材料成型技術(shù)第四章焊接第1頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2焊接方法4.2.1熔焊

熔焊：利用熱源局部加熱的方法，將兩工件接合處加熱到熔化狀態(tài)，形成共同的熔池，冷凝結(jié)晶，形成牢固接頭。

應(yīng)用：適于各種金屬材料，任何厚度焊件。

主要方法：如電弧焊、電渣焊、堆焊、氣焊等。第2頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.電弧焊:

即利用電弧作為熱源的熔焊方法。

特點(diǎn):熱量集中、溫度高、設(shè)備較簡(jiǎn)單、使用方便。

常用的有:焊條（手工）電弧焊，埋弧焊，氣體保護(hù)焊等。（1）手工電弧焊（焊條電弧焊）指用手工操縱焊條進(jìn)行焊接的電弧焊方法。第3頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

特點(diǎn)：

1）設(shè)備簡(jiǎn)單，容易維護(hù)；

2）操作靈活，應(yīng)用廣泛；可以實(shí)現(xiàn)全位置焊接

(平焊、立焊、橫焊、仰焊)；

3）生產(chǎn)率低，產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定；

4）對(duì)焊工操作技術(shù)要求較高，勞動(dòng)條件差。

應(yīng)用：?jiǎn)渭∨a(chǎn)和修復(fù)，適于2㎜以上各種常用金屬的焊接。第4頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)埋弧焊即電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。1）特點(diǎn)：電流大、熔深大，效率高；對(duì)熔池保護(hù)作用好，焊接質(zhì)量高，表面光滑美觀，節(jié)省焊接材料和電能。

但設(shè)備投資較高，且只適用于平焊位置。第5頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安徽工程科技學(xué)院機(jī)械系A(chǔ)UTS

用顆粒狀焊劑取代焊條藥皮用連續(xù)自動(dòng)送進(jìn)的焊絲卷取代焊芯用暗弧取代明弧用自動(dòng)焊機(jī)取代焊工的手工操作

2）工藝改進(jìn)（與手弧焊比）3）應(yīng)用：

成批生產(chǎn)時(shí)焊接碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼等材料的中、厚板（6～60mm）結(jié)構(gòu)上的長(zhǎng)直焊縫及直徑大于250mm

的大環(huán)縫的平焊。第6頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安徽工程科技學(xué)院機(jī)械系A(chǔ)UTS（3）氣體保護(hù)焊用氣體作保護(hù)的電弧焊焊縫焊絲噴嘴保護(hù)氣體（CO2或Ar）熔池焊件電弧導(dǎo)電嘴第7頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1）熔化極氣體保護(hù)焊:即采用實(shí)心焊絲或藥芯焊絲作電極的氣體保護(hù)焊。常用的保護(hù)氣：CO2、Ar等。特點(diǎn):熔深大，焊接速度快，生產(chǎn)率高；明弧可見(jiàn)，易于操作；焊縫含氧量低，質(zhì)量好；工藝適應(yīng)性強(qiáng)，可全位置焊接；焊接材料利用率高，能耗低。第8頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安徽工程科技學(xué)院機(jī)械系A(chǔ)UTS二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊：粗絲CO2焊（焊絲1.65.0mm）細(xì)絲CO2焊（焊絲

0.5

1.2mm）CO2保護(hù)焊適合焊5～30mm的中厚板適合焊0.8～

4.0mm的薄板以CO2氣體保護(hù)熔池的電弧焊。以焊絲為電極,可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送進(jìn)；焊絲中還需加入硅、錳等脫氧劑,常用牌號(hào)為H08MnSiA。

CO2焊成本低、質(zhì)量好、效率高，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊、全位置焊。主要適用于焊接低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼的中、薄板結(jié)構(gòu)，如轎車(chē)外殼的拼接等。第9頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）鎢極惰性氣體保護(hù)焊:即用純鎢或活化鎢電極的惰性氣體保護(hù)焊。特點(diǎn)：可確保熔池金屬不發(fā)生冶金反應(yīng)且?guī)缀蹩珊附铀械慕饘偌昂辖穑浑娀∪紵喈?dāng)穩(wěn)定；焊接過(guò)程明弧可見(jiàn)，便于操作；焊縫金屬含氧量極低，成本較高。第10頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安徽工程科技學(xué)院機(jī)械系氬弧焊：

