机械制造工艺基础第三章.ppt
第三章 焊接,31 概述 32 焊条电弧焊 33 气焊与气割 34 其他焊接方法简介,31 概述,焊接通过加热或加压或两者并用，并使用（或不用）填充材料，使工件达到结合的一种方法。,焊件由焊接方法连接的组件。,一、焊接的分类二、焊接的特点和应用,一、焊接的分类,熔焊将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。压焊焊接时对焊件施加压力，以完成焊接的方法。钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔化的温度，利用液态钎料浸润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。,二、焊接的特点和应用,特点：,焊接是相互分离的金属材料借助于原子间的结合力连接起来的一种工艺方法。,节约材料，接头密封性好，易实现机械化和自动化 生产程序简单，经济效益高 设备简单，操作方便，产品成本低,32 焊条电弧焊,一、焊条电弧焊二、焊接电源三、焊接用具四、焊条五、焊接接头形式和坡口 六、焊接操作七、焊接工艺参数的选择八、焊接缺陷,一、焊条电弧焊,1焊条电弧焊的焊接过程2焊条电弧焊的特点3引弧4正接与反接,1焊条电弧焊的焊接过程,焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，又称手工电弧焊。,1焊件2焊条3焊钳4电焊机5焊接电弧6熔池7焊缝,2焊条电弧焊的特点,以焊条为熔化电极，传导电流，产生电弧，作为熔焊的热源。焊接过程中作为电极的焊条不断熔化，融入熔池，作为形成焊缝的填充材料电弧温度较高、热量集中，设备简单，操作方便、灵活，能适应在各种条件下焊接（能进行对接、角接、T形接、搭接等各种接头形式，各种坡口，平焊、横焊、立焊、仰焊等各种位置的焊接）生产效率降低，劳动强度较大，焊接质量取决于焊工的操作技术水平,3引弧,焊接电弧由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与母材间，通过气体介质产生的强烈而持久的放电现象。,引弧电弧焊时，引燃焊接电弧的过程。,焊接电弧的组成,1阴极区2弧柱3阳极区,4正接与反接,正接焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线方法。反接焊件接电源负极，焊条接电源正极的接线方法。,二、焊接电源,焊条电弧焊的焊接电源（俗称电焊机）有直流电源和交流电源两种，分直流弧焊发电机、交流弧焊变压器和弧焊整流器三大类。,1直流弧焊发电机,2交流弧焊变压器,3弧焊整流器,三、焊接用具,1焊接电缆2焊钳3面罩4辅助器具,焊钳,面罩,四、焊条,焊条涂有药皮的供焊条电弧焊用的熔化电极，它由药皮和焊芯两部分组成。,焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯。,药皮压涂在焊芯表面上的涂料层。,五、焊接接头形式和坡口,接头形式零件（焊件）连接处所采用的结构方式。,1接头形式,对接接头,角接接头,T形接头,搭接接头,坡口根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽。,2坡口,对接接头的坡口形式,I形,V形（带钝边）,X形（带钝边）,U形（带钝边）,双U形（带钝边）,六、焊接操作,1电弧的引燃与控制2运条,1电弧的引燃与控制,将焊条的末端与焊件表面接触形成短路，然后迅速将焊条提离焊件表面至一定距离（24mm），电弧即能引燃。,焊条末端与焊件表面之间的距离要保持不变。