材料成型技术基础-第三章-金属连接成形-课件&作业3

材料材料材料材料成型成型成型成型技术基础技术基础技术基础技术基础材料材料材料材料成型成型成型成型技术基础技术基础技术基础技术基础作业作业作业作业3：：：：
作业要求作业要求作业要求作业要求：：：：写在写在写在写在word文档文档文档文档；；；；将这个文件压缩打包并命名为将这个文件压缩打包并命名为将这个文件压缩打包并命名为将这个文件压缩打包并命名为：：：：作业作业作业作业3班级班级班级班级-学号学号学号学号-姓名姓名姓名姓名.zip（（（（作业作业作业作业3-13机制机制机制机制1-18-张三张三张三张三.zip））））1.请定义熔焊。2.焊条电弧焊接头的基本形式有哪些？3.焊芯的主要作用是什么？4.中碳钢和低强度低合金钢的可焊性哪个比较好？5.二氧化碳保护焊适合焊有色金属和高合金钢吗？为什么？welding在制造金属结构和机器过程中在制造金属结构和机器过程中在制造金属结构和机器过程中在制造金属结构和机器过程中，，，，经常要把两个或两个以上的构经常要把两个或两个以上的构经常要把两个或两个以上的构经常要把两个或两个以上的构件组合起来件组合起来件组合起来件组合起来，，，，而构件之间的组合必须通过一定的而构件之间的组合必须通过一定的而构件之间的组合必须通过一定的而构件之间的组合必须通过一定的连接方式连接方式连接方式连接方式，，，，才才才才能成为完整的产品能成为完整的产品能成为完整的产品能成为完整的产品。。。。金属的连接有很多种方法金属的连接有很多种方法金属的连接有很多种方法金属的连接有很多种方法，，，，按拆卸时是否损坏被连接件可分为按拆卸时是否损坏被连接件可分为按拆卸时是否损坏被连接件可分为按拆卸时是否损坏被连接件可分为可拆连接和不可拆连接可拆连接和不可拆连接可拆连接和不可拆连接可拆连接和不可拆连接。。。。3.1.1金属连接概述金属连接概述金属连接概述金属连接概述可拆连接可拆连接可拆连接可拆连接::::不必损坏被连接件或起连接作用的连接件就可以完成拆卸，如键连接和螺栓连接，只需将键打出，或将螺母松开抽出螺栓，就可以完成拆卸。螺纹联接是应用最广泛的可拆连接。不可拆连接不可拆连接不可拆连接不可拆连接::::必须损坏或损伤被连接件或起连接作用的连接件才能完成拆卸，如焊接和铆接。在钢结构中在钢结构中在钢结构中在钢结构中，，，，常用连接方法主要有铆接常用连接方法主要有铆接常用连接方法主要有铆接常用连接方法主要有铆接、、、、胶接胶接胶接胶接、、、、胀接胀接胀接胀接、、、、焊接焊接焊接焊接、、、、螺纹连接等螺纹连接等螺纹连接等螺纹连接等。。。。welding铆接的基本形式铆接的基本形式铆接的基本形式铆接的基本形式搭接搭接搭接搭接是铆接结构中最简单的叠合方式，它是将板件边缘对搭在一起用铆钉加以固定连接的结构形式。对接对接对接对接是将连接的板件置于同一个平面，上面覆盖有盖板，用盖板把板件铆接在一起。这种连接可分为单盖板式和双盖板式两种对接形式。角接角接角接角接是互相垂直或组成一定角度板件的连接。这种连接要在角接处覆以搭叠零件一角钢角钢角钢角钢。角接时，板件上的角钢接头有一侧或两侧两种形式。3.1.1金属连接概述金属连接概述金属连接概述金属连接概述搭接对接角接welding胶接胶接胶接胶接胶接是借助于一层非金属的中间体材料，通过化学反应或物理凝固等作用，从而把两个物体紧密地接合在一起的连接方法，也是一种不可拆连接。作为中间连接体的材料称为胶粘剂。3.1.1金属连接概述金属连接概述金属连接概述金属连接概述常见胶接基本形式常见胶接基本形式常见胶接基本形式常见胶接基本形式welding胀接胀接胀接胀接胀接是利用胀接是利用胀接是利用胀接是利用胀管器胀管器胀管器胀管器使管子产生使管子产生使管子产生使管子产生塑性塑性塑性塑性变形变形变形变形，，，，同时管板孔壁产生同时管板孔壁产生同时管板孔壁产生同时管板孔壁产生弹性弹性弹性弹性变形变形变形变形，，，，利用管板孔壁的回弹对管子施加径向压力利用管板孔壁的回弹对管子施加径向压力利用管板孔壁的回弹对管子施加径向压力利用管板孔壁的回弹对管子施加径向压力，，，，使管使管使管使管子和管板变形达到子和管板变形达到子和管板变形达到子和管板变形达到密封和紧固密封和紧固密封和紧固密封和紧固的一种连接方法的一种连接方法的一种连接方法的一种连接方法。。。。