内蒙古科技大学：《金属工艺学》课程教学课件（PPT讲稿）第四篇 材料的焊接成形 4.1 熔焊工艺

出 内蒙古科技大学 字 、乙 (焊接部分) 1

1 （焊接部分）

4材料的焊接成形 概述 4.1熔焊工艺 4.2压力焊工艺 4.3钎焊与封焊 4.4金属材料的焊接性 4.5焊接缺陷与检验 4.6焊接件结构设计 本章重点：焊条电弧焊的原理与特点，焊接材料、焊接 方法、焊接工艺参数和焊接结构形式的选用原则

2 4 材料的焊接成形 概 述 4.2 压力焊工艺 4.1 熔焊工艺 4.3 钎焊与封焊 4.4 金属材料的焊接性 4.5 焊接缺陷与检验 4.6 焊接件结构设计 本章重点：焊条电弧焊的原理与特点，焊接材料、焊接 方法、焊接工艺参数和焊接结构形式的选用原则

焊接：是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或 不用填充材料，使焊接件达到原子结合的一种方法。 焊接方法：熔化焊、压力焊、钎焊等。 焊接的主要特点是： (1)节省材料，减轻质量； (2)简化复杂零件和大型零件的制造； (3)适应性好；可实现特殊结构的生产； (4)满足特殊连接要求；可实现不同材料间的连 接成型； (5)降低劳动强度，改善劳动条件。 焊接方法的应用： (1)制造金属结构件； (2)制造机器零件和工具； (3)修复

3 焊接：是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或 不用填充材料，使焊接件达到原子结合的一种方法。 焊接方法：熔化焊、压力焊、钎焊等。 焊接的主要特点是： （1）节省材料，减轻质量； （2）简化复杂零件和大型零件的制造； （3）适应性好；可实现特殊结构的生产； （4）满足特殊连接要求；可实现不同材料间的连 接成型； （5）降低劳动强度，改善劳动条件。 焊接方法的应用： （1）制造金属结构件； （2）制造机器零件和工具； （3）修复

焊接方法 手弧焊 电弧焊 气体保护焊 电阻焊 软钎焊 埋弧焊 摩擦焊 电渣焊 硬钎焊 熔 超声波焊 等离子弧焊 压力焊 爆炸焊 钎焊及封粘 封接 电子束焊 扩散焊 粘接 激光焊 高频焊

4 焊接方法 压 力 焊 摩擦焊 超声波焊 爆炸焊 扩散焊 高频焊 钎 焊 及 封 粘 软钎焊 硬钎焊 封接 粘接 熔 焊 电弧焊 电渣焊 等离子弧焊 电子束焊 激光焊 手弧焊 气体保护焊 埋弧焊 电阻焊

a)底板 h)侧要 c)顶断 d)前翼板 e)装配好的车身 送进顶盖 送进侧壁 送进底板 )车身装配线 电阻点焊机器人 黑)车身焊接线 合金钢 45钢 WW.S2DESIGN.COM WWW.s主DE5 IGNCOM WwWS全DE5 IGNCOM 气门芯 WW.S2DESIGN.COM WWW.S2DESIGNCOM

5 气门芯

4.1熔焊工艺 4.1.1熔焊原理及过程 4.1.2焊接接头的组织与性能 4.1.3焊接变形和焊接应力 4.1.4熔焊方法及工艺 本节重点：熔化焊焊接接头的组织性能 本节难点：焊接应力与变形

6 4.1 熔焊工艺 4.1.1 熔焊原理及过程 4.1.2 焊接接头的组织与性能 4.1.3 焊接变形和焊接应力 4.1.4 熔焊方法及工艺 本节重点：熔化焊焊接接头的组织性能 本节难点：焊接应力与变形

4.1.1熔焊原理及过程 熔焊的本质及特点 焊接方向 >熔化焊的本质是小熔 池熔炼与铸造，是金 接过程 保护气体 焊条 属熔化与结晶的过程。 熔渣 >熔池存在时间短，温 度高；冶金过程进行 熔滴 不充分，氧化严重； 热影响区大。 > 冷却速度快，结晶后 多影将尽 易生成粗大的柱状晶。 a动商冠的形式 的热影前尽影式 c)阅能垮扇

7 4.1.1 熔焊原理及过程 熔焊的本质及特点 ➢ 熔化焊的本质是小熔 池熔炼与铸造，是金 属熔化与结晶的过程。 ➢ 熔池存在时间短，温 度高；冶金过程进行 不充分，氧化严重； 热影响区大。 ➢ 冷却速度快，结晶后 易生成粗大的柱状晶

熔化焊的三要素 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。 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、脱疏和脱磷，给熔池过渡合金元素。 √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

8 熔化焊的三要素 ✓ 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。 ✓ 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。 ✓ 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

焊接电弧 电弧是指两电极之间强烈而持久的气体放电现象。 电弧放电电压最低，电流最大，温度最高，发光最强。 将电弧放电用作焊接热源，既安全，加热效率也高。 电弧的三个区 阴极 弧住区 +阳极 阴极区、阳极区和弧柱区 阴极区 阳极区 焊接电弧的温度·C和热量分布 温度C 热量分布 阳极区： 2600 43% 弧柱区： 6000~≈8000 21% 阴极区： 2400 36%

9 焊接电弧 电弧是指两电极之间强烈而持久的气体放电现象。 电弧放电电压最低，电流最大，温度最高，发光最强。 将电弧放电用作焊接热源，既安全，加热效率也高。 电弧的三个区 阴极区、阳极区和弧柱区 焊接电弧的温度 ºC和热量分布 温度 º C 热量分布 阳极区： 2600 43％ 弧柱区： 6000～8000 21％ 阴极区 ： 2400 36％

由于电弧产生的热量在阳极和阴极上有一定的差异， 在使用直流电焊机焊接时，有两种接线方法： √直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条） 直流负接：焊件接负极，焊条接正极（薄板、碱性低氢焊 条、低合金钢和铝合金) 直流电焊机 直流电焊机 焊钳 焊钳 焊条 焊条 工件 工件 a)正接 b)反接

10 由于电弧产生的热量在阳极和阴极上有一定的差异， 在使用直流电焊机焊接时，有两种接线方法： ✓ 直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条） ✓ 直流负接：焊件接负极，焊条接正极（薄板、碱性低氢焊 条、低合金钢和铝合金）