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电焊技术教学课件

第一章：电焊基础概述在开始深入学习电焊技术之前，我们需要先了解焊接的基本概念和分类。电焊作为现代工业制造的重要工艺，已经发展出多种技术类型，适用于不同的材料和应用场景。本章将介绍焊接的基本原理、主要分类以及在工业中的应用价值。焊接技术的发展历史可以追溯到青铜时代，但现代电焊技术的发展主要始于19世纪末至20世纪初。随着电力技术的进步，电焊逐渐成为工业生产中不可或缺的关键技术，广泛应用于船舶、桥梁、汽车、航空航天等领域。

什么是焊接？焊接是一种将金属或非金属材料通过加热、加压或两者结合的方式实现永久连接的工艺技术。作为材料连接的主要方法之一，焊接在现代工业制造和修复过程中扮演着不可替代的角色。与其他连接方式（如螺栓连接、铆接）相比，焊接具有以下独特优势：连接强度高，可达到母材强度的80%-100%气密性和液密性好，适合制造压力容器重量轻，节省材料，减轻结构重量适应性强，可连接复杂形状的工件焊接的基本原理焊接过程的本质是在原子层面上建立永久性连接。这种连接主要通过以下机制实现：原子扩散：加热状态下，材料界面的原子相互扩散机械混合：熔融状态下的材料混合后凝固电子共享：材料表面的电子形成共价键或金属键

焊接的三大分类熔焊熔焊是最常见的焊接方式，其特点是通过热源使母材及填充材料（如焊条、焊丝）熔化形成焊缝。电弧焊（包括手工电弧焊、MIG焊、TIG焊等）气焊（氧乙炔焊接）激光焊接电子束焊接熔焊通常需要高温（1500℃以上），焊后会形成特征性的焊缝，焊接区域的金相组织与母材有明显区别。压焊压焊主要依靠机械压力使材料结合，有些方法会结合加热以促进连接。电阻点焊（汽车车身装配常用）摩擦焊（利用摩擦生热和压力）超声波焊接（适用于塑料及薄金属）爆炸焊接（用于异种金属连接）压焊通常不使用填充材料，焊接区域可能无明显焊缝，但会有变形区。釬焊釬焊使用熔点低于母材的填料（釬料）连接工件，母材本身不熔化。软釬焊（使用熔点低于450℃的釬料，如锡铅合金）硬釬焊（使用熔点高于450℃的釬料，如铜基、银基合金）浸釬（电子元件批量焊接）釬焊适用于不同材料的连接、精密部件和热敏感材料的连接，强度通常低于熔焊和压焊。

三种焊接示意图：熔焊、压焊、釬焊对比熔焊原理熔焊过程中，电弧、激光或其他热源产生的高温使母材和填充材料熔化。熔化的金属形成熔池，冷却凝固后形成焊缝。熔焊的特点是焊缝处形成完全的冶金结合，连接强度高。熔焊区域通常分为三个部分：焊缝区：完全熔化并重新凝固的区域热影响区：受热但未熔化的区域，组织发生变化母材区：基本未受影响的原始材料区域压焊原理压焊主要依靠机械压力使材料表面紧密接触，原子之间形成结合。部分压焊方法会结合加热（如摩擦焊）或电流（如电阻焊）提高结合效果。压焊的关键在于：清洁的接触表面，去除氧化层和污染物足够的压力使材料表面原子充分接触适当的热能或变形促进原子扩散和结合釬焊原理釬焊使用熔点低于母材的填料连接工件。加热时，只有釬料熔化，通过毛细作用渗入工件接缝，冷却后形成连接。釬焊的关键工艺要点：适当的间隙距离（通常0.05-0.2mm）有效的助焊剂去除氧化物，促进润湿精确控制温度，避免过热或加热不足良好的表面清洁度和润湿性

第二章：熔焊技术详解熔焊作为最广泛应用的焊接方法，尤其是电弧焊技术，在工业制造中占据核心地位。本章将深入探讨各种熔焊技术的工作原理、设备构成、操作技巧及应用场景。熔焊技术的发展经历了从手工操作到半自动、全自动的演进过程。现代熔焊技术结合了计算机控制、传感器监测和数字化管理，不断提高焊接质量和效率。我们将重点介绍三种主要的电弧焊技术：手工电弧焊（SMAW）、气体保护金属电弧焊（MIG/MAG）和钨极氩弧焊（TIG），这些技术覆盖了从重型工业到精密制造的广泛应用领域。

电弧焊简介电弧焊的基本原理电弧焊利用电极与工件之间形成的电弧作为热源，产生高温（约6000-7000℃）熔化焊条/焊丝和母材，形成焊缝。电弧是一种持续的电气放电现象，在狭小的间隙中产生强烈的热量和光辐射。电弧焊的主要组成部分电源：提供焊接所需的电流，分为交流、直流或交直流两用电极：导电并可能作为填充材料（消耗性电极）或仅导电（非消耗性电极）工件回路：完成电流回路的导线和夹具保护系统：防止焊缝氧化的气体或药皮电弧焊的广泛应用电弧焊因其设备相对简单、成本效益高、适应性强等特点，成为最普及的焊接方法，适用于多种金属材料：碳钢和低合金钢不锈钢铝及铝合金铜及铜合金镍基合金钛合金（特定工艺条件下）电弧焊的技术特点热输入集中，热影响区较小焊接速度快，生产效率高焊缝强度可达母材强度的85%-100%可焊接的厚度范围广泛（从1mm薄板到数百毫米厚板）设备投资成本相对较低

主要电弧焊种类手工电弧焊（SMAW）手工电弧焊也称为焊条电弧焊，是使用带药皮焊条作为电极和填充材料的焊