,直击法,划擦法,2运条,1焊条送进 2焊条沿焊接方向移动 3焊条横向摆动,焊条横向摆动的形式,锯齿形,月牙形,三角形,“8”字形,环形,多层焊,单道多层焊,多道多层焊,七、焊接工艺参数的选择,1焊条直径2焊接电流3焊接速度及其他,1焊条直径,主要取决于焊件的厚度其次应考虑接头形式、焊接位置、热输入量及焊工技术熟练程度等因素,2焊接电流,焊接电流焊接时，流经焊接回路的电流。,I焊接电流，AK系数 d焊条直径，mm,I=Kd,系数K与焊条直径相关，可查表获得,主要取决于焊条直径,3焊接速度及其他,焊接速度v 单位时间内完成的焊缝长度电弧电压U 2530V为宜 焊接层数 层数选择要兼顾质量和效率,八、焊接缺陷,1.未焊透2.夹渣 3.气孔 4.咬边 5.焊瘤 6.焊接裂纹,33 气焊与气割,一、气焊与气割的特点二、气焊、气割用的气体、设备和工具三、气焊要点,1气焊的特点,（1）焊接时不需要电源。（2）火焰控制容易，热量输入调节方便，设备简单，使用灵活。（3）变形大，焊接质量不如电弧焊。（4）生产率较低。,主要用于碳素钢、低合金钢、有色金属（如铜、铝等）的薄件、小件的焊接，多为单件、小批量生产或维修场合。,一、气焊与气割的特点,2气割的特点,（1）气割是利用气体火焰对金属材料加热到燃点，然后喷以高速切割氧流使金属燃烧生成氧化熔渣并将其从切口处吹除实现切割。（2）设备简单，操作方便，使用范围广；所用的气体、设备和工具与气焊相同，只是气焊时使用气焊炬，气割时使用割炬。,广泛用于碳素钢和低合金钢的切割。不能气割的金属为铸铁、不锈钢、铜、铝等。,二、气焊、气割用的气体、设备和工具,1氧气和乙炔2氧气瓶3溶解乙炔气瓶4乙炔发生器5减压器6气焊炬7割炬8氧气炔焰,三、气焊要点,2选择焊丝,1焊前准备,彻底清除焊件接头处的锈蚀、油污、油漆和水分等。,焊丝在气焊时与熔化的焊件混合形成焊缝金属。,3焊炬移动方向,左焊法,右焊法,焊嘴倾角气焊时，焊嘴相对焊件表面倾斜的一定角度。,焊嘴倾角与焊件厚度的关系,4控制焊嘴倾角,34 其他焊接方法简介,一、埋弧焊二、气体保护电弧焊三、电阻焊四、钎焊,一、埋弧焊,1埋弧焊的原理,1漏斗 2焊丝盘 3焊丝 4自动焊机头 5导电嘴 6焊缝 7渣壳 8焊件 9焊剂,2埋弧焊的特点,焊缝质量好 生产率高 成本低 劳动条件改善,二、气体保护电弧焊,1分类与特点,二氧化碳气体保护焊 惰性气体保护焊（氩弧焊、氦弧焊等）,采用外加气体保护，与熔渣保护比较，电弧可见，焊接时对中容易电弧受气体压缩而热量集中，熔池小，热影响区较窄，焊件变形小电弧气氛的含氢量较易控制，可减小冷裂倾向适用于焊接钢铁及各种非铁金属.,特点：,2二氧化碳气体保护焊,1焊件2喷嘴3CO2气体4流量计5减压器6CO2气瓶7焊丝8送丝机构9软管10导电嘴11电源12熔池13焊缝,3氩弧焊,熔化极氩弧焊 钨极氩弧焊,三、电阻焊,1电阻焊的特点,焊接时须对焊件加压并通电，焊件的内电阻和接触电阻发热而使焊件被焊处达到熔化或热塑性状态，在压力作用下焊合在一起焊件接头不需要开坡口，不用填充金属热影响区小，焊件变形小劳动条件好，生产效率高，容易实现自动化,2电阻焊的分类,电阻对焊,电阻点焊,缝焊,四、钎焊,1钎焊及其分类,硬钎焊：使用硬钎料进行的钎焊。软钎焊：使用软钎料进行的钎焊。,钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，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焊件的方法。,2钎焊的特点,焊接时，母材不熔化，只有钎料熔化焊件加热温度低，构件变形小，焊件金属组织和性能基本不变可焊接异种金属、难熔金属半永久性连接,3钎料与钎剂,钎焊焊剂是钎焊时使用的熔剂，简称钎剂。,钎料分硬钎料和软钎料。,硬钎料熔点高于450的钎料称为硬钎料。软钎料熔点低于450的钎料称为软钎料。,
