【正文】
材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 中碳鋼的焊接特點 工藝措施: 焊前: 必須預(yù)熱。 存在問題 A、焊縫易產(chǎn)生氣孔 B、焊縫及焊接熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和裂紋 。 C、電渣焊的焊件,焊后應(yīng)進(jìn)行正火處理,以細(xì)化晶粒 。 E n g i n e e r i n g Page 126 低碳鋼的焊接 低碳鋼的 碳含量 ≤ % ,塑性好,一般沒有淬硬傾向,對 焊接過程不敏感,可焊性良好。 E n g i n e e r i n g Page 125 ②冷裂紋敏感系數(shù)法 。 3) C當(dāng)量 > %時 ,可焊性差。 E n g i n e e r i n g Page 124 1) C當(dāng)量 < %時 ,可焊性好。通常用 碳當(dāng)量法和冷裂紋敏感系數(shù)法。 金屬材料的焊接性 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 120 各種焊接方法的特點和應(yīng)用 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 (2)可焊接性能差異很大的 異種金屬 ,對工件厚度的差別也沒有嚴(yán)格限制。 釬焊的過程 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 200490MPa 釬劑: 硼砂、硼酸和堿性氟化物的混合物。用于焊接電子元件等。 (5) 易于實現(xiàn) 機(jī)械化和自動化 缺點:設(shè)備復(fù)雜,一次性 投資大 ;只適合于 圓盤狀 。 E n g i n e e r i n g Page 114 摩擦焊焊接原理 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 焊接兩個圓形橫斷面工件時,首先使一工件以中心線為軸高速旋轉(zhuǎn),然后將另一工件向旋轉(zhuǎn)工件施加軸向壓力,開始摩擦加熱。 縫焊的應(yīng)用與缺點 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 109 縫焊 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 107 點焊 通電、加壓 電阻發(fā)熱 金屬熔化 — 形成焊點。 E n g i n e e r i n g Page 106 壓焊 電阻焊 利用電流通過焊件及接觸處所產(chǎn)生的 電阻熱 、將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài) ,然后在 壓力下形成焊接接頭 的焊接方法。 B、但氣焊熔池溫度容易控制,容易實現(xiàn)單面焊雙面成形。 (3)氧化焰: 氧氣與乙炔體積 混合比大于1.2 ,氧氣過剩,適用于黃銅和青銅的釬焊。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 102 氣焊 設(shè)備 應(yīng)用 是利用可燃性氣體在氧氣中燃燒時所產(chǎn)生的熱量,將母材焊接處熔化而實現(xiàn)連接的一種熔焊方法。激光還可以通過透明材料壁進(jìn)行聚焦,因此可以焊接一般焊法難以接近或無法安置的焊點。 (2)激光焊接的 能量密度很高 ,熱量集中,作用時間很短。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 99 激光焊接應(yīng)用 ? 激光焊接技術(shù)被用于對金屬和非金屬材料的焊接、切割、穿孔。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。無 焊接變形,不產(chǎn)生 裂紋。 E n g i n e e r i n g Page 96 控制靈活,適應(yīng)性強。 利用經(jīng)過聚焦的高速運動的電子束撞擊焊件時,動能轉(zhuǎn)化為熱能,從而使焊件連接處熔化形成焊縫。 電渣焊 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。因此,出現(xiàn)氣孔,夾渣等缺陷的可能性小,焊縫成分較均勻,焊接品質(zhì)好。 E n g i n e e r i n g Page 91 電渣焊 電渣焊 利用電流通過液態(tài)熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行焊接的工藝方法 。 ( 4)應(yīng)用: 用于 焊接低碳鋼和低合金鋼,也可用于耐磨零件的堆焊,鑄鋼件的補焊 ,但是不適于焊接易氧化的非鐵金屬及其合金。 E、 CO2氣體保護(hù)焊是 明弧焊 ,可以清楚的看見焊接過程,容易發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 ( 2)特點: A、 CO2來源廣,價格低 ,生產(chǎn)率比手工電弧焊提高 1— 4倍。 ( 4)熱量集中,熔池小、焊接速度快, 熱影響區(qū)窄 ,工件焊后變形小。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 85 熔化極電弧焊 ( 1)焊接過程: 它是 利用焊絲做電極并兼做焊縫填充金屬 。 D、適用于焊接易氧化金屬,但焊劑成本高。 E n g i n e e r i n g Page 83 (3)應(yīng)用: 用于焊接 易氧化非鐵金屬(鋁、鎂、銅及合金)及高強度合金、不銹鋼、耐熱鋼等。 B、在 焊接鋼、鈦合金和銅合金時,應(yīng)采用直流正接 ,這樣可以使鎢極處在溫度較低的負(fù)極,減少鎢極熔化燒損,并有利于焊件的熔化。 