焊接工艺基础及方法.ppt
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1、目 录,金属材料 钢的分类及牌号 一、定义 1、碳素钢 二、分类 2、普通合金钢 三、金属的性能 焊接工艺及方法 一、 焊接方法的发展及其应用 二、焊接工艺基础知识 三、常用的焊接方法 焊接接头 焊接符号的表示方法,金属材料,一、定义 金属就是具有金属光泽、不透明、高塑性、良好的导电性和导热性以及固定熔点特征的结晶物质。 二、分类 纯金属:单一元素 合金:两种或两种以上元素,三、金属的性能: 1、物理性能: 比重 熔点 导电性 导热性 导磁性 热膨胀性,2、机械性能(力学性能): 金属在外界机械力的作用下所反应出来 的各种性能。 强度 塑性 硬度 冲击韧性 疲劳,3、工艺性能:焊接性 4、化学
2、性能:,返回,钢的分类及牌号,1、碳素钢: 基本元素碳、硅、锰、硫、磷 1)普通结构钢 例:Q235A F 2)优质结构钢 例:20 3)工具钢 例:T 7 4)专用钢 例:H08A 20g,2、普通合金钢:合金总量3% 16 Mn1 25 Mn2 V1,返回,焊接工艺及方法 一、 焊接方法的发展及其应用 1、焊接的定义: 焊接是指通过适当的物理化学过程使两个分离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。,1)焊接方法的发展 1885年俄国人别那尔道斯发明碳极电弧; 1892年发现金属极电弧; 1930年出现薄皮、厚皮焊条; 1950年以后 2)应用 应用于现代一切机器制造行业
3、,如汽车、船舰、飞机、航天、原子能、石油化工、电子等行业。连接的物体包括金属(黑色金属、有色金属)和非金属(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等),3)焊接优越性: 节约金属 节约时间和劳动力 焊接附加设备少 改善劳动条件 焊缝美观,结构整体性强 坚固、严密,2. 焊接方法的分类 1)熔化焊接: 使被连接的构件表面局部加热熔化成液体,然后冷却结晶成一体的方法称为熔化焊接。如气焊、电弧焊、电渣焊、激光焊等。,2) 压力焊 利用摩擦、扩散和加压等物理作用克服两个连接表面的不平度,除去(挤走)氧化膜及其他污物,使两个连接表面的原子相互接近到晶格距离,从而实现在固态下的连接,这种连接都必须加压,所以称为压力焊。如
4、摩擦焊、闪光焊等,3)钎焊 利用某些熔点低于被连接构件熔点的熔化金属(钎料)作连接的媒介物在连接界面的流散浸润作用,然后冷却结晶形成结合面的方法称为钎焊。如火焰钎焊、电阻炉钎焊、盐浴钎焊等。,3. 各种焊接方法在行业的应用,设备制造:方法较多,如埋弧焊、CO2气保焊、钨极氩弧焊、手工电弧焊等。 安装和检修:以手工电弧焊为主。,返回,二、焊接工艺基础知识,熔化焊定义:使被连接的构件表面局部加热熔化成液体,然后冷却结晶成一体的方法称为熔化焊接。,1 焊接电弧,焊接电弧,实质上就是在一定的条件下,两电极间的气体发生强而有力的、持久的放电现象。,1)电弧的产生,A 电极发射电子 发射形式分为热发射、电
5、场发射、光发射、碰撞发射。 B 气体的电离 电离分为热电离、光电离和碰撞电离。,2)焊接电弧的组成,A 阴极区:发射电子区,温度为22003600K,放热量占全电弧的38%; B 弧柱区:气体电离区,温度为50008000K,发热量占全电弧的20%; C 阳极区:接受阴极发射电子的轰击区,温度为4200K,发热量占全电弧的42%。,3)电弧的静特性,定义:在电极材料、气体介质和弧长一定的情况下,电弧电压与焊接电流之间的关系叫电弧的静特性。也称伏安特性。,A 电弧的静特性曲线,a-b 陡降段:电弧燃烧不稳定 b-c 水平段:手弧焊和埋弧焊、钨极氩弧 焊 c-d 上升段:熔化极气保焊(氩弧焊、 C
6、O2气保焊),B 电弧电压与弧长的关系,U=a+bL U-电弧电压 a-阴极与阳极电压降之和,即U阴+U阳(V) b- 弧柱单位长度上的电压降(V/mm) L-弧柱长度(mm),C 影响电弧静特性的因素,电弧长度的影响:弧长增加,电弧电压增加,曲线上移。 周围气体种类的影响:如在氩气中加入50%的氦气,则电弧电压升高,曲线上移; 周围气体介质压力的影响:气体压力越大,对电弧的冷却作用越强,则电弧电压升高,曲线上移;,4)影响电弧稳定燃烧的因素,A 焊接电源的影响 如外特性欠佳、空载电压过低、电源的极性等 B 熔渣(焊条涂料)的影响 药皮成分电离电位的高低、药皮的厚度等; C 气流的影响 D 焊
7、件表面污物的影响 F 电磁力的影响,电磁力的影响 电弧在电磁场的作用下,发生电弧偏离轴线 的现象,叫磁偏吹。 可通过改变接线位置来控制,或改变焊条倾角或减小电流来减小影响。,5)焊接极性: 定义:直流电弧焊或直流切割时,焊件与电源输出端正 负极的接法. 正接: 焊件( +) 电极(-) 反接: 焊件( -) 电极(+ ) 应用: TIG方法等。,2 熔化焊接,1)熔化焊的特点 A 热源是移动的 ; B 热源温度高而集中; C 受热金属体积小; D 凝固时间短; F 具有高的温度梯度;,G 化学反应不平衡; H 化学成分和金相组织发生变化; I 基本金属的组织变化,2)两个概念,焊接热循环:热源
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