进行胀接操作称为胀管进行胀接操作称为胀管进行胀接操作称为胀管进行胀接操作称为胀管，，，，有专用的胀管器有专用的胀管器有专用的胀管器有专用的胀管器。。。。3.1.1金属连接概述金属连接概述金属连接概述金属连接概述胀接的结构形式胀接的结构形式胀接的结构形式胀接的结构形式（a）光孔胀接（b）翻边胀接（c）开槽胀接喇叭形半圆形welding焊接焊接焊接焊接：：：：通过加热、加压或两者并用，用或不用填充材料，借助于金属原子的扩散和结合，使分离的材料牢固地连接在一起的加工方法。。实质实质实质实质：：：：利用加热或加压，或两者并用的手段，借助原子间的扩散和结合，使分离的金属牢固地连接起来。3.1.2焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的特点与铆接等其他加工方法相比与铆接等其他加工方法相比与铆接等其他加工方法相比与铆接等其他加工方法相比，，，，优点为优点为优点为优点为：：：：具有减轻结构重量，节省材料生产效率高，易实现机械化和自动化接头密封性好，力学性能高工作过程中无噪音等。。。。不足不足不足不足：：：：会引起焊接接头组织、性能的变化，同时焊件还会产生较大的应力和变形。welding焊接分类焊接分类焊接分类焊接分类熔焊熔焊熔焊熔焊::::将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝实现连接的焊接方法。如焊条电弧焊、气焊等。压焊压焊压焊压焊::::必须对焊件施加压力（加热或不加热）以实现连接的焊接方法。如电阻焊等。钎焊钎焊钎焊钎焊::::采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件接合处和钎料加热到高于钎料熔点但低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。3.1.2焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的定义及分类welding3.1.2焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的定义及分类welding3.1.2焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的定义及分类焊接的定义及分类汽车一厂车身车间POLO底盘焊接焊接焊接焊接焊接的应用金属结构件——建筑结构、自行车三角架、钢窗、锅炉、压力容器、管道、船舶、车辆等；机器部件——重型机械的机架、底座、箱体、轴、齿轮、刀具等。welding1111．．．．熔焊的冶金原理熔焊的冶金原理熔焊的冶金原理熔焊的冶金原理熔焊三要素熔焊三要素熔焊三要素熔焊三要素热源热源热源热源：：：：能量要集中，温度要高，以保证金属快速熔化，减小热影响区。满足要求的热源有电弧、等离子弧、电渣热、电子束和激光。填充金属填充金属填充金属填充金属：：：：要保证焊缝填满并添加有益的合金元素，以达到力学性能等使用性能的要求，主要有焊芯和焊丝。3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理（a）渣保护（b）气保护（c)渣—气保护对熔池的保护方式对熔池的保护方式对熔池的保护方式对熔池的保护方式welding3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理2222．．．．焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能焊接热循环曲线焊接时，热源沿着工件逐渐移动并对工件进行局部加热，故在焊接过程中，焊缝及其附近的母材经历了一个加热和冷却的过程。welding焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区三部分组成的。3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理1-焊缝；2-熔合区；3-热影响区；4-母材焊缝是指在焊接接头横截面上由熔池金属形成的区域。熔合区也称半熔化区，是指位于熔合线两侧的一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区。