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1、焊接成形工艺一、概 述焊接的概念：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子间结合的一种工艺方法。特点及应用：焊接生产的特点是节省材料，生产率高，适应性广，连接质量优良，同时易于实现机械化和自动化，并且可以化大为小，以小拼大，以简拼繁，生产要求密封性的构件，特别适合于制造大型或结构复杂的构件，目前已广泛应用于各行各业，如航空航天、海洋工程、石油化工、电力、冶金、建筑、微电子等领域。焊接分类：熔焊：气焊、电弧焊、等离子弧焊、电渣焊、电子束焊、激光焊 压焊：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊、超声波焊、扩散焊钎焊二、手工电弧焊1、手弧焊机手弧焊机按其供给的焊接电流种类不同分为交流弧
2、焊机和直流弧焊机两类。交流弧焊机又称为弧焊变压器，弧焊变压器是一种具有下降外特性的降压变压器，有分体式弧焊机、同体式弧焊机、动铁漏磁式弧焊机、动圈式弧焊机和抽头式弧焊机等类型。直流弧焊机分为直流弧焊发电机和弧焊整流器。2、电焊条焊条的组成与作用焊芯 作用：一是作为电极传导电流，产生电弧；二是熔化后作为填充金属，与熔化的母 材一起组成焊缝金属。药皮 作用：保护焊接熔池、稳定电弧燃烧和合金化作用，使焊缝金属达到各项性能要求。3、焊接接头形式和坡口形式n焊接接头类型焊接坡口的型式4、焊接空间位置 平焊 立焊 横焊 仰焊5、焊接工艺参数1）焊条直径2）焊接电流 Ikd考虑焊条直径考虑焊接位置考虑焊接层
3、次3）电弧电压4）焊接速度5）焊缝层次6）预热温度7）后热与焊后热处理6、基本操作技术1）引弧2）堆平焊波3）对接平焊的操作技术坡口准备焊前清理装配固定焊接焊后清理质量检验三、埋弧自动焊1、焊接过程2、埋弧自动焊机3、埋弧自动焊的特点和应用1）生产率高2）焊缝质量好3）成本低4）劳动条件好5）适应性差6）对焊前准备要求严7）焊接设备较复杂，设备费一次投资较大四、气体保护焊1、氩弧焊2、二氧化碳气体保护焊五、气焊和气割1、气焊设备1）氧气瓶 2）乙炔瓶 3）减压器 4）回火保险器 5）焊炬 2、气焊火焰、气焊火焰 中性焰中性焰 氧化焰氧化焰 碳化焰碳化焰中性焰：如图所示，氧气和乙炔的体积混合比为
4、中性焰：如图所示，氧气和乙炔的体积混合比为1.11.2时燃烧所形成的火焰称为中性焰，又称为时燃烧所形成的火焰称为中性焰，又称为正常焰。它由焰心、内焰和外焰三部分构成。中正常焰。它由焰心、内焰和外焰三部分构成。中性焰在距离焰心前面性焰在距离焰心前面14mm处温度最高，可达处温度最高，可达3150。中性焰适用于焊接低碳钢、中碳钢、普。中性焰适用于焊接低碳钢、中碳钢、普通低合金钢、不锈钢、紫铜、铝及铝合金等金属通低合金钢、不锈钢、紫铜、铝及铝合金等金属材料。材料。碳化焰：如图所示，碳化焰是指氧和乙炔碳化焰：如图所示，碳化焰是指氧和乙炔的体积混合比小于的体积混合比小于1.1时燃烧所形成的火焰。时燃烧所
5、形成的火焰。由于氧气较少，燃烧不完全，过量的乙炔由于氧气较少，燃烧不完全，过量的乙炔分解为碳和氢，其中碳会渗到熔池中造成分解为碳和氢，其中碳会渗到熔池中造成焊缝增碳。碳化焰比中性焰的火焰长，也焊缝增碳。碳化焰比中性焰的火焰长，也由焰心、内焰和外焰构成，其明显特征是由焰心、内焰和外焰构成，其明显特征是内焰呈乳白色。碳化焰最高温度为内焰呈乳白色。碳化焰最高温度为27003000。碳化焰适用于焊接高碳钢、。碳化焰适用于焊接高碳钢、铸铁和硬质合金等材料铸铁和硬质合金等材料。氧化焰：如图所示，氧和乙炔的体积混合氧化焰：如图所示，氧和乙炔的体积混合比大于比大于1.2时燃烧所形成的火焰称为氧化焰。时燃烧所形
6、成的火焰称为氧化焰。氧化焰比中性焰短，分为焰心和外焰两部氧化焰比中性焰短，分为焰心和外焰两部分。由于火焰中有过量的氧，故对熔池金分。由于火焰中有过量的氧，故对熔池金属有强烈的氧化作用，一般气焊时不宜采属有强烈的氧化作用，一般气焊时不宜采用。只有在气焊黄铜、镀锌铁板时才采用用。只有在气焊黄铜、镀锌铁板时才采用轻微氧化焰，以利用其氧化性，在熔池表轻微氧化焰，以利用其氧化性，在熔池表面形成一层氧化物薄膜，减少低沸点的锌面形成一层氧化物薄膜，减少低沸点的锌的蒸发。的蒸发。氧化焰的最高温度为氧化焰的最高温度为31003300。3、气焊基本操作技术、气焊基本操作技术1）基本操作）基本操作焊炬握法焊炬握法点
