焊接冶金学1.docxVIP

???????????????????????????????????? ?①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩????????????????????????????????????⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂ 焊接冶金学 绪论 引言：1.研究焊接技术的实际意义 2.本章重点 一．焊接的本质和途径 1.焊接的概念及内涵：①焊接是指被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间结合，而形成永久性连接的工艺过程。 ②焊接的内涵：?被焊工件的材质：同种或异种；?实现焊接的途径：加热或加压或二者并用；?填充材料：用或不用；?焊接的本质：微观上达到原子间结合；?焊接结果：宏观上形成了永久性连接的工艺过程。 2.实现焊接的基本途径： ①双原子模型：r=rA结合力最大，就可以在原子结合面上进行原子扩散，再结晶甚至发生化学反应，达到原子间结合，实现焊接的目的。（图0—1） ②实现焊接的基本途径： ①对被焊的材质施压：母的是破坏接触表面的氧化膜，增加有效接触面积，从而达到紧密结合。（压焊） ②对被焊材料进行局部或整体加热：是材料软化或熔化，从而降低材料的变形抗力，破坏接触表面的氧化膜，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。（熔焊、钎焊）（老书P2 图0—2） ③焊接主要目的：无论加热还是加压，焊接主要目的是使被焊接材料之间在微观上达到原子间的结合，宏观上形成永久性的连接接头。 ④熔焊与钎焊、粘接的区别： ?熔焊：是两个被焊材料之间（母材与焊缝）形成共同的晶粒。（母材、焊材均熔化） ?钎焊：虽然也能形成不可拆卸的接头，但由于只是钎料熔化、母材不熔化，故在连接处一般不容易形成共同晶粒，只是钎料和母材之间形成有相互原子渗透的机械结合。（个别例铝基钎料焊铝，铜基钎料焊铜也能形成共同晶粒） ?粘接：靠粘接剂与母材之间粘合作用将其结合，一般没有原子相互渗透和扩散。 二．焊接热源的种类及其特性： 1.焊接热源：热能和机械能，熔焊主要是热能。 2.焊接热源： ①熔焊的发展过程与焊接热源的发展密不可分： 1885年碳弧焊；1891年金属级电弧焊；20世纪初薄皮焊条电弧焊和氧乙炔气焊；20世纪30年代的厚皮焊条电弧焊和氢原子焊、氦气保护焊；1940年的埋弧焊；1950年后的CO2气体保护焊和电渣焊；1960年后开发了电子束焊和等离子弧焊与切割；197年后又将激光能源用于焊接与切割；1980年后进一步完善了电子束焊和激光焊接的工程应用，另一方面又在寻找和探索新的焊接热源，如离子焊、太阳能和微波等。进入21世纪，焊接能源的开发引起人们更大兴趣。在科学技术的日益发展过程中，总是不断研制出新的材料和设计出新的焊接结构，并提出更为严格的技术要求。这就需要不断地开发出新的焊接热源和焊接工艺，以适应这种发展的需要。 ②焊接热源应具备的条件：能量密度高度集中，能快速实现焊接过程，并保证得到细致密而强韧的焊缝和最小的热影响区。 ③焊接技术的发展趋势：逐渐向高频率、高质量、低成本、降低劳动强度、降低能耗的方向发展。（焊接自动化、机器人化以及智能化已成为公认的的发展趋势） ④焊接热源的常见类型（八大类型） ?电弧热——利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源，它是焊接热源中应用最为广泛的一种，如MMAW（手工电弧焊：manual metal arc welding）、SAW（埋弧焊：submerged arc welding）、TIG（钨级惰性气体保护焊：tungsten inert-gas arc welding）、MIG（熔化极惰性气体保护焊：metal inert gas）、MAG（活性气体保护焊：metal active-gas weldin）。 ?化学热——利用助燃和可燃气体（氧、乙炔）或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能最为焊接热源。（如气焊和热剂铸焊） ?电阻热——利用电流通过导体时产生的电阻热作为焊接（如电阻热、电渣热）。用这种热源所实现的焊接方法，机械化和自动化的程度较高，但需要有强大的电力。 ?高频感应热——对于有磁金属，利用高频感应所产生的二次电流作为热源，在局部集中加热，实质上也是电阻加热的另一种形式。由于这种加热方式热量高度集中，故可实现很高的焊接速度。（高频焊管） ?摩擦热——由机械摩擦而产生的热能作为焊接热源。（摩擦焊） ?等离子焰——电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它本身携带大量的热能和 动能，利用这种能量进行焊接。 ?电子束：利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面，使这种动能转 化为热能作为热源。由于在真空中焊接，故焊接质量好。因热能高度集中，使焊缝宽比可达40以上，所以焊接热影响区（HAZ：heat affected zone）窄。 ?激光束：是通过受激辐射而使放射增强的光（l