機(jī)械制造基礎(chǔ)之塑焊(參考版)
2025-05-22 20:41本頁面
【正文】 51 （ 6）機(jī)械矯正法或火焰加熱矯正法 。這樣，在焊接以后，焊接變形和預(yù)先產(chǎn)生的變形相抵消 (見圖 4— 6)。有整體或局部去應(yīng)力退火。同理，輾壓焊縫也可得到同樣的效果，達(dá)到減小應(yīng)力和變形的目的?？蚣苤胁康臈U件斷裂需焊接，焊前選框架左右兩桿中部作為減應(yīng)區(qū)進(jìn)行 局部加熱，使其伸長，并帶動焊接部位產(chǎn)生與焊縫收縮方向相反的變形，焊接冷卻時，加熱區(qū)和焊縫一起收縮，減小了焊縫自由收縮時的拘束，使焊接應(yīng)力降低。 ? 所選的加熱部位稱“減應(yīng) 區(qū)”。 48 ? (2)焊前預(yù)熱 ? 焊前預(yù)熱可減小焊縫區(qū)金屬與周圍金屬的溫差，使各部分膨脹與 收縮量均勻，以減小焊接應(yīng)力，同時還能使焊接變形變小。 ? (1)選擇合理的焊接順序減少焊接應(yīng)力的產(chǎn)生 主要原則是應(yīng)盡量使焊縫自由收縮而不受較大的約束。 （ 1）收縮變形：焊接后縱向 (沿焊縫方向 )和橫向 (垂直于焊接方向 )收縮引起的 （ 2）角變形： V形坡口對接焊后，由于焊縫截面形狀上下不對稱，焊縫收縮不均所致 （ 3）彎曲變形：焊接 T形梁時，由于焊縫布置不對稱，焊縫縱向收縮引起的。因此，焊接應(yīng)力較小，則相應(yīng)的焊接變形增大；相反，如果焊件自由收縮受到很大限制，則焊接應(yīng)力較大，焊接變形減小。冷卻后，焊縫區(qū)域比周圍區(qū)域短，焊縫周圍區(qū)域沒有縮短，從而阻礙焊縫區(qū)域的自由收縮，產(chǎn)生焊接以后工件的變形與應(yīng)力。 45 三、 焊接應(yīng)力與變形 焊接過程中，由于焊接熱源對焊件的不均勻加熱，會使焊件產(chǎn)生應(yīng)力和變形，以致焊接結(jié)構(gòu)的尺寸精度和焊接接頭強(qiáng)度受到影響。 44 碳當(dāng)量越大，鋼的淬硬和冷裂傾向就越大，焊接性也就越差。 國際焊接協(xié)會推薦的碳當(dāng)量計算公式為： （％）＋＋＋＋ 1556 CuNiVMoCrMnCC E ???式中化學(xué)元素符號都表示該元素在鋼中含量的百分?jǐn)?shù) 。 （ 2）間接估算法 ，如碳當(dāng)量計算方法等； 43 將鋼中 合金元素（包括碳）的含量 ，按其對焊接性影響程度， 換算成碳的相當(dāng)含量 。 ④ 使用要求：使用環(huán)境等使用條件以及所提出的使用要求。 41 （ 3） 影響金屬焊接性的因素 ① 金屬材料的種類 、 化學(xué)成分 、 組織與性能； ② 焊接工藝條件：焊接方法 ， 焊接材料 ， 焊接工藝 。 （ 2） 焊接性的內(nèi)容 ?接頭的接合性能 ：就是在一定的焊接工藝條件下 ， 金屬產(chǎn)生焊接缺陷的敏感性 。例如在同一種焊接方法下，增加焊接速度或減少焊接電流都能減少影響區(qū) . 40 二、金屬材料的焊接性 焊接性的概念 （ 1） 焊接性 金屬材料對焊接加工的 適應(yīng)性 。為消除其影響，一般采用焊后正火處理，使焊縫和焊接熱影響區(qū)的組織轉(zhuǎn)變成為均勻的細(xì)晶結(jié)構(gòu)，以改善焊接接頭的性能。