机械制造基础课件13.ppt

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第二章第二章焊焊接接引言：

引言：

11、焊接的概念、焊接的概念通过加热或加压通过加热或加压（或两者并用或两者并用）,并且用并且用（或不用或不用）填充材料填充材料,使焊件达使焊件达到原子间结合的到原子间结合的连接方法连接方法。

加热可使被焊金属接头熔化加热可使被焊金属接头熔化,形成共同的熔池形成共同的熔池,凝固后连接起来凝固后连接起来.固态下焊接时需要加热或加压并加热固态下焊接时需要加热或加压并加热:

熔焊接时需要加热熔焊接时需要加热:

加压力是使被焊金属的连接处产生塑性变形加压力是使被焊金属的连接处产生塑性变形,以增加它们的真实以增加它们的真实接触面积接触面积.加热是为了增加金属塑性和原子的扩散能力加热是为了增加金属塑性和原子的扩散能力.22、焊接的特点、焊接的特点:

焊接与其它连接方法有本质的区别焊接与其它连接方法有本质的区别,不仅在宏观上建立了永久不仅在宏观上建立了永久性的联系性的联系,在微观上也建立了组织之间的原子级的内在联系在微观上也建立了组织之间的原子级的内在联系.焊接比其它连接方法具有更高的强度焊接比其它连接方法具有更高的强度,密封性密封性,且质量可靠且质量可靠,生生产率高产率高,便于实现自动化便于实现自动化.节省金属节省金属,工艺简单工艺简单,可以很方便的采用锻可以很方便的采用锻-焊焊,铸铸-焊等复焊等复合工艺合工艺,生产大型复杂的机械结构和零件生产大型复杂的机械结构和零件.焊接是一个不均匀加热的过程焊接是一个不均匀加热的过程,焊后的焊缝易产生焊接应焊后的焊缝易产生焊接应力力,易引起变形易引起变形.第第13章章焊接焊接33、焊接的种类、焊接的种类:

（1）

（1）熔化焊熔化焊:

根据焊接的过程可分为三类根据焊接的过程可分为三类:

将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法.主要有电弧焊主要有电弧焊,气焊气焊,电渣焊电渣焊,等离子弧焊等离子弧焊,电子束焊电子束焊,激光焊等激光焊等.

（2）

（2）压力焊压力焊:

（3）（3）钎焊钎焊:

通过加压和加热的综合作用通过加压和加热的综合作用,以实现金属接合的焊接方法以实现金属接合的焊接方法.以熔点低于被焊金属熔点的焊料填充接头形成焊缝的焊接以熔点低于被焊金属熔点的焊料填充接头形成焊缝的焊接方法方法.主要包括电阻焊主要包括电阻焊,摩擦焊摩擦焊,爆炸焊等爆炸焊等.主要包括软钎焊和硬钎焊主要包括软钎焊和硬钎焊.第第13章章焊接焊接第一节第一节手工电弧焊手工电弧焊一、焊接过程一、焊接过程手工电弧焊是手工电弧焊是熔焊熔焊一种一种,它是用手操作焊条它是用手操作焊条,利用焊条与被焊金属工利用焊条与被焊金属工件间产生的电弧热量加热并熔化金属件间产生的电弧热量加热并熔化金属,随后形成焊缝随后形成焊缝,获得牢固接头的焊获得牢固接头的焊接方法接方法.焊接时焊接时,焊工手握夹着焊条的焊钳进行焊接焊工手握夹着焊条的焊钳进行焊接,焊条和工件之间产生电焊条和工件之间产生电弧将工件局部加热到熔化状态形成熔池弧将工件局部加热到熔化状态形成熔池,焊条作为一个电极焊条作为一个电极,其端部在电其端部在电弧的作用下不断被熔化弧的作用下不断被熔化,形成熔滴进入熔池形成熔滴进入熔池,随着电弧的向前移动随着电弧的向前移动,熔池熔池尾部液态金属逐步冷却结晶尾部液态金属逐步冷却结晶,最终形成焊缝最终形成焊缝.（.（其过程如图其过程如图）第第13章章焊接焊接二、焊接工艺二、焊接工艺（一一）焊接电弧焊接电弧电弧是在电极电弧是在电极（焊条焊条）和工件间的气体介质中强烈而持久的放电现象和工件间的气体介质中强烈而持久的放电现象.1.1.产生过程产生过程:

焊接时焊接时,使电极与工件瞬时接触并迅速提起使电极与工件瞬时接触并迅速提起（离开焊件离开焊件2-4mm）,2-4mm）,由于短路产生高热由于短路产生高热,产生金属蒸汽产生金属蒸汽.高温金属发出电子并撞击气体分高温金属发出电子并撞击气体分子子,使气体介质电离成正离子和负离子使气体介质电离成正离子和负离子,正离子流向阴极正离子流向阴极,负离子流向阳负离子流向阳极极,形成电弧形成电弧.2.2.电弧的构造电弧的构造:

（如图如图）当采用直流电源焊接时当采用直流电源焊接时,阳极区温度可达阳极区温度可达2600K,2600K,阴极区可阴极区可2400K,2400K,电弧中心区可达电弧中心区可达6000-8000K.6000-8000K.故有故有正反两种正反两种接法接法.采用交流电源焊接时采用交流电源焊接时,两极温度均可达两极温度均可达2500K2500K左右左右.第第13章章焊接焊接（二二）焊接接头形式及坡口焊接接头形式及坡口（三三）焊缝的空间位置焊缝的空间位置根据焊件结构形状根据焊件结构形状,厚度和使用条件厚度和使用条件,常用的接头型式有常用的接头型式有:

对接对接搭接搭接角接角接交接交接坡口坡口:

为保证厚板能焊透和减少焊件在焊缝中的比例为保证厚板能焊透和减少焊件在焊缝中的比例,焊接前把两焊件焊接前把两焊件的待焊处加工成所需的几何形状的待焊处加工成所需的几何形状.常见的坡口型式有常见的坡口型式有:

V型型X型型Y型型U型型（常见的接头形式及坡口常见的接头形式及坡口）根据焊缝在空间的位置不同根据焊缝在空间的位置不同,可分为可分为:

平焊平焊横焊横焊立焊立焊仰焊仰焊第第13章章焊接焊接（四四）焊接直径与焊接电流焊接直径与焊接电流为保证焊接质量应正确选择为保证焊接质量应正确选择焊接工艺参数焊接工艺参数。

焊条直径决定于焊件厚度。

焊条直径决定于焊件厚度,焊焊接电流决定于焊条直径。

（见表）接电流决定于焊条直径。

（见表）三、电焊设备三、电焊设备弧焊机是手工电弧焊的主要设备，常用的交流电弧焊机和直流电弧焊机。

弧焊机是手工电弧焊的主要设备，常用的交流电弧焊机和直流电弧焊机。

1、交流电弧焊机、交流电弧焊机2、直流电弧焊机、直流电弧焊机其实质是一部具有符合焊接要求的特殊降压变压器。

其实质是一部具有符合焊接要求的特殊降压变压器。

是由特殊的直流发电机和普通的交流电动机组成的。

是由特殊的直流发电机和普通的交流电动机组成的。

第第13章章焊接焊接四、电焊条四、电焊条焊条在焊接过程中一是作为电极传导电流及产生电弧，二是作焊条在焊接过程中一是作为电极传导电流及产生电弧，二是作为填充材料。

焊条是手工电弧焊接必须使用的焊接填充材料。

为填充材料。

焊条是手工电弧焊接必须使用的焊接填充材料。

11、作用：

、作用：

22、组成：

、组成：

焊条由焊芯和药皮两部分组成焊条由焊芯和药皮两部分组成。

焊焊芯：

芯：

其作用是传导电流、产生电弧和填充金属的作用。

其作用是传导电流、产生电弧和填充金属的作用。

药皮：

药皮：

由多种矿石粉、铁合金粉、有机物和粘结剂等组成。

由多种矿石粉、铁合金粉、有机物和粘结剂等组成。

其作用是：

其作用是：

（1）改善焊条工艺性改善焊条工艺性

（2）机械保护机械保护（3）参与冶金反应参与冶金反应第第13章章焊接焊接33、焊条型号、焊条型号EE50501818表示药皮为铁粉低氢型，表示药皮为铁粉低氢型，第第13章章焊接焊接直直流流电电焊焊机机第第13章章焊接焊接直流电焊机直流电焊机第第13章章焊接焊接四、焊条四、焊条一般电弧焊所使用的焊条为普通焊条，由焊芯和药皮（涂料）两部分组成一般电弧焊所使用的焊条为普通焊条，由焊芯和药皮（涂料）两部分组成.11焊芯焊芯是组成焊缝金属的主要材料。

是组成焊缝金属的主要材料。

焊芯的直径即称为焊条直径，最小为焊芯的直径即称为焊条直径，最小为1.6mm1.6mm，最大为最大为8mm8mm，以直径为以直径为3.23.25mm5mm的焊条应用最广。

的焊条应用最广。

焊接合金结构钢、不锈钢用的钢条、应采焊接合金结构钢、不锈钢用的钢条、应采用相应的合金结构钢、不锈钢的焊接钢丝作焊芯。

用相应的合金结构钢、不锈钢的焊接钢丝作焊芯。

焊条药皮在焊接过程中的作用焊条药皮在焊接过程中的作用22焊条药皮焊条药皮第第13章章焊接焊接常用的连接方法常用的连接方法焊焊接接:

胶胶接接:

机械连接机械连接:

主要指螺栓连接主要指螺栓连接,铆钉连接铆钉连接,销和键连接等销和键连接等.借助于胶粘剂使两个分离的表面依靠化学力借助于胶粘剂使两个分离的表面依靠化学力和机械力作用把物体结合的连接方法和机械力作用把物体结合的连接方法.可连接同种金属可连接同种金属（或异种金属或异种金属,或非金属或非金属）的各种接头的各种接头;特别适特别适用于异型用于异型,异质异质,复杂形状的连接复杂形状的连接;但接头力学性能低但接头力学性能低,耐热老化和耐热老化和气候老化性能差气候老化性能差.指各种同种或异种金属材料指各种同种或异种金属材料（包括各类钢材包括各类钢材,铝合金铝合金,钛合金钛合金,铜合金以及其它一些特种金属合金铜合金以及其它一些特种金属合金）之间的连接之间的连接.主要用于机械制造和工程结构中主要用于机械制造和工程结构中.特点是连接件是标准件特点是连接件是标准件,有良好的互换性有良好的互换性,选用方便选用方便,易于易于检修检修;但成本高但成本高,影响外观影响外观.第第13章章焊接焊接第第13章章焊接焊接第第13章章焊接焊接交交流流电电焊焊机机第第13章章焊接焊接交交流流电电焊焊机机第第13章章焊接焊接交交流流电电焊焊机机第第13章章焊接焊接交交流流电电焊焊机机第第13章章焊接焊接第第13章章焊接焊接第第13章章焊接焊接