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第三章　焊　接 概　述 一、焊接的定义 　在两块分离的金属之间，用局部加热或加压（或者两者都用），并且用或不用填充材料，使金属原子互相扩散，形成原子间的结合力，达到永久接头的一种工艺方法。 二、分类 按焊接过程的特点分为三类： １．熔化焊－将焊件结合处加热到熔化状态，并通常同时填充金属，形成熔池，然后冷却结晶形成焊缝，将两部分金属连接成一个整体，简称熔焊。 如：气焊、电焊、电渣焊。 ２．压力焊－对焊件施加压力（加热或不加热），使接触面金属的原子间相互结合和永久性连接，从而完成对金属的焊接。（没有熔化） 　如：点焊、摩擦焊。 ３．钎焊－钎料（熔点比母材低的填充金属）熔化后，填充接头间隙并与固态母材相互扩散实现连接的一种方法。 　如：铜焊、锡焊。 三、焊接的特点： 优点－ （１）连接性能好。 （２）省料省工成本低。 （３）重量轻，可以减轻产品的自重。 （４）简化工艺，可制造重型、复杂的零件。 缺点－ （１）焊接结构不可拆卸，更换零件不方便。 （２）焊接接头的组织和性能往往变坏。 （３）产生焊接残余应力和焊接变形，影响零件质量。 （４）会产生焊接缺陷。如裂纹、夹渣、气孔等。 ３－１　常用焊接方法 一、手工电弧焊 　电弧：在电极与工件间的气体介质中长时间而有力的放电现象，即有大量电子流通过的导电现象。＞2000℃ 二、埋弧自动焊 埋弧自动焊的纵截面图 　焊接时，自动焊机头将光焊丝自动送入电弧区并保证选定的弧长，电弧在焊剂（熔剂）层下面燃烧，电弧靠焊机控制均匀地向前移动。 　部分焊剂熔化成为熔渣覆在焊缝表面，大部分焊剂未熔化，可收回重新使用。 １．埋弧自动焊工艺： （１）开坡口 　埋弧自动焊的焊接电流大，熔深大。因此，工件厚度较小时可以采用Ⅰ形坡口单面焊或双面焊。 　一般板厚大于10mm就开坡口，常用坡口有V形坡口、X形坡口、U形坡口和组合坡口。 前面介绍了对接焊缝的接头坡口形式： 角接接头坡口形式： （２）引弧板与出弧板 　由于引弧处和断弧处质量不易保证，焊前可在接缝两端焊上引弧板和引出板，焊后再去掉。 　如下图所示： （３）焊剂垫 　为保持焊缝形状良好和防止烧穿，常常先用手工焊封底，或者采用各种的焊剂垫。 下图为筒体对接环缝埋弧自动焊示意图： ２．埋弧自动焊的特点： （１）生产率高：通过的电流高，不用换焊条。 （２）焊接质量好而稳定； （３）节省金属材料； （４）改善了劳动条件：看不到弧光，烟雾也很少。 一般是在平焊位置进行焊接。 对狭窄位置的焊缝，以及薄板则受到一定限制。 三、气体保护焊（气体保护电弧焊） 　用外加气体保护电弧区的熔滴和熔池及焊缝的电弧焊。 １．氩弧焊 　氩气不和金属起化学反应，也不熔于金属，因此氩弧焊的质量比较高。 ２．CO2保护焊 　成本低，质量较好。 四、电渣焊 　利用电流通过液体熔渣产生的熔渣电阻热加热熔化母材与电极（填充金属）的一种焊接方法。 　电渣焊开始时引燃电弧，熔化焊剂和工件，形成渣池和熔池，待渣池有一定浓度时，增加送丝速度，使焊丝插入渣池，电弧熄灭，转入电渣过程。 板极电渣焊适应很厚工件。 适应变截面焊缝 五、电阻焊 　利用电流通过焊件接触面产生的电阻热，把焊件加热到塑性或局部熔化状态，再在压力作用下形成接头的一种焊接方法。 六、钎焊 钎焊接头形式如下： ３－２　焊接新工艺 １．等离子弧焊接与切割 　一般电弧焊所产生的电弧，未受到外界约束，称之为自由电弧，电弧区内的气体尚未完全电离，能量也未高度集中。 　如果利用某些装置使自由电弧的弧柱受到压缩，就会产生弧柱气体完全电离，温度比自由电弧高得多的等离子电弧。 　其温度可达到16000℃，用于切割称之为“等离子切割”。 机械压缩 热压缩 电磁压缩 ２．电子束焊接 ３．激光焊接 　利用原子受激辐射原理，使物质受激而产生波长均一、方向一致和强度非常高的光束称为激光。 ４．摩擦焊 　利用工件金属焊接表面相互磨擦产生的热量，将金属局部加热到塑性状态，然后在压力下完成焊接的一种热压焊接方法。 　主要焊接方法 作业： 焊接通常分为哪几类？各自的定义是什么？ 夹头 工件 * * 焊条芯 焊条药皮 金属熔滴 熔池 液态熔渣 焊缝 固态渣壳 气体 工件 自动焊机头 焊丝 焊丝盘 导电嘴 焊剂 焊剂漏斗 焊缝 渣壳 前进方向 焊丝 电弧 基本金属 金属熔池 焊剂 熔化了的焊剂 渣壳 焊接方向 Ⅰ形坡口单面焊 V形坡口 X形坡口 U形坡口 双U形坡口 Ⅰ形坡口 单边V形坡口 V形坡口 单边U形坡口 K形坡口 引弧板 引出板 采用打底焊 采用钢垫板 焊剂垫 焊剂—铜垫 焊丝不动 筒体 以选定的焊接速度旋转。 为防止熔池中液态金属流失，焊丝位置应逆旋转方向偏离焊件中心线一定距离α 熔化极氩弧焊 焊丝 送丝轮 导电嘴 进气管 氩气喷嘴 氩气流 电弧 工件 钨极氩弧焊 钨极