武漢理工大學(xué)名師講座—金屬工藝學(xué)(ppt76)(編輯修改稿)
2025-03-07 22:51 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 板厚度、載荷性質(zhì)和抗裂性能而定 。? 低碳鋼與低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接，可按某一種鋼接頭中強(qiáng)度較低的鋼材來(lái)選用相應(yīng)的焊條。? 焊接不銹鋼或耐熱鋼等有特殊性能要求的鋼材，應(yīng)選用相應(yīng)的專用焊條。焊接接頭的組織與性能熔焊熱原的高溫集中融化焊縫區(qū)金屬，并向工件金屬傳導(dǎo)熱量，必然引起焊縫及附近區(qū)域金屬的組織和性能發(fā)生變化。? 焊縫區(qū) —— 在焊接接頭橫截面上 測(cè)量的焊縫金屬的區(qū)域。? 熔合區(qū) —— 熔合線兩側(cè)有一個(gè)很 窄的焊縫與熱影響區(qū)的過(guò)渡區(qū)。? 熱影響區(qū) 受焊接熱循環(huán)的影響， 焊縫附近的母材因焊接熱作用發(fā)生 組織或性能變化的區(qū)域 （過(guò)熱區(qū)、 正火區(qū)、部分相變區(qū)） 。熱影響區(qū)中的 過(guò)熱區(qū) ，對(duì)焊接接頭有不利影響，應(yīng)使之盡可能減小。熔合區(qū) 成分不均，組織為粗大的過(guò)熱組織或淬硬組織，是焊接接頭中的最差的部位。 在低碳鋼焊接接頭中，熔合區(qū)很窄，但因強(qiáng)度、塑性和韌性都下降，而且此處接頭斷面變化，引起應(yīng)力集中，在很大程度上決定焊接接頭的性能。 焊接熱循環(huán)的特點(diǎn)是加熱和冷卻速度很快，對(duì)易淬火鋼，易導(dǎo)致馬氏體相變；對(duì)其它材料，易產(chǎn)生焊接變形、應(yīng)力及裂紋。焊縫熱影響區(qū)焊縫的組織和性能 熱源移走后，熔池焊縫中的液體金屬立刻開(kāi)始 冷卻結(jié)晶 ，以垂直熔合線的方式向熔池中心生長(zhǎng)為柱狀樹(shù)枝晶。 低熔點(diǎn)物質(zhì)將會(huì)被推向焊縫最后結(jié)晶部位，形成成分偏析。焊接變形和焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因： 焊接過(guò)程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收縮。焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生?當(dāng)拘束很大時(shí)（如大平板對(duì)接），則會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，無(wú) 殘余變形。?當(dāng)拘束較?。ㄈ缧“鍖?duì)接焊）時(shí)，既產(chǎn)生殘余應(yīng)力，又產(chǎn) 生殘余變形。焊件焊后的變形形式主要有：尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形 等。焊接變形與應(yīng)力的危害工件焊接后產(chǎn)生變形和應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的制造和使用會(huì)產(chǎn)生不利影響。? 產(chǎn)生焊接變形，可能使焊接結(jié)構(gòu)尺寸不合要求，組裝困難，間隙大小不一致等，從而影響焊件質(zhì)量。? 焊接殘余應(yīng)力會(huì)增加工件工作時(shí)的內(nèi)應(yīng)力，降低承載能力；還會(huì)引起裂紋，甚至造成脆斷，應(yīng)力的存在會(huì)誘發(fā)應(yīng)力腐蝕裂紋。? 殘余應(yīng)力是一種不穩(wěn)定狀態(tài)，在一定條件下會(huì)衰減而產(chǎn)生一定的變形，使構(gòu)件尺寸不穩(wěn)定，所以減少和防止焊接變形和應(yīng)力是十分必要的。焊接應(yīng)力的防止及消除216。采取合理的 焊接順序 ，使焊縫能夠自由地收縮，以減少 應(yīng)力（圖 a）。而圖 b因先焊焊縫 1導(dǎo)致對(duì)焊縫 2的拘束度 增加，而增大殘余應(yīng)力。216。焊縫不要有密集交叉截面，長(zhǎng)度也要盡可能小，以減小焊 接局部加熱，從而減少焊接應(yīng)力。采用小能量，多層焊，也可減少焊縫應(yīng)力。焊前預(yù)熱可以減少工件溫差，也能減少殘余應(yīng)力。216。當(dāng)焊縫還處在較高溫度時(shí)，錘擊焊縫使金屬伸長(zhǎng)，也 能減少焊接殘余應(yīng)力。216。焊后進(jìn)行消除應(yīng)力的 退火 可消除殘余應(yīng)力。焊接變形的防止和消除焊縫對(duì)稱布置 252。采用反變形方法252。采用對(duì)稱焊和分段倒退焊252。采用多層多道焊，能減少焊接變形252。采用焊前剛性固定組裝焊接，限制產(chǎn)生焊接變形，但這樣會(huì)產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。采用定位焊組裝也可防止焊接變形。消除變形的方法防止角變形 防止扭曲變形216。嚴(yán)重的焊接變形應(yīng)消 除，常采用 機(jī)械矯正法 ，通常 只適于塑性好的低碳鋼和普通低合金鋼。216。火焰矯正法 是利用火焰加熱的熱變形方法，一 般也僅適用于塑性好，且無(wú)淬硬傾向的材料。思考題思考題＊ 減少焊接應(yīng)力考慮，拼焊如題 圖 1所示的鋼板時(shí)，應(yīng)怎樣確 定焊接順序？試在圖中標(biāo)出， 并說(shuō)明理由。圖 1熔焊方法及工藝 手弧焊（略） 埋弧焊 氣體保護(hù)焊 二氧化碳焊 電渣焊 等離子弧焊 電子束焊 激光焊埋弧焊252。埋弧焊的原理及特點(diǎn)埋弧自動(dòng)焊是用焊劑進(jìn)行渣保護(hù)，焊絲為一電極在焊劑層下引燃電弧燃燒。因電弧在焊劑包圍下燃燒，所以熱效率高；焊絲為連續(xù)的盤狀焊絲，可連續(xù)饋電；焊接無(wú)飛濺，可實(shí)現(xiàn)大電流高速焊接，生產(chǎn)率高；金屬利用率，焊接質(zhì)量好，勞動(dòng)條件好。埋弧焊適于平直長(zhǎng)焊縫和環(huán)焊縫的焊接。埋弧自動(dòng)焊埋弧自動(dòng)焊工序252。埋弧焊的工藝? 焊前準(zhǔn)備板厚小于 14mm時(shí)，可不開(kāi)坡口；板厚為 14～ 22mm時(shí)，應(yīng)開(kāi) Y型坡口；板厚為 22～ 50mm時(shí)，可開(kāi)雙 Y型或 U型坡口。Y型和雙 Y型坡口的角度為 50176?！?60176。 焊縫間
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