第三章 焊接方法.pptVIP

焊接方法 焊接工艺的发展 1885年，碳弧焊； 1891年，金属极电弧焊 1940s，优质电焊条；一次飞跃； 1940s后期，埋弧焊和电阻焊；机械化和自动化； 1950s，电渣焊、各种气体保护焊、超声波； 1960s，等离子弧焊、电子束焊、激光焊 。。。。气电立焊、机器人焊接。。。。 焊接工艺特点 永久性 广泛性 灵活性及高效性 焊接方法的分类 熔化焊（Fusion Welding）：利用局部加热，将焊件的结合处加热到熔化状态，互相融合，冷却凝固后彼此结合在一起的方法。 压力焊（Pressure Welding） ：利用加压（或同时加热），使两工件结合面上的原子相互接近到晶格距离，从而在固态条件下实现连接的方法。 优点： 弧在惰性气体中极为稳定，保护气体对电弧及熔池的保护很可靠； 钨极不熔化，易于保持恒定的电弧长度，因而焊缝成型美观、平滑、均匀； 优点 因为是埋弧，飞溅与热损失几乎没有； 合金元素及铁粉可加入到焊剂中以控制焊缝金属的化学成分； 可实现自动化，提高熔敷率； 可通过两丝、五丝进一步提高熔敷率； 可焊接厚壁板； 优点 热功率密度大； 加热集中，焊接热输入小； 变形小； 焊接热影响区小； 参数调节范围广、适应性强； 作业 简述焊接工艺 焊接方法的分类及其各自特点 简述焊接工艺的发展 (2) 按真空度不同 高真空电子束焊接(10-6-10-3 torr) 低真空电子束焊接(10-3-10-1 torr) 非真空电子束焊接(大气中) (3) 按焊件在真空室中位置 全真空电子束焊接 局部真空电子束焊接 (4) 按功率不同 大功率电子束焊接(60KW以上) 中功率电子束焊接(30-60KW) 小功率电子束焊接(30KW以下) (5) 按电子枪特征 定枪式和动枪式 直热式和间热式 二级枪和三极枪 普通电子束焊接 脉冲电子束焊接 (6) 按加热特点 2 电子束焊接特点 a．加热功率密度大。焊接用电子束电流为几十到几百毫安，最大可达l000mA以上；加速电压为几十到几百千伏；故电子束功率从几十千瓦到100kw以上，而电子束焦点直径小于1mm。故电子束焦点处的功率密度可达103~105Kw/cm2，比普通电弧功率密度高100—1000倍。 b．焊缝深宽比(H/B)大。通常电弧焊的深宽比很难超过2，电子束焊的深度比在50以上。电子束焊比电弧焊可节约大量填充金属和电能，可实现高深宽比的焊接，深宽比达60：1，可一次焊透0.1~300mm厚度的不锈钢板。 优点 c. 焊接速度快，焊缝热物理性能好。焊接速度快，能量集中、熔化和凝固过程快．热影响区小，焊接变形小。对精加工的工件可用作最后的连接工序，焊后工件仍能保持足够的精度。能避免晶粒长大，使焊接接头性能改善，高温作用时间短，合金元素烧损少，焊缝抗蚀性好。 d．焊缝纯度高。真空电子束焊的真空度一般为5×10-4Pa，适合焊接钛及钛合金等活性材料。 e. 焊接工艺参数调节范围广，适应性强。电子束焊接的工艺参数可独立地在很宽的范围内调节，控制灵活，适应性强，再现性好，而且电子束焊焊接参数易于实现机械化、自动化控制，提高了产品质量的稳定性。 f. 可焊材料多。不仅能焊金属和异种金属材料的接头,也可焊接非金属材料,如陶瓷、石英玻璃等。 需要高真空环境以防止电子散射，设备复杂，焊件尺寸和形状受到真空室的限制（非真空环境的电子束焊，是重要的研究方向）； 由于真空室的存在，抽真空成为影响循环时间的主要障碍（目前用于齿轮焊接的单台电子束设备循环时间很难做到60s以内）； 有磁偏移：由于电子带电，会受磁场偏转影响，故要求电子束焊工件焊前去磁处理； X射线问题：X射线在高压下特别强，需对操作人员实施保护； 对工件装配质量要求严格，同时工件表面清洁的要求也较高。 缺点 电子束焊 Electron beam welding 特点 热源：电子束，加热功率密度大，焦点处为106~108 W/cm2，比电弧高100~1000倍； 无焊接材料； 真空保护； 适用于难熔金属、热敏感性强的金属、活性强、纯度高和极易被大气污染的金属； 缺点 焊接设备成本高； * * 基本概念 焊接电源(Power)、焊条(Consumables)、工件(Workpiece) 电弧(Arc)、熔滴(Metal droplet)、渣滴(Flux droplet)、熔池(Weld pool)、熔渣(Slag) 焊接接头(Welded joint)、母材(Base metal)、焊缝金属(Weld metal)、热影响区(Heat affected zone)、熔敷金属(deposited me