2焊接成形方法新

机电学院机械工程系赵友亮制作焊接成形方法§3.2焊接成形方法3.2.1熔化焊3.2.2压力焊3.2.3钎焊一、手工电弧焊1、手工电弧焊焊接过程①引弧②形成熔池③形成焊缝2、焊接电弧(1)焊接电弧的概念3.2.1熔化焊在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。焊条工件焊接电弧具备两个条件使气体电离阴极发射电子接触电阻：R短路电流：I电阻热：Q=I2RtE=V/dd+-d焊接电弧的稳定燃烧—就是带点粒子产生、运动、复合、产生的动态平衡过程。热电离碰撞电离阴极电子发射（2）电弧的构造及热量分布阴极区：阳极区：弧柱区：2400k36%2600k42%5000~8000k21%（3）电弧的极性直流电源正接极：直流电源反接极：工件—正极（阳极）；焊条—负极（阴极）。工件—负极（阴极）；焊条—正极（阳极）。用于薄板金属的焊接直流电源的正接与反接二、埋弧自动焊焊接电源控制箱焊接小车焊接热源：电弧热溶池保护：焊剂（气、渣）1.埋弧自动焊设备及焊接过程（1）设备简单、应用灵活方便。（2）劳动条件差、生产率低、质量不稳定。3、手工电弧焊特点2.埋弧自动焊工艺1）焊前准备2)采取防漏措施①双面焊；②手工电弧焊封底；③焊剂垫；④采用锁底坡口；⑤水冷铜垫板。①板厚在20-25mm以下的工件可不开坡口；但在实际生产中，板厚在14-22mm应开Y型坡口，半厚在22-50mm，可开双Y型坡口或U型坡口。3)要有引弧板和引出板②环焊缝：焊丝起弧点应与环的中心偏离一定距离a；（a=20-40mm）。直径小于250mm一般不采用埋弧焊。3.埋弧自动焊工艺特点1）生产率高（手弧焊的5-10倍）2）焊接质量高且稳定。3）节约金属材料、生产成本低。4）劳动条件好。5）只能在水平位置焊接。4.应用主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径的环形焊缝焊接。如压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊缝、船舶和潜艇壳体、其重机械、冶金机械（高炉炉身）等的焊接。三、气体保护焊1.氩弧焊利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法。焊接热源：电弧热保护介质：ArAr①不与金属发生化学反应—不产生夹渣缺陷②不溶解于液体金属中—不产生气孔缺陷③比重大于空气（25%）“阴极破碎”作用1）熔化极氩弧焊25mm以下的工件2）非熔化极氩弧焊适于6mm以下工件的焊接3）氩弧焊的特点及应用①机械保护效果好，焊缝金属纯净，焊缝成形美观，焊接质量优良。②电弧燃烧稳定，飞溅小。③焊接热影响区和变形小。④可进行全位置焊接。⑤氩气昂贵，设备造价高。应用：适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。如：铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。适用所有金属材料的焊接。钨极氩弧焊示意图以CO2气体作为保护性介质的电弧焊方法。焊接热源：电弧热保护介质：CO2CO2①与金属发生化学反应—产生夹渣缺陷②溶解于液体金属中—产生CO气孔缺陷③比重大于空气（25%）①氧化严重；②气孔倾向大（CO）；③飞溅严重。1)存在问题2.CO2气体保护焊①生产率高（是手弧焊的1-3倍）。②成本低（是手弧焊的40%）。③焊接热影响区和变形小。④可进行全位置焊接。⑤飞溅严重，焊缝成形差。应用：适用于低碳钢和强度级别不高的低合金结构钢的焊接。目前广泛用于造船、机车车辆、汽车制造、农业机械等。2）CO2气体保护焊的特点及应用四、电渣焊利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热，同时加热熔化焊丝和金属母材的焊接方法。焊接热源：电阻热保护介质：液态熔渣1.焊接过程2.焊接特点及应用1）大厚度工件可一次焊成。单丝—40-60mm；单丝摆动—60-150；三丝摆动—450mm；2）生产率高，成本低。3）焊接质量好。不易产生夹渣、气孔等缺陷。4）热影响区大。—焊后热处理。应用：①适用于碳钢、合金钢、不锈钢等材料；②适用于厚大工件。厚度大于40mm的大型结构件。3.2.2压力焊一、电阻焊通过加压、或同时加热加压，使焊件产生塑性变形，并经再结晶和扩散作用，使两部分金属达到原子间的结合，实现连接的焊接方法。1.点焊工艺参数电极压力焊接电流通电时间适中对组合焊件经电极加压，利用电流通过焊接接头的接触面及邻近区域产生的电阻热，实现焊接。焊点距离太近—分流现象严重太远—强度不够应用：4mm以下的薄板搭接。2.缝焊应用：3mm以下的薄板搭接。如：密封的容器（油箱、水箱等）、管道等。3.对焊（1）电阻对焊应用：用于断面简单，直径或边长小于20mm或强度要求不太高的工件对接。（2）闪光对焊应用：用于重要工件的焊接。可焊相同金属，也可焊异种金属对接（铝—钢、铝—铜）。工件直径—0.01mm-200mm。二、摩擦焊1.摩擦焊焊接过程2.摩擦焊接头型式3.特点及应用①质量稳定；②不需填充金属及焊剂；③生产率高，易实现自动化。应用：适用于黑色金属、有色金属；也适用于特种材料、异种材料焊接。3.2.3钎焊钎焊是将钎料熔化，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，冷凝后实现连接的焊接方法。一、钎焊的过程二、钎焊的种类1.软钎焊2.硬钎焊钎料的熔点在450℃以下。接头强度低，一般为60~190MPa，工作温度低于100℃钎料的熔点在450℃以上。接头强度高，在200MPa以上，工作温度较高。钎料的作用①连接②填充钎料的种类①软钎料：②硬钎料：锡铝合金（焊锡）铝基、铜基、银基、镍基合金等。2.溶剂溶剂的作用①清理作用②降低表面张力③保护作用去除表面氧化皮改善液态钎料对焊件的湿润性，增强毛细管作用。三、钎料和溶剂1.钎料2.可焊同种、异种金属和厚薄悬殊的工件。3.生产率高。易于实现自动化。4.设备简单，生产投资费用少。应用：主要焊接精密、微型、复杂、多焊缝异种金属的焊接。目前：软钎焊广泛用于电子、电器、仪表等行业；硬钎焊用于硬质合金刀具、钻探钻头、换热器的焊接。四、钎焊的特点及应用1.加热温度低，接头组织、性能变化小；焊接变形小，工件尺寸精确。