7、火、调节火焰与灭火点火、调节火焰与灭火左焊法与右焊法左焊法与右焊法2）平焊、立焊、横焊、仰焊操作）平焊、立焊、横焊、仰焊操作4、氧气切割、氧气切割1）气割条件）气割条件金属的燃点应低于其熔点。金属的燃点应低于其熔点。金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。金属氧化物的熔点应低于金属的熔点。2）气割工艺）气割工艺气割割炬气割割炬气割工艺参数气割工艺参数 气割割嘴到工件的距离气割割嘴到工件的距离 Lk+2 预热时间预热时间 气割时氧气的压力气割时氧气的压力 气割速度气割速度 割嘴与被割件的倾角割嘴与被割件的倾角六、电阻焊和钎焊1、电阻焊电阻焊是利用电流直接流过工件及工件间接触面所产生的电阻热，是利用电流
8、直接流过工件及工件间接触面所产生的电阻热，使工件局部加热到高塑性或熔化状态，同时加压而完成的使工件局部加热到高塑性或熔化状态，同时加压而完成的焊接过程。焊接过程。电阻焊的特点：电阻焊的特点：与其他焊接方法相比，电阻焊生与其他焊接方法相比，电阻焊生产率高，表面质量好，变形小，焊缝不需填充金产率高，表面质量好，变形小，焊缝不需填充金属，操作简便，劳动环境干净，易于实现自动化，属，操作简便，劳动环境干净，易于实现自动化，适于大批量生产。但电阻焊耗电量大，焊件的接适于大批量生产。但电阻焊耗电量大，焊件的接头形式与断面形状及尺寸受到较大限制，不宜焊头形式与断面形状及尺寸受到较大限制，不宜焊接较厚的工件。
9、接较厚的工件。电阻焊的方法电阻焊的方法1）点焊）点焊点焊的工艺过程：点焊的工艺过程：焊接循环焊接循环预压阶段；焊接阶段；维持阶段；休止阶段。预压阶段；焊接阶段；维持阶段；休止阶段。2）缝焊（滚焊）缝焊（滚焊）3）对焊）对焊电阻对焊电阻对焊闪光对焊闪光对焊七、摩擦焊简介七、摩擦焊简介摩摩擦擦焊焊是是将将焊焊件件连连接接表表面面相相互互压压紧紧并并使使之之按按一一定定轨轨迹迹相相对对运运动动，利利用用连连接接表表面面上上生生成成的的摩摩擦擦热热作作为为热热源源将将焊焊件件端端面面加加热热到到塑塑性性状状态态，然然后后迅迅速速顶顶锻，完成焊接的一种压焊方法。锻，完成焊接的一种压焊方法。旋转式摩擦焊过
10、程。旋转式摩擦焊过程。一一个个焊焊件件以以选选定定的的转转速速n n旋旋转转，另另一一个个焊焊件件向向旋旋转转焊焊件件靠靠拢拢到到接接触触，并并施施加加轴轴向向挤挤压压力力F Fw w，开开始始摩摩擦擦加加热热。待待接接头头处处被被加加热热到到焊焊接接所所需需温温度度时时，立立即即使使焊焊件件停停转转，同同时时对对接接头头施施加加更更大大的的轴轴向向顶顶锻锻压压力力F Fd d。接接头头在在F Fd d作作用用下下产产生生一一定定的的塑塑性性变变形形而而形形成接头，卸压后完成焊接。成接头，卸压后完成焊接。摩擦焊的特点及应用：摩擦焊的特点及应用：1 1）接接头头处处不不易易产产生生夹夹渣渣、气气
11、孔孔及及其其他他缺缺陷陷,接接头头表表面与易氧化面与易氧化,接头组织致密接头组织致密,焊接质量好且稳定。焊接质量好且稳定。2 2）焊焊前前接接头头不不需需特特殊殊清清理理，焊焊接接时时不不需需焊焊接接材材料料，焊接时间短，生产成本低。焊接时间短，生产成本低。3 3）能能焊焊接接异异种种金金属属材材料料,如如碳碳钢钢、低低合合金金钢钢与与不不锈锈钢、高速钢、镍基合金焊接钢、高速钢、镍基合金焊接,铜和不锈钢的焊接等铜和不锈钢的焊接等.摩摩擦擦焊焊主主要要用用于于旋旋转转焊焊件件的的压压焊焊，非非圆圆截截面面的的焊焊接接比比较较困困难难。摩摩擦擦焊焊机机一一次次性性投投资资较较大大。由由于于受受焊焊
12、机机主主轴轴电电动动机机功功率率和和压压力力的的限限制制，摩摩擦擦焊焊焊焊件件的的最最大大截截面面不不超超过过0.02m0.02m2 2。摩摩擦擦焊焊在在电电站站、锅锅炉炉、电电力力电电气气、汽汽车车、拖拖拉拉机机、金金属属切切削削刀刀具具、石石油油钻探等工业部门已得到广泛应用。钻探等工业部门已得到广泛应用。2、钎焊、钎焊1）钎焊原理及特点）钎焊原理及特点2）钎焊的分类）钎焊的分类 软钎焊软钎焊 硬钎焊硬钎焊3）钎焊材料）钎焊材料 钎料钎料 钎焊焊剂钎焊焊剂4）钎焊工艺）钎焊工艺焊前清理焊前清理清洁度检验清洁度检验接头安装钎焊间隙套接长度接头安装钎焊间隙套接长度七、焊接变形和焊接缺陷1、焊接变形2、焊接缺陷1）咬边2）气孔3）未焊透4）未熔合5）烧穿6）焊瘤七、先进焊接方法与技术简介1、激光焊技术2、扩散焊3、超声波焊接技术）焊接机的工作原理）超声波焊接应用4、焊接机器人