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1、3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 3 材料的连接成形材料的连接成形Connection Forming of Materials3.1 焊接成形焊接成形3.2 其他连接成形（粘接、机械连接）其他连接成形（粘接、机械连接）3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile Universi
2、ty Wuhan Textile University Wuhan Textile University 3.1 焊接成形焊接成形焊接焊接（welding）是利用加热或加压是利用加热或加压(或者加热和加压或者加热和加压)，使分离的两部分金属靠得足够近，原子互相扩散，使分离的两部分金属靠得足够近，原子互相扩散，形成原子间的结合。形成原子间的结合。钎焊：钎焊：利用熔点比母材低的填充金属熔化之后，填充利用熔点比母材低的填充金属熔化之后，填充接头间隙并与固态的母材相互扩散实现连接的接头间隙并与固态的母材相互扩散实现连接的一种焊接方法。一种焊接方法。压力焊：压力焊：是将两构件的连接部分加热到塑性状态或表
3、是将两构件的连接部分加热到塑性状态或表面局部熔化状态，同时施加压力使焊件连接起来面局部熔化状态，同时施加压力使焊件连接起来的一类焊接方法。的一类焊接方法。熔化焊：熔化焊：它是利用局部加热的方法，把工件的焊接处它是利用局部加热的方法，把工件的焊接处加热到熔化状态，形成熔池，然后冷却结晶，形加热到熔化状态，形成熔池，然后冷却结晶，形成焊缝，将两部分金属连接成为一个整体。成焊缝，将两部分金属连接成为一个整体。主主要要焊焊接接方方法法3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan
4、 Textile University Wuhan Textile University 3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊接方法的特点：焊接方法的特点：焊接方法的应用：焊接方法的应用：具有气密性好具有气密性好生产率高生产率高节省材料节省材料 简化复杂或大型零件制造工艺简化复杂或大型零件制造工艺广泛用于船舶、桥梁、压力容广泛用于船舶、桥梁、压力容器、导线连接加工及修复工
5、程器、导线连接加工及修复工程。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 3.1.1 3.1.1 焊接成形工艺基础焊接成形工艺基础焊接电弧焊接电弧 焊接电弧是由焊焊接电弧是由焊接电源供给的，具有接电源供给的，具有一定电压的两电极间一定电压的两电极间或电极与焊件间，在或电极与焊件间，在气体介质中产生的强气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。烈而持久的放电现象。焊接电弧组成图焊接电弧组
6、成图 当使用直流电焊接时，焊接电弧由阳极区、弧柱和阴极当使用直流电焊接时，焊接电弧由阳极区、弧柱和阴极区三部分组成，如图。热量主要集中在阳极区，它放出的热区三部分组成，如图。热量主要集中在阳极区，它放出的热量占电弧总热量的量占电弧总热量的43，阴极区占有，阴极区占有36，其余，其余21是由电是由电弧中带电微粒相互摩擦而产生的。弧中带电微粒相互摩擦而产生的。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile Un
7、iversity 使用直流弧焊电源时，当焊件厚度较大，要求较大热量，使用直流弧焊电源时，当焊件厚度较大，要求较大热量，迅速熔化时，宜将焊件接电源迅速熔化时，宜将焊件接电源正极正极，焊条接，焊条接负极负极，这种接法，这种接法称为称为正接法正接法，当要求熔深较小，焊接薄钢板及有色金属时，当要求熔深较小，焊接薄钢板及有色金属时，宜采用宜采用反接法反接法，即将焊条接，即将焊条接正极正极、焊件接、焊件接负极负极。当使用交流。当使用交流弧焊电源焊接时，由于极性是交替变化的，因此，两个极区弧焊电源焊接时，由于极性是交替变化的，因此，两个极区的温度和热量分布基本相等。的温度和热量分布基本相等。焊接的冶金过程特
