焊接成形ppt課件(已修改)
2025-05-28 01:17 本頁面
【正文】 第 4章 金屬的焊接成形 材料之間連接的方式有： 機械連接、物理化學連接、冶金連接。 焊接 通過加熱或加壓（或兩者并用）使原子擴散與結合，從而形成一個整體。 分類 按原理為三類： （ 1） 熔化焊 （ 2） 壓力焊 （ 3） 釬焊 （ 1） 熔化焊 ：利用局部加熱的方法，把工件結合處加熱為熔化態(tài)，形成 熔池 ，冷卻結晶，形成牢固接頭。 熔化焊 氣焊 電弧焊 手工電弧焊（焊條電弧焊） 埋弧自動焊 埋弧半自動焊 鋁熱焊 電渣焊 氣體保護焊 氬弧焊 CO2氣體保護焊 等離子焊 電子束焊 激光焊 （ 2） 壓力焊 ：焊接時不管加熱與否，都要施加一定壓力，使兩焊件產(chǎn)生一定塑性變形，在壓力下形成牢固接頭。 壓力焊 鍛焊 氣壓焊 電阻焊 點焊 縫焊 對焊 摩擦焊 冷壓焊 超聲波焊 爆炸焊 （ 3） 釬焊 ：對被焊工件和填充金屬加熱，焊件（ 母材 ）不熔化，填充材料（ 釬料 ）熔化，填充于被焊金屬連接處，靠原子擴散形成接頭。 釬焊 烙鐵 釬焊 火焰 釬焊 鹽浴釬焊 感應釬焊 焊接的特點 1） 與鉚接相比節(jié) ,省材料和工時，構件輕； 2） 氣密性，水密性好； 例金山化工廠， 3萬m3氣罐幾十個大氣壓，六層樓高。 3） 可化大為小，拼小成大； 萬噸水壓機立柱；3萬噸油輪焊縫達 1000多公里，相當于北京 — 上海的距離。 4） 易于實現(xiàn)機械化，自動化操作，提高生產(chǎn)率。 因此焊接工藝在造船業(yè)、汽車制造業(yè)、機械行業(yè)以及飛行器制造業(yè)中，已成為一種重要的技術被廣泛利用。 焊接工藝基礎 焊接接頭的組織與性能 焊接熱循環(huán) 焊接接頭由 焊縫區(qū) 和周邊 熱影響區(qū) 組成。 焊接接頭附近的金屬由室溫加熱到不同的溫度后，又冷卻至室溫，相當于 不同程度的熱處理 ，因此組織性能大大不同。 下面以低碳鋼（ C=%）為例來說明焊縫及附近（熱影響區(qū)）金屬組織變化。 圖 41 焊縫的組織和性能 熱影響區(qū)的組織與性能 （ 1） 熔合區(qū) ：（半熔化區(qū)）相當于 AC～AE線間（液 固相線之間）， 熔化的金屬 凝固后生 成 鑄態(tài)組織 ， 未熔化金屬 因加熱溫度過高形成金屬 過熱粗晶 ，這個區(qū)雖很小，但 晶粒嚴重粗大 ， δ 、 αk 低，是斷裂發(fā)源地。是性能 最差 區(qū)之一。 （ 2） 過熱區(qū) ：溫度在固相線以下 (1100 ℃) 左右。 過熱區(qū)晶粒嚴重粗大 ，力學性能差，是焊接接頭的 薄弱 區(qū)域。 （ 3） 正火區(qū) ： AC31100℃ ，金屬發(fā)生再結晶，晶粒細化， 冷卻后得到均勻細小的 P+F組織 （正火組織），其性能優(yōu)于母材，力學性能 好 。 （ 4） 部分相變區(qū) ： 相當 AC1— AC3之間，部分金屬發(fā)生相變， P 和部分 F 發(fā)生相變成為A，使晶粒細化；但還有部分 F 沒有來得及轉(zhuǎn)變， 冷卻后造成晶粒大小不一 ，性能 較差 。 可見，焊接接頭中 熔合區(qū) 和 過熱區(qū) 是力學性能 最差 的區(qū)域。 焊接應力、變形與裂紋 焊接應力的產(chǎn)生 焊接過程中局部 不均勻加熱 ，使焊縫及附近金屬 體積膨脹 ，沿焊縫方向 伸長 ，而遠處冷金屬要 阻礙伸長 ，使焊縫及周圍金屬 受壓 ， 產(chǎn)生塑性變形 。 塑性變形的出現(xiàn)會使應力釋放。 冷卻 后，焊縫要冷卻收縮，遠離焊縫的金屬又阻礙收縮，使 焊縫及周圍金屬受拉應力 —— 焊接應力 。而 遠離焊縫區(qū)則受壓應力 。 圖 44 焊接變形 當焊接應力超過了相應溫度下的屈服極限時（ σ 焊 ＞ σs ），焊件就產(chǎn)生了變形 —— 焊接變形 。 焊接變形分為 5種： p118 圖 46 （ 1）收縮變形； （ 2）角變形； （ 3）彎曲變形； （ 4）扭曲變形； （ 5）波浪變形。 減少焊接變形的措施
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