

它包括有：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。

（2）电阻焊是以电阻热为能源的一类焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊，主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。

（3）高能束焊分为电子束焊和激光焊，电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法；激光焊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。

这种焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。

（4）钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。

它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料，经过加热使钎料熔化，靠毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙内，润湿被焊金属表面，使液相与固相之间互扩散而形成钎焊接头。

因此，钎焊是一种固相兼液相的焊接方法。

（5）其它焊接方法属于不同程度的专门化的焊接方法，其适用范围较窄。

主要包括以电阻热为能源的电渣焊、高频焊；以化学能为焊接能源的气焊、气压焊、爆炸焊；以机械能为焊接能源的摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊。

（6）超声波焊也是一种以机械能为能源的固相焊接方法。

金属熔焊原理及材料焊接性教案教案课程金属熔焊原理及材料焊接性班级焊接1301/制造1301教师杨起俊2014 学年第 1 学期二零一一年九月印制教案授课顺序教案授课顺序教案授课顺序授课日期2014.9.19 授课课时 2专业班次焊接1301/制造1301 授课方法讲授授课内容：焊接热过程目的要求：了解焊接热过程、热能传递的基本方式、焊接温度场、焊接热循环的特点，理解焊接温度场、焊接热循环的影响因素及调节方法。

重点：焊接热传递、焊接温度场、焊接热循环难点：焊接热循环的影响因素及调节方法教参：《金属熔焊基础及材料焊接》，李凤银，机械工业出版社教学环节及组织：能力知识点1 常用焊接热源及热能传递的基本方式一、常用的焊接热源1.电弧热2.化学热3.电阻热4.摩擦热5.电子束6.等离子弧7.激光束二、焊接过程的热效率：三、焊接传热的基本形式：传导、对流和辐射。

能力知识点2 焊接温度场一、焊接温度场的表示及特点教案授课顺序授课日期2014.9.25 授课课时 2专业班次焊接1301/制造1301 授课方法讲授授课内容：焊缝金属的组成目的要求：了解焊缝金属的形成过程；理解过重合金元素对焊缝金属性能的作用；理解焊条过渡的过程。

重点：熔滴过渡；焊缝金属熔合比难点：熔滴过渡中力、热、电的作用。

熔合比对焊缝的影响。

教参：《金属熔焊基础及材料焊接》，李凤银，机械工业出版社教学环节及组织：能力知识点1 焊条的熔化与过渡一、焊条的加热：有电阻热和电弧热二、焊条金属的熔化：Vm=m/t=αPI熔敷系数：飞溅率：三、熔滴过渡的作用力：重力、表面张力、电磁压缩力、斑点压力、等离子流力、电弧气体吹力。

四、熔滴过渡的形式：滴状过渡、短路过渡、喷射过渡。

五、熔滴过渡时的飞溅能力知识点2 母材的熔化及熔池一、熔池的形状和尺寸：熔宽、熔深、余高等以及与能量的关系。

二、熔池的温度三、熔池金属的流动能力知识点3 焊缝金属的熔合比与母材金属的稀释熔合比：熔合比(稀释率)的大小与焊接方法、焊接参数、接头形状和尺寸、坡口形式及尺寸、焊道层数、母材金属的热物理性质等有关。