8、点焊接的冶金过程特点:进行电弧焊时，母材和焊条受到电弧高温作用而熔化形进行电弧焊时，母材和焊条受到电弧高温作用而熔化形成熔池。金属熔池可看作一个微型冶金炉，其内要进行熔化、成熔池。金属熔池可看作一个微型冶金炉，其内要进行熔化、氧化、还原、造渣、精炼及合金化等一系列物理化学过程。氧化、还原、造渣、精炼及合金化等一系列物理化学过程。由于大多数熔焊是在大气空间进行，金属熔池中的液态金属由于大多数熔焊是在大气空间进行，金属熔池中的液态金属与周围的熔渣及空气接触，产生复杂、激烈的化学反应，这与周围的熔渣及空气接触，产生复杂、激烈的化学反应，这就是焊接冶金过程。就是焊接冶金过程。3 材料的连接成形材料的连
9、接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊缝的形成，实质是一次金属再熔炼的过程，它与炼钢和铸造焊缝的形成，实质是一次金属再熔炼的过程，它与炼钢和铸造冶金过程比较，有以下特点冶金过程比较，有以下特点：(1)金属熔池体积很小金属熔池体积很小(约约23cm2)，被冷金属包围，故熔池处于液被冷金属包围，故熔池处于液态的时间很短态的时间很短(10s左右左右)，各种冶金反应进行得不充分，各种冶金反应进行得不充分(例
10、如冶金例如冶金反应产生的气体来不及析出反应产生的气体来不及析出)。(2)熔池温度高，使金属元素强烈的烧损和蒸发。同时，熔池周围又熔池温度高，使金属元素强烈的烧损和蒸发。同时，熔池周围又被冷的金属包围，常使焊件产生应力和变形，甚至开裂。被冷的金属包围，常使焊件产生应力和变形，甚至开裂。为了保证焊缝质量，要从以下两方面采取措施：为了保证焊缝质量，要从以下两方面采取措施：(1)减少有害元素进入熔池。减少有害元素进入熔池。(2)清除已进入熔池中的有害元素，增添合金元素。清除已进入熔池中的有害元素，增添合金元素。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile Un
11、iversity Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能焊接接头的组织和性能 焊件上温度的变化和分布焊件上温度的变化和分布 熔化焊是局部加热熔化焊是局部加热过程，焊缝及其附近的过程，焊缝及其附近的母材都经历一个加热和母材都经历一个加热和冷却的过程。冷却的过程。在焊接加热和冷却在焊接加热和冷却过程中，焊接接头上不过程中，焊接接头上不同位置的点所经历的最同位置的点所经历的最高加热温度不同，加热高加热温度不同，加热速度和冷却速度也
12、不相速度和冷却速度也不相同。都相当于受到一次同。都相当于受到一次不同规范的热处理。不同规范的热处理。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 1 1)焊缝焊缝 是由熔池内的液是由熔池内的液态金属凝固而成的。态金属凝固而成的。它属于铸态组织，晶它属于铸态组织，晶粒呈垂直于熔池底壁粒呈垂直于熔池底壁的柱状晶，硫、磷等的柱状晶，硫、磷等形成的低熔点杂质容形成的低熔点杂质容易在焊缝中心形
13、成偏易在焊缝中心形成偏析，使焊缝塑性降低，析，使焊缝塑性降低，易产生热裂纹。易产生热裂纹。焊接接头金属组织焊接接头金属组织焊接接头金属组织焊接接头金属组织 与性能的变化与性能的变化与性能的变化与性能的变化 3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 2 2)熔合区熔合区焊缝和基本金属的交界区，焊接过程中金属部分熔化，所以也称为半熔焊缝和基本金属的交界区，焊接过程中金属部分熔化，所以
14、也称为半熔化区。组织中包含未熔化但受热而长大的粗晶粒和部分铸造化区。组织中包含未熔化但受热而长大的粗晶粒和部分铸造组织。使其强度下降，塑性和冲击韧性很差，往往成为裂纹组织。使其强度下降，塑性和冲击韧性很差，往往成为裂纹的发源地。它在很大程度上决定着焊接接头的性能。的发源地。它在很大程度上决定着焊接接头的性能。3 3)焊接热影响区焊接热影响区 (1)过热区过热区 过热区紧靠着熔合区，该区加热温度达固相线至过热区紧靠着熔合区，该区加热温度达固相线至1100，宽度约宽度约13mm。因受高温影响，晶粒急剧长大，甚至产生因受高温影响，晶粒急剧长大，甚至产生过热组织，因而其塑性和冲击韧性降低，特别是对于容
15、易淬过热组织，因而其塑性和冲击韧性降低，特别是对于容易淬火硬化的钢材，其危害性更大。火硬化的钢材，其危害性更大。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University (2)正火区正火区 该区金属被加热到该区金属被加热到1100Ac3温度，宽度约温度，宽度约1.24.0mm。因金属发生重结晶，冷却后使金属晶粒细化，因金属发生重结晶，冷却后使金属晶粒细化，得到正火组织，所以机械性能良好。得到正火
