三篇金属的焊接成形2011ppt课件.ppt
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1、第三篇 材料的焊接成形工艺,二 焊接优点 1 焊缝体积小、重量轻、性能优越; 2 能简化复杂件、大型件的制造工艺; 铸焊 锻(压)焊 联合结构 3 修补铸件、锻件以及局部受损坏的零件; 三 缺点:焊接应力、变形。,一 连接技术,分离构件:原子 间结合,机械连接 焊 接 粘 结,熔化焊 钎 焊 压力焊,焊接工业的裁缝.,第一章 熔焊工艺,一 手弧焊(又称焊条电弧焊) (一)焊接电弧 1 组成:阴极区、阳极区和弧柱区 2 影响电弧稳定性的主要因素 电源性质直流反接稳定性最好 极间气氛的电离能 碱与碱土金属电离能低(K、Na、Ca),常为引弧 剂、稳弧剂 焊接电流I,惰性气体(He、Ar) 卤族元素
2、(F、Cl等),电离能高,难于电离,有利于气体热电离 电场力过大,熔池金属飞溅,3 焊接电源的选择 酸性焊条尽量选交流成本低 碱性焊条多选直流反接 直流电源的正、反接法 碱性焊条药皮中含CaF2,电离能高,反接,焊条端为阳极区,促进CaF2电离。,正接法:工件接正极 反接法:工件接负极,(二)电焊条,碱性焊条含CaF2,目的:去氢。,依据熔渣性质,焊芯:其直径为焊条规格 作用,电极 填充材料,药皮,气渣联合保护,防止气孔、夹渣,冶金处理,脱氧、脱硫、 脱磷、渗合金,调整焊缝成分、 补充烧损,改善焊接工艺性,引弧性、稳弧、脱渣 焊接位置适应性,平、立、横、仰四种位置.,1 电焊条组成与作用,2
3、焊条分类 按用途:结构钢、不锈钢、铸铁十大类 按熔渣性质:酸性焊条、碱性焊条 按药皮类型:钛钙型、高钛钾型、低氢钠(钾)型 3 焊条的编号原则 典型的酸性焊条,E 4 3 1 3,钢芯熔化后形成的 物质 最低抗拉强度420MPa。,0、1全位置焊接,药皮类型:高钛钾型,熔敷金属,行业标准J421 ,其中J表示“结构钢” 交直流两用,用于一般低碳钢焊接,典型的碱性焊条,E5 0 1 5 : 只能用直流反接、防止氢脆,低氢钠型,低氢,药皮中不含有机物及结晶水的物质 在药皮中加入 CaF2,分解 F- + H+ HF(不溶于金属液),力学性能特点:(与同强度级别的酸性焊条比较) 优点:塑性提高14,
4、韧性k提高108,弱点:工艺性差,电弧稳定性,直流反接,F,烟尘有毒,NF、KF过热蒸汽剧毒,对水分、铁锈、油污敏感性大,对焊接部位要严格清理,对焊条严格烘干 350450,12h,4 焊条的选用原则 (1)焊接结构钢构件主要考虑焊缝的力学性能,强度焊缝与母材“等强度级别”原则 焊条的强度级别:42、50、55、60、 70、80等,塑性韧性,焊缝的重要性 动 载 荷 结构钢的刚度,选用碱性焊条,厚5mm 酸性焊条 厚100mm 碱性焊条,例:,(2)焊接不锈钢、耐热钢材料 主要考虑焊缝的化学成分要求 遵循“焊缝与母材同化学成分类型”原则 例:1Cr18Ni9Ti 焊条 E0-19-10-16
5、 (最新标准:E308-16),低氢钾型药皮,熔敷金属化学成分分类代号,焊接 接头,焊 缝 区,热影响区 HAZ,过热区 正火区 部分相变区,晶粒粗大常为裂纹源 (脆性大、强度低),(三)焊接接头的组织和性能 以低碳钢为例分析.,熔合区,改善热影响区组织、性能的方法 焊后热处理主要适于中小型重要件 采用正确的焊接方法或作特殊处理适于大型构件,例:过热区宽度(mm),弹簧钢 工具钢,通常不直接焊接,原因,CE(焊接碳当量),受热处理条件限制,激光焊接焊点可小到 几十至几百微米,二 其他常用的熔化焊,(一)埋弧焊 优点:效率高、焊接质量好。 例:810mm钢板 单位:3050m/h 而 手弧焊 6
6、8m/h 应用: 成批生产的中、厚板, 长的直、环缝平焊。 焊接位置:平焊 缺点:适应能力差,只能在水平位置焊接长直焊缝 或大直径的环焊缝。,.,(三)氩弧焊(全位置焊接) (1)氩气的特征.,单原子气体 比空气重25,不易漂散 既不与金属化合,也不溶于金属,弱点:电离能高 优点:高温时不分解、不吸热,氩气 特征,(2)阴极破碎作用. 工件端:阴极区发射电子(直流反接) 正离子轰击目标破碎气化,但一旦引燃,电弧热损失少, 电弧稳定。,(3)应用 极易氧化的有色金属(Al、Ti、Mg) 难熔的活性金属(Mo、Nb、Zr) 不锈钢和高温合金,熔化极氩弧焊 直流反接(为使电弧稳定) 交流:铝及其合金
7、 钨极氩弧焊 难熔的活性金属 直流正接 薄板(0.5-4mm) 脉冲氩弧焊 薄板.,(4)具体接法,铝 及其 合金,第二章 压力焊与钎焊,一、电阻焊 利用焊件接触处的电阻热将焊件加热到高塑性或半熔状态,并在压力下形成焊接接头的方法。,(四)CO2气体保护焊(全位置焊接) CO2 高温易分解,易使Fe及其它合金元素烧损,故不宜焊接有色金属和不锈钢,适用于低碳钢和强度级别不高的低合金结构钢,主要是薄板焊接。直流?接 答:直流反接。,判断题: 电渣焊是利用电流通过焊件所产生的电阻热作为热源来 进行焊接的。( ),注意: 钎焊:钎料熔化,工件不熔化(不是熔化焊)。,压力焊主要包括电阻焊(点焊、缝焊、对
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