用焊條電弧焊或埋弧焊方法焊接一般低碳鋼結(jié)構(gòu)時，因熱影響區(qū)較窄，危害性較小 ,焊后不進(jìn)行熱處理即可使用。所以電子束焊的熱影響區(qū)最小，而氣焊的熱影響區(qū)較寬。 焊接方法 過熱區(qū)寬度 mm 熱影響區(qū)總寬度 mm 焊條電弧焊 ~ ~ 埋弧自動焊 ~ ~ 手工鎢極氬弧焊 ~ ~ 氣焊 21 27 電渣焊 18~20 25~30 電子束焊 ~ 39 ? 焊接熱影響區(qū)在電弧焊焊接接頭中是不可避免的。 4）熱影響區(qū)的大小 熱影響區(qū)的大小和組織性能變化的程度取決于焊接方法、焊接規(guī)范、接頭形式等因素。由于部分金屬發(fā)生了重結(jié)晶，冷卻后可獲得細(xì)小的鐵素體和珠光體晶粒，而未重結(jié)晶的部分金屬則得到粗大的鐵素體。正火區(qū)的力學(xué)性能優(yōu)于母材。 1500 2）正火區(qū)：該區(qū)的溫度范圍寬度約為 1． 2— 。由于溫度高，晶粒粗大，塑性和韌性降低。 37 ? 1）過熱區(qū)：焊接熱影響區(qū)中，具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域稱為過熱區(qū)。 ? (3)熱影響區(qū) 焊接接頭中，材料因受加熱的影響 (但未熔化 )而發(fā)生金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域，稱為熱影響區(qū)。該區(qū)域成分及組織極不均勻，晶粒長大嚴(yán)重，冷卻后成為粗晶粒，強(qiáng)度下降，塑性和韌性很差，而且此處接頭端面變化，往往成為裂紋的發(fā)源地。由于是按等強(qiáng)度原則選用焊條，通過滲合金實現(xiàn)合金強(qiáng)化，因此，焊縫的強(qiáng)度一般不低于母材。 36 ? (1)焊縫區(qū) 電弧焊的焊縫是由熔池內(nèi)的液態(tài)金屬凝固而成的，是一個特殊的冶金過程。焊接接頭組織一般包 括焊縫區(qū)、熔合區(qū)和熱影響區(qū) 。 ② 各點(diǎn)在不同的時間達(dá)到該點(diǎn)最高溫度 焊接是一個重新熔化與結(jié)晶的過程，故焊接接頭組織與母材不同。 ? (2)焊接區(qū)金屬熔池的體積很小，而周圍又是冷金屬，故冷卻速度極快，熔池處于液態(tài)的時間很短 (以秒計 )，使各種化學(xué)反應(yīng)難以達(dá)到平衡狀態(tài)，并且在高溫時溶解在液態(tài)金屬熔池中的氣體及存在的雜質(zhì)來不及上浮逸出，造成焊縫化學(xué)成分的不均勻，焊縫中存在氣孔和夾渣等缺陷。它與一般的冶金過程不同，具有以下特點(diǎn)。其實質(zhì)是一次局部金屬再熔煉的過程。 直流電源 反接極 ： 工件 — 負(fù)極（陰極）；焊條 — 正極（陽極）。一般情況下，電弧電壓在 1635V范圍之內(nèi)。電弧穩(wěn)定燃燒時的電壓稱為電弧電壓，它與電弧長度（即焊條與工件間的距離）有關(guān)。 33 (5)交流弧焊機(jī) （弧焊變壓器），電極每秒鐘正負(fù)變化達(dá)一百次之多，兩極加熱溫度一樣，在 2500K左右，不存在正接和反接問題。 + d
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