16、组织，所以机械性能良好。(3)部分相变区部分相变区 处于处于Ac1Ac3之间的温度范围的金属是部分相变区，之间的温度范围的金属是部分相变区，珠光体和部分铁素体发生重结晶转变使晶粒细化，部分珠光体和部分铁素体发生重结晶转变使晶粒细化，部分铁素体来不及转变，冷却后晶粒大小不同，因此机械性铁素体来不及转变，冷却后晶粒大小不同，因此机械性能稍差。能稍差。(4)再结晶区再结晶区 一般情况，焊接时焊件被加热到一般情况，焊接时焊件被加热到Ac1以下的部分，热以下的部分，热塑性成型的钢材，其组织不发生变化。对于经过冷塑性塑性成型的钢材，其组织不发生变化。对于经过冷塑性变形的钢材，则在变形的钢材，则在450A
17、c1的部分，还将产生再结的部分，还将产生再结晶过程，使钢软化。晶过程，使钢软化。消除热影响区的方法：焊后进行热处理。消除热影响区的方法：焊后进行热处理。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊接应力与变形焊接应力与变形 产生原因产生原因 在焊接过程在焊接过程中，对焊件进行了局中，对焊件进行了局部不均匀的加热，是部不均匀的加热，是焊接变形和残余应力焊接变形和残余应力产生的原因。
18、产生的原因。上图为模拟实际焊缝的模型，设有连成一体的三根钢板条(图a)，对其中一条加热时，其它两条保持温度不变。加热中间板条来模拟焊缝，两边不加热板条模拟两边的母材金属。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 先先将将板板条条2加加热热到到钢钢的的塑塑性性温温度度以以上上，板板条条1、3保保持持温温度度不不变变(图图b)。这这时时板板条条2处处于于塑塑性性状状态态，可可任任意意
19、变变形形而而不不产产生生抗抗力力。板板条条2因因热热膨膨胀胀应应伸伸长长的的量量lT将将全全部部被被板板条条1、3塑塑性性压压缩缩，三三根根板板条条都都将将保保持持l0长长度度不不变变。然然后后使使板板条条2从从高高温温冷冷却却下下来来，板板条条2将将从从最最高高温温度度时时的的实实际际长长度度l0缩缩短短(图图c)。在在塑塑性性温温度度以以上上的的阶阶段段里里，由由降降温温所所引引起起的的收收缩缩量量仍仍然然被被板板条条1、3塑塑性性拉拉伸伸，三三根根板板条条仍仍然然保保持持原原长长l0不不变变，互互相相间间也也没没有有力力的的作作用用。当当温温度度进进一一步步降降低低，板板条条2恢恢复复弹
20、弹性性状状态态，它它的的进进一一步步收收缩缩将将受受到到板板条条1、3的的限限制制，相相互互间间出出现现弹弹性性应应力力，板板条条2被被弹弹性性拉拉伸伸，板板条条l、3被被弹弹性性压压缩缩，温温度度下下降降愈愈多多，相相互互作作用用力力愈愈大大，相相互互被被拉拉伸伸与与压压缩缩的的量量也也愈愈大大。当当板板条条2温温度度回回到到T0时时，板板条条1、2、3都都比比原原长长l0缩缩短短了了一一段段l。板板条条2被被拉拉伸伸，受受拉拉应应力力作作用用；板板条条1、3被被压压缩缩，存存在压应力。在压应力。实验及结果实验及结果实验及结果实验及结果:3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺
21、 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊接变形的基本形式焊接变形的基本形式焊接变形的基本形式焊接变形的基本形式a)收缩变形收缩变形 b)角变形角变形 c)弯曲变形弯曲变形 d)扭曲变形扭曲变形 e)波浪变形波浪变形3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuha
22、n Textile University (1)收缩变形收缩变形 指焊接后，金属构件纵向指焊接后，金属构件纵向(顺焊缝方向顺焊缝方向)和横和横向向(垂直于焊缝方向垂直于焊缝方向)尺寸的缩短。这是由于焊缝纵向尺寸的缩短。这是由于焊缝纵向和横向收缩所引起的和横向收缩所引起的(图图a)。(2)角变形角变形 由于焊缝截面上下不对称，焊缝横向收缩沿板由于焊缝截面上下不对称，焊缝横向收缩沿板厚方向分布不均匀，使板绕焊缝轴转一角度厚方向分布不均匀，使板绕焊缝轴转一角度(图图b)。此变形易发生于中，厚板焊件中。此变形易发生于中，厚板焊件中。(3)弯曲变形弯曲变形 因焊缝布置不对称，引起焊缝的纵向收缩沿因焊缝布
