焊接物理冶金_第一章课件选编.ppt

焊接物理冶金;授课内容 第一章 绪论 第二章 焊接热过程 第三章 焊缝金属 第四章 焊接热影响区 第五章 焊接裂纹 第六章 焊接结构 第七章 焊接界面 ;主要参考书： 1. 张文钺 编著. 焊接物理冶金，天津大学出版社， 1991年。 2. 张文钺 编著. 焊接冶金学，机械工业出版社， 1996年。 3. 中国焊接学会编. 焊接手册（材料的焊接），机械工业 出版社，2001年。 4. 周振丰 主编. 焊接冶金学（金属焊接性），机械工业出 版社，1993年。 5. 周振丰主编. 焊接冶金及金属焊接性，机械工业出版社 1987年。 6. 陈伯蠡主编. 焊接冶金原理，清华大学出版社，1989年。 7. H.H. 雷卡林著. 焊接热过程计算， 中国工业出版社， 1961年。 ;第一章 绪论;焊接化学冶金：基本任务是研究焊接过程中焊接区各种 物质之间在高温下相互作用的过程和规律（如焊接区内 金属、气体与熔渣三相间的相互作用，焊缝金属的合金 化及其成分控制等）。研究过程的规律。 焊接物理冶金：这门科学的基本任务在于对材料受焊后的化 学成分、组织、性能的变化和产生缺陷的原因进行深入的分 析，找出内在的规律，探明材料受焊过程和受焊之后物理、 化学及微观的变化行为，为进一步提高焊接质量、防止各种 缺陷提供理论依据。研究过程结果影响的规律。 焊接力学冶金：基本任务是研究焊接过程中及焊后焊接接头 应力场的变化规律及其对接头组织和性能的影响规律。;连接技术的历史与发展 ;材料连接的方法及其基本特征 ; 金属焊接的条件： 只有两块金属的距离d达到（3~5）×10-10m时，金属原子之间便形成了金属键，实现焊接。;1 焊接的定义及特点;1 焊接的定义及特点;焊接与机械连接（如铆接）和粘接的差异： 被焊接的材料不仅在宏观上建立了永久性的联系，而且在微观上建立了组织之间的内在联系。 焊接技术的主体内容： 涵盖熔化焊接、钎焊和固相焊接几部分。;2 焊接的分类——熔化焊;2 焊接的分类——熔化焊;2 焊接的分类——熔化焊;2 焊接的分类——钎焊;2 焊接的分类——钎焊;2 焊接的分类——压力焊;焊接有两种形式，一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定的压力，以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头，如锻焊、接触焊、摩擦焊、气压焊等就是这种类型的压力焊方法。二是不进行加热，仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力，借助于压力所引起的塑性变形，以使原子间相互接近而获得牢固的压挤接头，这种压力焊的方法有冷压焊、爆炸焊等;2 焊接的分类;2 焊接的分类;1950s： CO2气体保护焊、电渣焊、高频电阻焊、摩擦焊、超声波焊 1960s： 电子束焊、等离子弧焊接与切割、爆炸焊 1970s： 激光焊接与切割 1980s： 离子束、太阳能、微波焊接 1990s： 搅拌摩擦焊FSW、复合热源焊接;现代焊接生产对于焊接热源的要求主要是： (1) 能量密度高，并能产生足够高的温度。高能量密度和高温可使焊接加热区域尽可能小，热量集中，并实现高速高效焊接生产。 (2) 热源性能稳定，易于调节和控制。热源性能稳定是保证焊接质量的基本条件。 (3) 高的热效率，降低能源消耗。尽可能提高焊接热效率，节约能源消耗有着重要技术经济意义。;焊接工艺 及设备;焊接工艺 及设备;图0-1 手工电弧焊;图0-2 手工电弧焊接头;图0-3 气体保护焊;图0-4 气体保护焊接头;图0-5 埋弧焊;图0-6 埋弧焊接头;图0-7 电子束焊接头;图0-8 45钢与W4Cr4V2高速钢扩散焊接头组织;图 瞬间液相扩散焊（Cu-Mg共晶温度485℃）;图0-9 电阻焊接头;图0-10 摩擦焊接头;图0-11 钎焊接头;2. 焊接接头的表征; 图0-12 熔焊接头示意 1—焊缝 2—熔合区 3—热影响区;;图0-2 手工电弧焊接头;;;图0-13 熔合区;;图0-14 熔合线;表0-1 焊接热源能量密度与熔透区截面形状;图0-4 气体保护焊接头;图0-7 电子束焊接头;三、金属的焊接性;3、 构件焊接性;影响构件焊接性的因素; 从狭义上来说，焊接性可理解为所需求的强度性能、焊接接头的强度受到化学分成或温度循环等主要影响因素的支配，而这些因素又受到如焊缝类型，或预热温度等的影响，强度行为可用一些主要的或物理特征