材料的连接成型.pptxVIP

第九章材料的连接成型材料的连接分可拆卸和永久性两种。可拆卸连接有：螺纹、键、销等。永久性连接有：铆接、焊接。焊接是指两个或两个以上的零件（同种或异种材料），用或不用填充材料，通过局部加热或加压达到原子间的结合，造成永久性连接的工艺过程。第一节焊接概述一、焊接的特点1、节约金属材料，

二、焊接方法分类一般都根据热源的性质、形成接头的状态及是否采用加压来划分。1、熔化焊熔化焊是将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。它包括气焊、电弧焊、电渣焊、激光焊、电子束焊、等离子弧焊、堆焊和铝热焊等。2、密封性好3、以小拼大，化复杂为简单4、便于制造双金属结构缺点是焊缝处的力学性能有所降低，易产生残余应力和变形。

四、焊接的应用2、压焊压焊是通过对焊件施加压力（加热或不加热）来完成焊接的方法。它包括爆炸焊、冷压焊、摩擦焊、扩散焊、超声波焊、高频焊和电阻焊等。3、钎焊钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，在加热温度高于钎料低于母材熔点的情况下，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。它包括硬钎焊、软钎焊等。四、焊接的应用1、制造金属结构2、制造金属零件或毛坯3、连接电器导线

焊条与工件瞬时接触短路，产生高热使接触处溶化。焊条电弧焊（手工电弧焊）焊接电弧电弧是两带电导体之间持久而强烈的气体放电现象。电弧的形成提起焊条保持恰当距离（约2-4mm）在热激发和强电场作用下，形成电弧，产生强烈的光和热。

（2）电弧的组成电弧由三部分构成。（见图）即：阴极区：焊条端面的白亮斑点部位，产热36%，是熔化焊条热量的主要来源，平均温度2400（K）。阳极区：工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区，产热43%，平均温度2600（K）。弧柱区：为两电极间空气隙。平均温度5000~8000（K）。

电极的极性采用直流电焊机焊接时，有正接和反接两种方法。而交流电弧焊设备极性频繁变化，不存在极性问题。正接——焊件接电源正极，焊条接负极。焊件加热多，适宜焊厚板。反接——焊件接电源负极，焊条接正极。适合焊薄板或有色金属。

1、焊条的组成及作用三、焊条二、焊接过程的冶金特点（1）反应区温度高，使合金元素强烈蒸发和氧化烧损。（2）金属熔池体积小，处于液态的时间很短，导致气体和杂质来不及浮出而易产生气孔和夹渣等缺陷。（3）有害气体容易侵入溶池，形成脆性氧化物，使焊缝的塑性、韧性明显下降。为保证焊缝化学性能和力学性能，常采用气体保护焊。三、焊条1、焊条的组成及作用手弧焊焊条由焊芯和药皮两部分组成。（1）焊芯①作为电弧焊的一个电极，与焊件之间导电形成电弧；②在焊接过程中不断熔化，作为填充金属与熔化的母材共同结晶形成焊缝；

3、焊条的选用原则（2）药皮提高电弧燃烧的稳定性，产生熔渣及气体，防止溶池金属氧化，向熔池金属中补充合金，保证焊缝的力学性能。2、焊条的种类和型号焊条由专门的金属丝制成，共分为十大类，即结构钢焊条、低温钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条。表9-1列出了部分焊条的类型和代号。3、焊条的选用原则（1）选择与母材化学成分相同或相近的焊条。（2）选择与母材等强度的焊条。（3）根据结构的使用条件选择焊条药皮的类型，对要求塑性好、冲击韧度高或低温性能好的结构，选用碱性焊条；当构件受力不复杂，母材质量较好时，可选用经济的酸性焊条。

四、焊条电弧焊基本工艺1、焊接接头和坡口焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头型式及坡口形式也不同。焊接接头型式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。开坡口的目的是为了保证工件焊透，方法有刨削、气割、磨削等。如右图，详见P222图9-4。2、焊缝的空间位置按操作的难易程度依次有：平焊、立焊、横焊、仰焊。

焊条直径：根据焊件厚度按表9-2选择。焊接电流：按P223公式计算。焊接速度与电弧长度：根据具体情况及经验。（介绍速度快慢及电弧长短的结果）焊接参数选择

五、焊接接头组织与性能图4-6低碳钢焊接接头的组织变化以低碳钢为例，说明焊接过程造成金属组织和性能的变化。如图4-6所示。受焊接热循环的影响，焊缝附近的母材组织性能发生变化的区域，叫焊接热影响区。熔焊焊缝和母材的交界线叫熔合线。熔合线两侧有一个很窄的焊缝与热影响区的过渡区，叫熔合区。焊接接头由焊缝区、熔合区和热影响区组成。

1、焊缝的组织与性能焊缝金属主要由焊条金属熔化后结晶而成。焊接热源向前移去后，熔池液体金属迅速冷却结晶，结晶从熔池底部未熔化的半个晶粒开始，垂直熔合线向熔池中心生长，呈柱状树枝晶，如图4-7所示；图4-7焊缝的柱状树枝