23、置不对称，引起焊缝的纵向收缩沿焊件高度方向分布不均匀而产生焊件高度方向分布不均匀而产生(图图c)。(4)扭曲变形扭曲变形 当焊前装配质量不好，焊后放置不当或焊接当焊前装配质量不好，焊后放置不当或焊接顺序和施焊方向不合理，都可能产生扭曲变形顺序和施焊方向不合理，都可能产生扭曲变形(图图d)。(5)波浪变形波浪变形（又称翘曲变形）（又称翘曲变形）薄板焊接时，因焊缝区的薄板焊接时，因焊缝区的收缩产生的压应力，使板件刚性失稳而形成收缩产生的压应力，使板件刚性失稳而形成(图图e)。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan T
24、extile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 防止和减小焊接应力的措施防止和减小焊接应力的措施防止和减小焊接应力的措施防止和减小焊接应力的措施1 1）结构设计）结构设计 焊缝位置尽量对称于结构中性轴；在保证足够承载能力的条件下，尽焊缝位置尽量对称于结构中性轴；在保证足够承载能力的条件下，尽量减少焊缝的长度和数量。量减少焊缝的长度和数量。2 2）焊接工艺）焊接工艺 (1)反变形法反变形法 一般按测定或经验估计的焊接变形量大小和方一般按测定或经验估计的焊接变形量大小和方向，在组装时使工件反向变形，以抵消焊接变
25、形。同向，在组装时使工件反向变形，以抵消焊接变形。同样，也可以采取预留收缩余量来抵消焊缝尺寸收缩。样，也可以采取预留收缩余量来抵消焊缝尺寸收缩。(2)刚性固定法刚性固定法 焊接时把焊件刚性固定，限制产生焊接变形。焊接时把焊件刚性固定，限制产生焊接变形。但这样会产生较大的焊接残余应力。此外，组装时的但这样会产生较大的焊接残余应力。此外，组装时的定位焊也是防止焊接变形的一个措施。定位焊也是防止焊接变形的一个措施。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile
26、University Wuhan Textile University 3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University (3)合理安排焊接顺序合理安排焊接顺序 采用合理的焊接顺序，如图采用合理的焊接顺序，如图(最好是能同时对最好是能同时对称施焊称施焊)和和(分段倒退焊法分段倒退焊法)，采用多层多道焊等，都能减少焊接，采用多层多道焊等，都能减少焊接变形。变形。(4)焊前预热和焊后缓冷焊前
27、预热和焊后缓冷 (5)焊后热处理焊后热处理 3 3）焊后矫形处理）焊后矫形处理 基本原理是产生新变形抵消原来的焊接变形。基本原理是产生新变形抵消原来的焊接变形。(1)机械矫形机械矫形 机械矫正法是用机械加压或锤击的冷变形方法，产生塑机械矫正法是用机械加压或锤击的冷变形方法，产生塑性变形来矫正焊接变形。对塑性好，形状较简单的焊件，常用压性变形来矫正焊接变形。对塑性好，形状较简单的焊件，常用压力机、矫直机进行矫正。力机、矫直机进行矫正。(2)火焰矫形火焰矫形 火焰加热矫正的原理是利用火焰局部加热后的冷却收缩，火焰加热矫正的原理是利用火焰局部加热后的冷却收缩，来抵消该部分已产生的伸长变形。对塑性差、
28、刚性大的复杂焊件，来抵消该部分已产生的伸长变形。对塑性差、刚性大的复杂焊件，多采用局部火焰加热矫正法，使焊件产生与焊接变形方向相反的多采用局部火焰加热矫正法，使焊件产生与焊接变形方向相反的新的变形，以抵消原来的变形。新的变形，以抵消原来的变形。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 合理安排焊接顺序合理安排焊接顺序合理安排焊接顺序合理安排焊接顺序3 材料的连接成形材料的连接成形
29、金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 火焰加热矫正变形火焰加热矫正变形火焰加热矫正变形火焰加热矫正变形3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 3.1.2 3.1.2 主要焊接方法主要焊接方法
