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材料的焊接基础 绪论 什么是焊接/连接/Welding/Joining? 定义 什么是焊接/连接/Welding/Joining? 从理论上讲，当两个被连接的固体材料表面接近到一定程度（0.3～0.5nm)，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，形成金属键，达到连接的目的。 什么是焊接/连接/Welding/Joining? 连接：包括焊接，机械连接，粘接等技 术。 焊接是金属连接的一种方法。 焊接有很多优点。 什么是焊接/连接/Welding/Joining? 实现焊接的基本条件:外界提供相应的能量。 加热 加压 即加热又加压 焊接的应用及重要性 焊接是一门重要的材料加工技术 焊接的应用及重要性 焊接的应用及重要性 焊接的应用及重要性 焊接的应用及重要性 焊接的应用及重要性 焊接的应用及重要性 焊接的应用非常广泛 焊接技术已从古代的一种手工艺逐渐发展成为现代的焊接技术 焊接又是安全要求非常高的先进工艺 焊接是一门多学科的融合 焊接冶金学　 焊接方法学　 焊接结构学　　 焊接技术的发展前景 自动化程度越来越高 新型焊接方法的发展与应用 极限环境下的焊接 新型材料的焊接（包括非金属材料） 信息技术将不断向焊接领域渗透 教学目的和内容 焊接热过程的特点 焊接冶金学的基本知识 热影响区组织转变及其性能变化 焊接缺欠的种类、防止措施 焊接裂纹的形成条件、机理和防止措施 主要参考书目 1、陈铮，材料连接原理，哈工大出版 2、张文钺主编　焊接冶金学（基本原理）机械工业出版社 3、D.拉达伊著　焊接热效应　　机械工业出版社 4、张汉谦著　钢熔焊接头金属学　机械工业出版社 5、张文钺主编　焊接物理冶金　天津大学出版社 常用焊接方法 压力焊（Pressure Welding) －加压＋加热 熔化焊(Fusion Welding) －仅加热 钎焊（Brazing or Soldering)-仅加热 第一章　焊接热过程 第一章 焊接热过程1.1 焊接热过程的特点 焊接热过程：在焊接过程中，被焊金属由于热的输入和传播，而经历加热、熔化（或达到热塑性状态），称之为焊接热过程。 焊接热过程的特点 局部性 热源的运动性 瞬时性 传热过程的复合性 第一章 焊接热过程1.1 焊接热过程的特点 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 1.2 焊接热源及焊接方法 1.2.1 焊接热源的种类 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） 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：在真空中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） 焊接热源及焊接方法实例一电弧 焊接热源及焊接方法实例一Arc Welding(电弧焊) 手工焊条电弧焊（SMAW） 焊接热源及焊接方法实例一Arc Welding(电弧焊) 焊接热源及焊接方法实例一Arc Welding(电弧焊) 焊接热源及焊接方法实例一Arc Welding(电弧焊) 焊接热源及焊接方法示例二化学反应热 氧乙炔焊 焊接热源及焊接方法示例二化学反应热 铝热剂焊 焊接热源及焊接方法示例三电阻热 电阻焊 焊接热源及焊接方法示例四激光焊和电子束焊 1.2.2焊接热源的特点 1.2.3 焊接热效率  1.2 焊接热源及焊接方法1.2.3 焊接热效率 在电弧焊接过程中，电弧功率，即：电弧在单位时间内放出的热量为： q0=UI (W) 其中，U---电弧电压（V），I---焊接电流(A) 电弧有效热功率 q=ηq0 其中， η---焊接热效率 1.2.3 焊接热效率 1.2.4 焊件上的热量分布 加热斑点：热源传热给工件的加热面积 斑点半径：电弧传给焊件的热能中，95%落在加热斑点内，该半径为斑点半径rH。 热流密度：单位时间内通过单位