1焊接概念及焊接原理教材课程.pptVIP

焊接概论;§1.1 什么是焊接;二、焊接的实质： ; 焊接过程的实质就是采用物理化学方法克服被连接物体(金属)表面的凹凸不平、表面氧化物及其他表面杂质，使被连接物体(金属)能接近到原子晶格距离并形成结合力。 在工程上已获得广泛应用的焊接方法很多，尽管实现焊接的方法和手段不同，但它们所达到的效果是相同的，即实现原子间的冶金结合。;三、焊接方法的分类 焊接方法种类繁多，新的方法仍在不断涌现，对焊接方法进行分类的方法也有所不同。有的根据焊接方法的热源和保护方法来分类，有的根据工艺特征来分类，由此出现了一元坐标法、二元坐标法、族系法等分类方法。其中，最常见的是族系法，按照焊接工艺特征来进行分类。按照这种分类方法，可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三大类，在每一大类方法中又分成若干小类，如下图所示。;;四、焊接生产的特点 1、可减轻结构重量，节省金属材料； 2、可以制造双金属结构； 3、能化大为小，以小拼大； 4、结构强度高，产品质量好； 5、焊接时噪音小，工人劳动强度低，伸长率高，易于实现机械化和自动化。 缺点：由于焊接过程是一个不均匀的加热和冷却过程，焊接后会产生焊接应力与变形。;3、焊接热过程的作用 热量大小和分布状态决定了熔池的形状和尺寸 决定了焊接熔池进行冶金反应的程度 影响熔池金属凝固、相变过程 不均匀的加热和冷却，造成不均匀的应力状态 冶金、应力和被焊金属组织的共同影响，可能产生各种焊接裂纹和其他缺陷 影响热影响区金属的组织的转变和性能的变化 决定母材和焊材的熔化速度，因而影响焊接生产率 ;二、焊接热源及焊接方法 电弧热：利用气体介质中的电弧放电过程所产生的热能作为热源（手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、TIG/MIG、MAG等） 化学热：利用可燃气体（液化气、乙炔）或铝、镁热剂与氧或氧化物发生强烈反应时所产生的热能作为热源（气焊、热剂焊） 电阻热：利用电流通过导体及其界面时所产生的电阻热作为焊接热源（电阻焊和电渣焊、高频感应热） 摩擦热：由机械高速摩擦所产生的热能作为热源（摩擦焊、搅拌摩擦焊） 电子束：在真空??利用高压下高速运动的电子猛烈轰击金数局部表面，使动能转换为热能（电子束焊） 激光束：利用受激辐射而增强的光，经聚焦产生能量高度集中的激光束作为焊接热源（激光焊接与切割） 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，利用该能量可作为焊接热源。;各种焊接热源的特点;三、典型的焊接温度场;a)坐标示意图 b)xoy面上沿x轴的不同温度分布;c)xoy面上的等温线;d) yoz面上沿y轴的不同温度分布 e) yoz面上的等温线;X-Y方向温度场分布;X-Y方向温度场分布/全图;三维温度场分布;实测结果;四、影响焊接温度场的主要因素;2、被焊金属的热物理性能参数;3、焊件的形态 焊件的几何尺寸、板厚和所处的状态（预热和环境温度）。 4、热源的分类 瞬实集中热源：点焊 连续作用的热源：固定不动、正常移动和高速移动。 ;五、焊接热循环及其主要参数;2、焊接热循环的主要参数;3、焊接热循环的特点 1）加热的温度高 热处理：AC3以上100-200℃，例如45号钢AC3：770 ℃ 焊接近缝区：接近熔点，钢的熔点1350 ℃ ;§1.2.2 焊接化学冶金;一、焊接化学冶金的特点;上述两方面的问题使光焊丝无保护焊接在工程中没有实用价值。因此，焊接化学冶金的首要任务就是对金属加强保护，使其免受空气中气体的有害作用，从而减少焊缝中有害杂质的含量，减少有益合金元素的损失，使焊缝金属得到合适的化学成分，提高焊接质量。;保护方式和效果 所谓的保护就是采用某种介质把焊接区与周围的空气隔离开来。从保护的介质来看，保护方式有气体保护、熔渣保护、渣-气联合保护、真空保护和自保护等几种方式。不同的焊接方法所采用的保护方式是不同的。 （1）气体保护 就是利用外加气体对焊接区加以保护的方法。保护的效果取决于保护气体的性质和纯度、焊炬的结构以及气流的特性等。保护气体有惰性气体和活性气体两种。常用的惰性气体主要有氩气和氦气。惰性气体的保护效果很好，适用于焊接合金钢和化学活性金属及其合金。常用的活性气体主要是CO2气体，保护效果也比较好。 （2）熔渣保护 就是利用焊剂、焊条药皮或药芯熔化形成的熔渣覆盖在熔滴和熔池表面而起到的保护作用，熔渣凝固后所形成的渣壳覆盖在焊缝上面可防止高温的金属与空气接触。焊剂及熔渣的保护效果与焊剂的结构和松装密度有关：多孔性的浮石状焊剂具有较大的表面积，吸附的空气较多，保护效果较差；而玻璃状的焊剂保护效果较好。随着松装密度的增加，焊剂透气性变差，保护效果增强。;（3）渣-气联合保护 就是通过焊条药皮或药芯中的造渣剂和造气剂在焊接过程中形成熔渣和气体共同起到保护作用的。渣-气联合保护的效果主要取