30、:（1）气焊气焊（2）焊条电弧焊）焊条电弧焊（2）埋弧焊）埋弧焊（3）氩弧焊）氩弧焊（4）CO2气体保护焊气体保护焊（5）电渣焊）电渣焊（1）电阻焊）电阻焊（2）摩擦焊）摩擦焊a）点焊）点焊b）缝焊）缝焊c）对焊）对焊（1）软钎焊）软钎焊（2）硬钎焊）硬钎焊1、熔熔化化焊焊2、压压力力焊焊 3、钎钎焊焊3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 1 1、熔焊、熔焊 焊条电弧焊焊条电
31、弧焊（arc welding）3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊条焊条 手工电弧焊时，焊条既作为电极起导电作用，在焊接过程中，焊条被手工电弧焊时，焊条既作为电极起导电作用，在焊接过程中，焊条被熔化，又作为填充材料填充到焊缝中而将焊件连接起来。熔化，又作为填充材料填充到焊缝中而将焊件连接起来。焊条的组成及作用焊条的组成及作用 焊芯焊芯 焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。其
32、作用为电极和填充金属。焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。其作用为电极和填充金属。药皮药皮 是由一些矿物、有机物和铁合金等细粉末组成，用水玻璃作粘结剂，是由一些矿物、有机物和铁合金等细粉末组成，用水玻璃作粘结剂，按一定比例配制，经混合搅匀后涂压于焊丝表面。药皮具有稳定电弧、造按一定比例配制，经混合搅匀后涂压于焊丝表面。药皮具有稳定电弧、造气、造渣以形成机械保护的作用，还具有改善焊缝金属化学成分的作用。气、造渣以形成机械保护的作用，还具有改善焊缝金属化学成分的作用。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textil
33、e University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊条的型号与牌号焊条的型号与牌号焊条的型号与牌号焊条的型号与牌号E4303E4303表示焊条的焊接位置焊接位置。“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接(平、立、横、仰)，“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；第三和第四位数字组合表示焊接电流种类及药皮类型表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为kgfmm2表示焊条的类别型号型号 根据根据GBT5117-1995规定，用大写字母（焊条的类别）规定，用大写字母（焊条的类别）和四位数字表示。和四位数字表示
34、。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊条牌号焊条牌号是焊条行业统一的焊条代号是焊条行业统一的焊条代号J422J422数字表示药皮类型和电流种类，15为酸性焊条，67为碱性焊条。表示焊缝金属抗拉强度等级，单位为kgfmm2表示焊条的大类。J为结构钢焊条；A为奥氏体不锈钢焊条；Z为铸铁焊条3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile
35、University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 焊条型号焊条型号焊条牌号焊条牌号焊条大类（按化学成分）焊条大类（按化学成分）焊条大类（按用途）焊条大类（按用途）国标编号国标编号名称名称代号代号类别类别名称名称代号代号字母字母汉字汉字GB/T5117-1995碳钢焊条碳钢焊条E一一结构钢焊条结构钢焊条J结结GB/T5117-1995低合金钢焊条低合金钢焊条E一一结构钢焊条结构钢焊条J结结二二钼和铬钼耐热钢焊条钼和铬钼耐热钢焊条R热热三三低温钢焊条低温钢焊条W温温GB984-
36、1995不锈钢焊条不锈钢焊条E四四不锈钢焊条不锈钢焊条G铬铬A奥奥GB984-1995堆焊焊条堆焊焊条ED五五堆焊焊条堆焊焊条D堆堆GB10044-88铸铁焊条铸铁焊条EZ六六铸铁焊条铸铁焊条Z铸铸GB3670-1995铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条TCu七七铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条T铜铜GB3669-83铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条TAl八八铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条L铝铝焊条型号与焊条牌号对照表焊条型号与焊条牌号对照表焊条型号与焊条牌号对照表焊条型号与焊条牌号对照表3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan
