PPT《机械制造基础》

机械制造基础 金工教研室制造科学与工程学院 第四讲:焊接 本讲内容

一、电弧焊工艺常识

二、焊条电弧焊

三、特种焊接工艺方法

四、金属材料的焊接性

五、焊接结构设计

六、连接技术 关于焊接 焊接是通过加热或加压,使工件产生原子间结合的一种连接加工方法.

焊接产生的历史及特点起源于一次世界大战后(凡尔赛公约)永久性连接,被焊母材之间有原子或分子扩散是现代工业的基础工艺造船、航空、锅炉、化工、机械、汽车 焊接的分类

一、电弧焊工艺常识

1、焊接电弧气体介质中导电现象 焊接电弧的热量 热量来源于阳极43%阴极36%弧柱21%热量扩散65%~85%加热熔化金属其余散失在电弧周围飞溅的金属液

2、正接和反接 温度:阳极:2600K阴极:2400K电弧中心:6000K- 8000K直流焊接正接法:工件温度高反接法交流焊接:两极温度均为2500K引弧电压:50-90V电弧电压:16-35V

3、焊接接头的组织与性能 焊接工件上温度的变化与分布 低碳钢焊接接头组织 焊缝 焊接热影响区 焊缝的热影响区 1-熔合区0.1~1mm,关键2-过热区脆性比融合区更大3-正火区力学性能优于母材4-部分相变区比正火区稍差不同焊接方法热影响区宽度不同焊后正火改善接头性能

4、焊缝 从熔池底向中心凝固各个方向凝固速度不同柱状铸态组织铁素体+少量珠光体杂质集中在焊缝中心,影响焊缝质量

5、焊接应力与变形 极不平衡的热循环过程应力分布规律先冷受压,后冷受拉 消除焊接应力 提高母材塑性避免焊缝交叉避免焊缝过宽过长合理焊接顺序先焊短焊缝后焊长焊缝预热焊件、振动焊缝焊后退火 焊接变形 收缩变形角变形弯曲变形扭曲变形波浪变形 防止焊接变形 减小焊接应力提高结构刚度对称焊缝分布焊前反变形 防止焊接变形 合理焊接操作平衡温度分布利用变形 防止焊接变形 焊后校正

二、焊条电弧焊 焊条电弧焊过程药皮燃烧:电弧周围气体:CO

2、CO、H2熔池中熔渣,冷却形成渣壳保护熔池中的熔化金属

1、电焊条 焊芯导电和填充焊缝焊接用钢丝低碳钢、合金结构钢、不锈钢药皮焊接过程顺利进行焊缝化学成分、力学性能 焊条药皮 作用提高电弧燃烧的稳定性防止空气对熔化金属的有害作用对熔池脱氧、加入合金元素保证焊缝金属的化学成分和力学性能稳弧、造气、造渣、脱氧、合金、稀渣、粘接 造成具有一定物理化学性能的熔渣,保护焊缝,碱性渣中的CaO可脱硫、磷 大理石、长石、萤石、菱苦石、锰矿、钛铁矿、粘土、钛白粉、金红石 造渣剂 造成一定量的气体,隔绝空气,保护焊接熔滴与熔池 淀粉、木屑、纤维素、大理石 造气剂 改善引弧性能、提高电弧燃烧的稳定性 碳酸钾、碳酸钠、长石、大理石、钛白粉、钠水玻璃、钾水玻璃 稳弧剂 作用 原料名称 原料种类 药皮的组成及其作用 焊条分类 按化学成分分成七大类碳钢、低合金钢、不锈钢、堆焊、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金焊条型号E4303:E碳钢焊条43:焊缝抗拉43 kgf/mm20:(0/1)全位置焊接、(2)平焊、(4)向下立焊03:

3、4为组合表示焊接电流种类和药皮类型,03为钛钙型药皮、交流或直流 焊条牌号 焊条牌号J

422、J507J:结构钢焊条(奥氏体不锈钢A、铸铁Z)42:抗拉强度等级MPa(