热影响区是指焊缝附近的母材因焊接热作用而发生组织或性能变化的区域。welding低碳钢低碳钢低碳钢低碳钢（（（（Q235Q235Q235Q235或或或或20202020））））的焊接接头的焊接接头的焊接接头的焊接接头（（（（组织与性能组织与性能组织与性能组织与性能））））3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理welding3333．．．．焊接应力和焊接变形焊接应力和焊接变形焊接应力和焊接变形焊接应力和焊接变形焊接应力焊接应力焊接应力焊接应力焊接时一般采用集中热源对焊件进行局部加热，因此，焊接过程中工件不均匀的加热和冷却以及存在刚性约束是产生焊接应力与变形的根本原因，焊后使焊缝及其附近区域的纵向受拉应力，远离焊缝区域受压应力。3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理平板对接焊接应力的产生平板对接焊接应力的产生平板对接焊接应力的产生平板对接焊接应力的产生welding焊接变形焊接变形焊接变形焊接变形常见焊接变形基本形式常见焊接变形基本形式常见焊接变形基本形式常见焊接变形基本形式3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理（a）收缩变(b)角变形(c)弯曲变形(d)扭曲变形(e)波浪变形welding减少焊接应力与变形的工艺措施减少焊接应力与变形的工艺措施减少焊接应力与变形的工艺措施减少焊接应力与变形的工艺措施反变形法反变形法反变形法反变形法(a)(a)(a)(a)焊前未反变形焊前未反变形焊前未反变形焊前未反变形(b)(b)(b)(b)焊前反变形焊前反变形焊前反变形焊前反变形3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理(c)(c)(c)(c)焊前预弯曲反变形焊前预弯曲反变形焊前预弯曲反变形焊前预弯曲反变形(d(d(d(d））））焊后焊后焊后焊后welding刚性固定法刚性固定法刚性固定法刚性固定法3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理(a)刚性固定(b)定位焊点固定焊件(a)焊前(b)焊后加热减应区加热减应区加热减应区加热减应区welding合理选择焊接顺序合理选择焊接顺序合理选择焊接顺序合理选择焊接顺序3.1.3焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理焊接成形的基本原理(a)机械矫正(b)火焰矫正常用焊接变形矫正方法常用焊接变形矫正方法常用焊接变形矫正方法常用焊接变形矫正方法welding利用电弧产生的热量来熔化焊条和部分工件，从而使两块金属连成一体的手工操作的焊接方法。设备简单，操作灵活方便，能够适应各种条件下的焊接，因此成为熔焊中应用最广泛的一种焊接方法。要求操作者技术水平较高，生产率较低，劳动条件较差。3.2.1焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊的特点焊条电弧焊的特点焊条电弧焊的特点焊条电弧焊的特点操作灵活，适应性强对焊接接头的装配要求低可焊金属材料种类多，常用于低碳钢、低合金结构钢的焊接焊接生产率低，劳动强度大焊接质量不稳welding焊接电弧焊接电弧焊接电弧焊接电弧焊接电弧是指在焊条与焊件之间的气体介质中强烈而持久的放电现象。焊接电弧的产生过程。3.2.1焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊(a)接触(b)拉开(c）燃弧1-阴极区;2-弧柱区;3-阳极区welding焊接电弧极性选择焊接电弧极性选择焊接电弧极性选择焊接电弧极性选择用直流电源焊接时，有正接和反接两种接线方法。用交流电源焊接时，不存在极性选择问题。4.2.1焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊焊条电弧焊(a)正接法(b)反接法图4-21焊接电弧极性选择welding选择极性时，主要根据焊条的性质与焊件的厚度、材质等因素综合考虑。正接时，