37、Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University （1）工件的力学性能和化学成分）工件的力学性能和化学成分 结构钢焊件，选择与被焊材料力学性能相当的焊条；特殊结构钢焊件，选择与被焊材料力学性能相当的焊条；特殊性能钢焊件，选用化学成分与被焊材料相同或相近的焊条。性能钢焊件，选用化学成分与被焊材料相同或相近的焊条。（2）工件的工作条件和使用性能）工件的工作条件和使用性能 承受动载荷或冲击载荷的焊件，在高温、低温、磨损或有承受动载荷或冲击载荷的焊件，在高温、低温、磨损或有腐蚀介质条件下工作的焊件，应选用低氢型（碱
38、性）焊条。腐蚀介质条件下工作的焊件，应选用低氢型（碱性）焊条。（3）结构特点）结构特点 形状复杂、厚大的焊件，选用抗裂性好强度高的低氢型焊形状复杂、厚大的焊件，选用抗裂性好强度高的低氢型焊条。对被焊部位不宜除油、除锈的焊件，宜选用酸性焊条。条。对被焊部位不宜除油、除锈的焊件，宜选用酸性焊条。（4）施工条件）施工条件焊条的选用原则焊条的选用原则焊条的选用原则焊条的选用原则3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Tex
39、tile University 1 1、熔焊、熔焊 埋弧焊埋弧焊（submerged-arc welding submerged-arc welding）3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 埋弧焊的主要特点是埋弧、自动和大电流。与手弧焊相比，其埋弧焊的主要特点是埋弧、自动和大电流。与手弧焊相比，其主要优点是：主要优点是：生产率高、成本低。生产率高、成本低。焊接质量好。焊接质
40、量好。劳动条件好。劳动条件好。1.焊丝盘 2.操纵盘 3.车架 4.立柱 5.横梁 6.焊剂漏斗 7.送丝电动机 8.送丝滚轮9.小车电动机 10.机头 11.导电嘴 12.焊剂 13.渣壳 14.焊缝 15.焊接电缆埋弧焊埋弧焊（submerged-arc welding submerged-arc welding）3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 使用氩气作为保护气体
41、的气体保护焊，称为氩弧焊。氩弧焊又分钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种。1.焊丝或电极 2.导电嘴 3.喷嘴 4.进气管 5.氩气流 6.电弧 7.工件 8.填充焊丝 9.送丝辊轮 1 1、熔焊、熔焊 氩弧焊氩弧焊 (argon arc(argon arc welding)welding)3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 保护效果好，焊缝金属纯净，焊接质量优良，焊保护效果好，焊
42、缝金属纯净，焊接质量优良，焊缝成形美观，适于焊接各类合金钢、易氧化的有缝成形美观，适于焊接各类合金钢、易氧化的有色金属及稀有金属，如锆、钽、钼等。色金属及稀有金属，如锆、钽、钼等。电弧在氩气流的压缩下燃烧，热量集中，所以焊电弧在氩气流的压缩下燃烧，热量集中，所以焊接速度快，热影响区小，焊后变形也较小。接速度快，热影响区小，焊后变形也较小。电弧稳定，特别是小电流时也很稳定。因此，容电弧稳定，特别是小电流时也很稳定。因此，容易控制熔池温度及单面焊双面成形。易控制熔池温度及单面焊双面成形。明弧可见，便于观察和操作，可全位置焊，焊后明弧可见，便于观察和操作，可全位置焊，焊后无渣，便于机械化和自动化。无
43、渣，便于机械化和自动化。氩弧焊主要特点氩弧焊主要特点氩弧焊主要特点氩弧焊主要特点:3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊是利用是利用CO2作为保护气体的一种电作为保护气体的一种电弧焊方法。这种焊接方法用弧焊方法。这种焊接方法用连续送进的焊丝连续送进的焊丝为电极。为电极。1 1、熔焊、熔焊 二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊(CO(CO2