E n g i n e e r i n g Page 81 不熔化極氬弧焊 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 氣體保護(hù)焊的特點: ( 1)采用明弧焊、熔池可見性好,適用于全位置焊接,有利于焊接過程的機(jī)械化、自動化。 作用:保護(hù)、脫氧、滲合金、去硫 。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 ? 在確定了焊條牌號后,還應(yīng)根據(jù)焊接件的厚度、焊接位置等條件選擇焊條直徑,板件越厚,焊條直徑越大。 二 考慮結(jié)構(gòu)的使用條件 對承受動載荷或沖擊載荷的焊縫,或結(jié)構(gòu)復(fù)雜、大厚度的焊件, 為保證焊縫具有較高的塑性、沖擊韌性、抗裂強度或低溫性能要求較高時,應(yīng)選用堿性焊條, 否則,選用酸性焊條 。 2. 焊接 特種鋼 時,應(yīng)選用專業(yè)焊條。 E n g i n e e r i n g Page 72 焊條藥皮成分與作用 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 69 焊條鋼芯 性能、化學(xué)成分、規(guī)格 GB130077 已標(biāo)準(zhǔn)化 二 .焊條藥皮 “作用”非常重要 由焊條芯 和藥皮 組成 焊 條 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 適用于工件受熱較大,焊接厚大工件。 : 主要包括焊條牌號和直徑、電流(電源)種類和極性、焊接電流大小、焊接層(道)次等。 熔化焊包括 電弧焊、電渣焊,氣焊 等。 但對接對下料尺寸和組裝要求比較嚴(yán)格。 圖 (a) I形坡口; (b)K形坡口;( c) V形坡口單邊;( d) U形坡口單邊;( e) V形坡口 ( 2) 焊接接頭與坡口形式選擇 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。根據(jù)焊件的厚度, T形接頭可選 I形(不開坡口)、單邊 V形、 K形、單邊雙 U形坡口形式。但是搭接接頭應(yīng)力分布復(fù)雜,往往產(chǎn)生彎曲附加應(yīng)力,降低接頭強度,搭接接頭常用于焊前準(zhǔn)備和裝配要求簡單的板類焊件結(jié)構(gòu)中,如橋梁、房架等多采用搭接接頭的形式,如圖 。 ( 2) 焊接接頭與坡口形式選擇 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。如果在焊接結(jié)構(gòu)上某一部分的加工精度要求較高,又必須在機(jī)械加工完成之后進(jìn)行焊接工序時,應(yīng)將焊縫布置在遠(yuǎn)離加工面處。 改進(jìn) 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 51 C、氣體保護(hù)焊:要考慮氣體的保護(hù)作用 焊縫布置的原則 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 47 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計 主要內(nèi)容 焊接接頭及坡口 形式的選擇 焊縫的布置 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 各類焊接裂紋都是由于 冶金因素和應(yīng)力因素 造成的,因此防止焊接裂紋也必須從這兩方面入手。采用夾具固定、定位焊和多層多道焊有助于焊縫尺寸的控制和調(diào)節(jié)。裝 配間隙太小,坡口間隙太小,運條太快,電流過小,焊條未對準(zhǔn)焊縫中心,電弧過長。 焊件含碳、硫、磷高,焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,焊縫冷速太快,焊接順序不正確,焊接應(yīng)力過大,存在咬邊、氣泡、夾渣,未焊透。 咬邊 在焊件與焊縫邊緣的交界處有小的溝槽。 E n g i n e e r i n g Page 42 焊瘤 焊縫邊緣上存在多余的未與焊件熔合的堆積金屬。 E n g i n e e r i n g Page 40 減少和消除焊接應(yīng)力的措施 D 焊后熱處理: 去應(yīng)力退火過程可以消除焊接應(yīng)力,即將 工件均勻加熱到 600~650 ℃ ,保溫一定時間后緩慢冷卻。 減少和消除焊接應(yīng)力的措施 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 減少和消除焊接應(yīng)力的措施 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 應(yīng)用: 主要用于低碳鋼和低淬硬傾向的低合金鋼。 E n g i n e e r i n g Page 35 矯正焊接變形的措施 產(chǎn)生新的變形抵消原來的焊接變形 1)機(jī)械矯正變形: A、應(yīng)用:是利用機(jī)械力,如壓力機(jī)加壓或錘擊,產(chǎn)生塑性變形來矯正焊接變形。 E n g i n e e r i n g Page 33 D. 選用合理的焊接順序 合理選擇焊接順序能大大減小變形,如構(gòu)件的對稱兩側(cè)都有焊縫,應(yīng)該設(shè)法使兩側(cè)焊縫的收縮量能互相抵消或減弱。 (a)焊前預(yù)彎反變形;( b)焊后 防止與減少焊接變形的措施 材 料 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院 S c h o o l of M a t e r i a l s S c i e n c e amp。 E n g i n e e r i n g Page 30 ②采取必要的技術(shù)措施。 在保證結(jié)構(gòu)有足夠承載能力情況下,盡量減少焊縫數(shù)量、焊縫長度及焊縫截面積