工程材料與熱加工基礎(chǔ)課件(參考版)
2024-12-31 14:51本頁面
【正文】 埋弧焊的接頭形式與焊條電弧焊基本相同，但由于埋弧焊選用的電流大、熔深大，所以在板厚小于 12mm時(shí)可直接采用 I形坡口單面施焊，板厚小于 24mm時(shí)可直接采用 I形坡口雙面施焊，焊更厚構(gòu)件時(shí)需開坡口。 用焊條電弧焊焊接板厚在 6mm以下的對(duì)接焊縫時(shí)，一般可用 I型坡口直接焊接，但當(dāng)焊接厚度大于 3mm的構(gòu)件時(shí)，需開坡口；板厚在 6mm－26mm時(shí)，常開單面坡口；板厚在 12mm－ 60mm時(shí)，常開雙面坡口。 三、焊接接頭的形式與坡口 (二 )坡口形式的選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)或工藝需要，在焊件的待焊部位加工并裝配成一定幾何形狀的溝槽稱為坡口。這四種接頭形式中，對(duì)接接頭節(jié)省材料，容易保證質(zhì)量，應(yīng)力分布均勻，應(yīng)用最為廣泛，但焊前準(zhǔn)備及裝配質(zhì)量要求較高；搭接接頭兩焊件不在同一平面上，浪費(fèi)金屬且受力時(shí)將產(chǎn)生附加應(yīng)力，適于薄板焊件焊件；角接接頭在構(gòu)成直角連接時(shí)采用，一般只起連接作用而不承受工作載荷； T形接頭是結(jié)構(gòu)非直線連接中應(yīng)用最廣泛的連接形式。 圖 11－ 20 焊縫設(shè)計(jì)應(yīng)遠(yuǎn)離加工表面 7）焊縫布置應(yīng)滿足焊接時(shí)運(yùn)條角度的需要，見圖 11－21。 圖 11－ 18 盡量避免 尖角焊縫 5） 焊縫應(yīng)避開最大應(yīng)力和應(yīng)力集中的部件，見圖 11－19。 圖 11－ 16 焊縫應(yīng)對(duì)稱布置 3） 焊縫的布置不得交叉，見圖 11－ 17。焊縫之間的距離應(yīng)大于板厚的 3倍，且不小于 100mm，見圖 11－ 15。 一、焊接結(jié)構(gòu)材料的選擇 (一 )焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量選用型材或沖壓件 設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)盡量采用工字鋼、槽鋼、角鋼和鋼管等成形材料以減少焊縫、簡(jiǎn)化工藝。一般碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 ％的碳素鋼和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于 ％的低合金都具有良好的焊接性，應(yīng)盡量采用；碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于％的碳素鋼和碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于 ％的合金鋼焊接性不好，應(yīng)盡量避免采用。焊后要進(jìn)行熱處理。焊前應(yīng)清理除去焊件坡口邊緣焊絲表面的氧化膜。 （ 3）手工氬弧焊 氬弧焊是銅及銅合金焊接的首選方案。 （ 2）焊條電弧焊 焊條電弧焊應(yīng)先開坡口并清理污物。 5）銅的電阻極小，故不適于采用電阻焊。 3）液態(tài)時(shí)易氧化生成 Cu2O，結(jié)晶時(shí)和銅形成低熔點(diǎn)的共晶體，也是產(chǎn)生裂紋的原因之一。 2）膨脹系數(shù)大，液固轉(zhuǎn)變時(shí)的收縮也大。 (一 )銅及銅合金的焊接 1）導(dǎo)熱性強(qiáng)（純銅的熱導(dǎo)率約為低碳鋼的 8倍），因此要求強(qiáng)熱源，否則容易產(chǎn)生焊不透等缺陷。 （ 2）鑄鐵補(bǔ)焊材料 一般采用鑄鐵焊條。在焊接材料中應(yīng)增大促進(jìn)石墨化元素的含量，降低反石墨化元素的含量，以防止或降低白口的形成傾向。如果能使焊縫金屬緩慢冷卻、調(diào)整熱循環(huán)，使碳元素可以自由地游離出來，就可以降低白口組織的形成；若能進(jìn)一步調(diào)節(jié)焊縫金屬的化學(xué)成分則會(huì)達(dá)到更好的效果。 三、低合金鋼的焊接 五、鑄鐵的補(bǔ)焊 為修補(bǔ)工作（鑄件、鍛件、機(jī)械加工件或焊接結(jié)構(gòu)件）的缺陷而進(jìn)行的焊接稱為補(bǔ)焊。 低合金鋼焊接主要根據(jù)不同鋼號(hào)的屈服點(diǎn)等級(jí)選擇焊接材料，應(yīng)遵守等強(qiáng)度（某些鋼號(hào)應(yīng)考慮成分相同或相近）原則。 （ 3） 白點(diǎn) 在焊縫金屬拉斷面上，出現(xiàn)的如魚目狀的一種白色圓形斑點(diǎn)稱為白點(diǎn)。冷裂紋常發(fā)生在高強(qiáng)度鋼的厚板結(jié)構(gòu)中。其原因在于低合金鋼的焊接過程中銅、硼、氮等元素成為形成裂紋的敏感元素。通常焊接中碳鋼的鑄件或鍛件，焊接時(shí)一般從兩方面著手：一是選用適當(dāng)?shù)暮笚l，如抗裂性好的低氫型焊條或奧氏體不銹鋼焊條等；二是采用一定的焊接工藝措施，如焊前預(yù)熱工件，采用細(xì)焊條、小電流、開坡口、多層焊，防止母材金屬過多地深入焊縫，以防止產(chǎn)生熱裂紋，并采用焊后緩冷以防止產(chǎn)生冷裂紋等。 補(bǔ)焊而很少用于構(gòu)件的焊接。一般結(jié)構(gòu)常使用酸性焊條，如E4303， E4320， E4301， E4310等；對(duì)于承受重載或低溫下工作的重要構(gòu)件，以及厚度大、剛度大的構(gòu)件可采用低氫型焊條，如 E5015，E501 E4316等。但對(duì)于厚度大于 50mm的構(gòu)件，需用多層焊，焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力退火；在低溫條件下焊接剛度大的構(gòu)件時(shí)，由于溫差大而變形又受到限制，會(huì)導(dǎo)致較大的焊接應(yīng)力，應(yīng)進(jìn)行焊前預(yù)熱，重要構(gòu)件常進(jìn)行焊后去應(yīng)力退火或正火。 一、金屬材料的焊接性 二、碳素鋼的焊接 低碳鋼的焊接 低碳鋼塑性好，一般沒有淬硬傾向，對(duì)焊接熱過程不敏感，具有良好的焊接性。一是焊接工藝性的優(yōu)劣，如焊接接頭產(chǎn)生的缺陷，尤其是出現(xiàn)各種裂紋傾向的大??；二是焊接接頭在使用過程中的可靠性，如焊接接頭的力學(xué)性能、耐蝕、耐熱、導(dǎo)電、導(dǎo)磁等方面性能的持久性。焊接性受材料、焊接方法、構(gòu)件類型及使用要求四個(gè)因素的影響。除各種金屬線材的噴涂外，還可以噴涂制成粉末材料的陶瓷、玻璃、塑料等非金屬材料，以滿足各種零件表面性質(zhì)的使用要求。噴槍熱源可以是氣體火焰，也可以是電弧或等離子弧等。 第五節(jié) 堆焊與熱噴涂 圖 1114 堆焊焊道形式 二、熱噴涂 熱噴涂是將熔融狀態(tài)的噴涂材料，通過高速氣流使其霧化噴
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