44、2 arc welding)arc welding)二氧化碳气体保护焊装置示意图二氧化碳气体保护焊装置示意图3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University COCO2 2气体保护焊主要特点气体保护焊主要特点气体保护焊主要特点气体保护焊主要特点:成本低成本低 CO2价廉，焊丝又是整圈光焊丝，故成本仅为价廉，焊丝又是整圈光焊丝，故成本仅为埋弧焊和手弧焊的埋弧焊和手弧焊的40左右。左右。质量
45、好质量好 电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，热影响区电弧在气流压缩下燃烧，热量集中，热影响区小，变形和产生裂纹倾向也较小，适宜于薄板焊接。小，变形和产生裂纹倾向也较小，适宜于薄板焊接。生产率高生产率高 焊丝自动送进，电流密度大，故焊接速度快。焊丝自动送进，电流密度大，故焊接速度快。生产率比手弧焊高生产率比手弧焊高13倍。倍。适应性强适应性强 明弧可见，易于观察与控制。操作灵活，适明弧可见，易于观察与控制。操作灵活，适合于全位置焊接。合于全位置焊接。缺点：缺点：用较大电流焊接时，飞溅较大，烟雾较多，弧光用较大电流焊接时，飞溅较大，烟雾较多，弧光强烈，焊缝表面不够美观，如控制或操作不当，易产强烈，焊
46、缝表面不够美观，如控制或操作不当，易产生气孔生气孔,且设备较复杂。且设备较复杂。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 1 1、熔焊、熔焊 电渣焊电渣焊(electro-slag welding)(electro-slag welding)电渣焊是利用电流通过熔融的熔渣时所产生的电阻热电渣焊是利用电流通过熔融的熔渣时所产生的电阻热来熔化焊丝和焊件的焊接方法。来熔化焊丝和焊件的焊
47、接方法。电电渣渣焊焊示示意意图图3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 生产率高生产率高 易焊厚大工件易焊厚大工件,可一次焊成。可一次焊成。焊缝质量好焊缝质量好 焊缝不易产生气孔、夹焊缝不易产生气孔、夹渣等缺陷。渣等缺陷。焊接成本底焊接成本底 焊材和电能消耗少。焊材和电能消耗少。电渣焊主要特点电渣焊主要特点电渣焊主要特点电渣焊主要特点:3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属
48、 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 2 2、压焊、压焊 电阻焊电阻焊(resistance welding)(resistance welding)电阻焊是利用电流通过焊件及其接触面产生的电阻电阻焊是利用电流通过焊件及其接触面产生的电阻热，把焊件加热到塑性或局部熔化状态，再在压力作用热，把焊件加热到塑性或局部熔化状态，再在压力作用下形成接头的一种焊接方法。下形成接头的一种焊接方法。特点：特点：电阻焊生产率高，焊接变
49、形小，易于实现自动电阻焊生产率高，焊接变形小，易于实现自动化。但电阻焊设备复杂，设备投资大。所以，它适用于化。但电阻焊设备复杂，设备投资大。所以，它适用于成批大量生产，在自动化生产线上成批大量生产，在自动化生产线上(如汽车制造如汽车制造)应用较应用较多，可采用机器人操作。多，可采用机器人操作。3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 电阻焊主要有以下几种电阻焊主要有以下几种电阻焊
50、主要有以下几种电阻焊主要有以下几种:点焊点焊(spot welding)缝焊缝焊(seam welding)对焊对焊(butt welding)3 材料的连接成形材料的连接成形金金 属属 工工 艺艺 学学Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University Wuhan Textile University 点焊点焊：是利用电流通过圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻是利用电流通过圆柱形电极和搭接的两焊件产生电阻热，将焊件加热并局部熔化，形成一个熔核热，将焊件加热并局部熔化，形成一个熔核(其周围为塑性其周