熔焊成形基础教学课件PPT.ppt
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1、第三章 连接成形,本章内容:连接和焊接的内涵;焊接工艺特点(重点);焊接方法的选择(难点);焊接结构工艺性(重点)。,连接技术(joining technology),可拆连接:螺纹连接、键连接、销连接、型面连接;永久性连接:焊接、铆钉连接、胶接等。成本低,过盈配合连接既可拆,也可永久连接。,焊接:采用局部加热或加压,或两者并用,使分离金属间达到原子间结合而连接 胶接:使用胶粘剂连接各种材料 机械联接:螺纹连接、销钉连接、铆钉连接等,焊接方法分类,熔焊:工件焊接处加热熔化(常加填充金属熔化),不加压,形成熔池,冷却结晶形成焊缝压焊:焊接时需加压(无论加热与否),工件处在固态或半固态下连接钎焊:
2、熔点低的钎料(填充金属)加热熔化,填充接头间隙,与被焊金属扩散连接,被焊金属不熔化,节约金属,减轻结构重量焊接部力学性能、密封性好能以小拼大,以简单拼复杂能制造双金属结构,焊接成形优点,焊接成形缺点,焊接成形应用,焊接件会产生焊接应力与变形焊接接头组织性能不均匀,且易产生焊接缺陷焊接结构一般不可拆对焊接材料要求较严,应用广泛,如各种批量型材间,型材、铸、锻件间,同种或异种金属间,不同尺寸、形状件之间,连接或修补,3-1 熔焊成形基础,焊接(welding):利用加热或加压手段,借助金属原子结合与扩散作用,使分离的金属永久的连接起来。,一、焊接电弧与电弧冶金过程,1.焊接过程:,焊条电弧焊过程,
3、利用焊条与工件间产生的电弧热,将工件和焊条熔化成熔池(molten pool),药皮熔化分解形成熔渣和气体,保护熔池。电弧焊冶金过程与炼钢相似:熔化、氧化还原、造渣、精炼、渗合金等一系列物理、化学过程。电弧焊过程中,电弧向前移动,新的熔池形成,旧的熔池冷却凝固形成焊缝,熔渣凝固成渣壳。,一、焊接电弧与电弧冶金过程,1.焊接过程手弧焊,焊件的加热、焊件中的热传递及冷却。1)加热的局部性温度分布不均热应力、变形;2)焊接热源是移动的准稳定温度场计算困难;3)加热速度和冷却速度极高。,一、焊接电弧与电弧冶金过程,1.焊接过程特点,电弧热、化学热、电阻热、等离子焰、电子束、激光束等。1)能量密度高焊接
4、加热区小,热量集中,生产率高;2)热源性能稳定保证质量;3)高的热效率节约能耗。,一、焊接电弧与电弧冶金过程,2.焊接热源,焊接电弧:电弧焊的热源,它是在电极与工件间产生的的强烈而持久的气体放电现象 特点:电压低、电流大、温度高、能量密度较大、移动性好,一、焊接电弧与电弧冶金过程,3.焊接电源,焊接电源由电焊机提供,电焊机分交流与直流两类直流焊机有两种接法(手弧焊):直流正接:工件接正极,受热大,适于厚工件 直流反接:工件接负极,受热小,适于薄工件,一、焊接电弧与电弧冶金过程,4.电弧焊冶金过程,T1:药皮开始反应温度T2:焊条端熔滴温度T3:弧柱间熔滴温度,T4:熔池表面温度 T5:熔池凝固
5、温度,药皮反应区:100-药皮熔点,水分蒸发、某些物质分解、铁合金氧化等;熔滴反应区:气体的分解和溶解、金属的蒸发、金属及其合金成分的氧化还原、焊缝金属的合金化等;熔池反应区:熔滴、熔渣以及母材金属各相间的物理化学反应继续进行,直至金属凝固,形成焊缝。温度分布极不均匀,一、焊接电弧与电弧冶金过程,4.电弧焊冶金过程冶金反应区,4.弧焊冶金熔池,熔池视作一微型冶金炉,但冶炼条件差:(1)温度高,反应快,氧化、吸气、金属蒸发烧损严重(2)熔池小,冷速快,冶金反应不充分,排气去渣来不及 易产生气孔、夹渣、裂纹、脆性、力学性能下降等缺陷保证焊缝质量措施:(1)使熔池与空气隔开,保护熔池(2)加脱氧剂,
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