氬弧焊是以氬氣Ar（惰性氣體）來(lái)保護(hù)熔池的電弧焊。氬弧焊鎢極氬弧焊：用鎢合金作電極，鎢極不熔化，需另加焊絲。

適合焊4mm以下的薄板。熔化極氬弧焊：以焊絲作電極，

適合焊3～25mm的中厚板。

氬弧焊熱量集中、電弧穩(wěn)定，焊速快、變形小，氣體保護(hù)效果好，接頭質(zhì)量高，能適應(yīng)各種焊位，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)焊，但成本高。主要用于焊接鋁、鎂、銅、鈦等有色金屬和有色合金以及焊不銹鋼、耐熱鋼等合金鋼。第11頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.電渣焊即利用電流通過(guò)液體熔渣產(chǎn)生的電阻熱進(jìn)行焊接的方法.特點(diǎn):不易產(chǎn)生氣孔夾渣等缺陷;

焊接應(yīng)力小，但熱影響區(qū)寬、組織粗大；焊后一定要正火以細(xì)化晶粒;

只適于厚板和立焊位置焊接。應(yīng)用：電渣焊主要用于板厚>40mm的低、中碳鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼的長(zhǎng)直焊縫及大環(huán)縫的立焊。(任何厚度都可不開(kāi)坡口一次焊成)第12頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.堆焊即為增大或恢復(fù)焊件尺寸，或使焊件表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬而進(jìn)行的焊接。特點(diǎn):可提高零件的壽命，易于調(diào)節(jié)熔敷金屬的成分和組織，可獲得耐磨、耐蝕、耐熱等特殊性能；熔敷速度快，效率高，且可利用已有的焊接設(shè)備。堆焊材料：合金鋼、合金鑄鐵、鈷基和鎳基合金、碳化鎢等。方法:

可采任何一種熔焊方法，焊條電弧焊和氧乙炔焰堆焊應(yīng)用最多。應(yīng)用：各種機(jī)械零件和工具、模具的制造和修復(fù)。第13頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2.2壓焊壓焊是通過(guò)施加壓力（加熱或不加熱），使金屬產(chǎn)生塑性變形、再結(jié)晶和擴(kuò)散等作用，形成焊接接頭。常用的壓焊方法有電阻焊和摩擦焊等。壓焊的要素：

★熱源：電阻熱；高頻熱；摩擦熱。

★力：靜壓力；沖擊力；爆炸力。第14頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.電阻焊:（壓緊、通電、塑變）

特點(diǎn)：

1）焊接速度快，變形小；

2）生產(chǎn)率高，勞動(dòng)條件好；

3）易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；

4）設(shè)備復(fù)雜，耗電量大。

分類(lèi)：電阻焊可分為點(diǎn)焊、縫焊、對(duì)焊三類(lèi)。第15頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安徽工程科技學(xué)院機(jī)械系A(chǔ)UTS（1）電阻點(diǎn)焊→適用焊無(wú)氣密性要求的薄板（0.05~6mm）結(jié)構(gòu)，如汽車(chē)外殼等。第16頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安徽工程科技學(xué)院機(jī)械系A(chǔ)UTS（2）縫焊→

適用焊有氣密性要求的薄板（≤3mm）容器和管道等，如汽車(chē)水箱、油箱。第17頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月AUTS（3）對(duì)焊

1）電阻對(duì)焊→適用焊截面簡(jiǎn)單的（方、圓）、直徑或邊長(zhǎng)小于20mm且強(qiáng)度要求不高的桿件、管材等。電阻對(duì)焊接頭外形勻稱(chēng)，但接頭強(qiáng)度較差，焊前對(duì)焊接面的清理要求高。固定電極移動(dòng)電極工件第18頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2）閃光對(duì)焊（通電、靠近、閃電、最后壓緊塑變）

適用于焊各種大小的等截面的重要工件，可以是同種金屬或異種金屬，尤其適合細(xì)絲的對(duì)接或特別粗大的金屬棒、管或異型材料的對(duì)接。如焊接重要的管道、鋼軌、錨鏈、刀具、鋼筋等。第19頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

★電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊一般要求焊件截面形狀應(yīng)盡量相同，圓棒直徑、方料邊長(zhǎng)、管子壁厚之差不應(yīng)超過(guò)15%。第20頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．摩擦焊：利用焊件接觸面相互磨擦所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接。（1）特點(diǎn)：1）焊接質(zhì)量好，生產(chǎn)率高；

2）焊接變形小，成本低；

3）可實(shí)現(xiàn)異種金屬的對(duì)接；

4）設(shè)備投資大。（2）應(yīng)用：圓形、管形截面焊件的對(duì)接，如：圓柄刀具、拖拉機(jī)軸瓦等。

★被焊件可以等截面或不等截面，可以是同種或異種金屬，但必須有一個(gè)是圓形截面。第21頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2.3釬焊

利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材（工件不熔化），填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接。

1．特點(diǎn)（1）接頭光滑平整，組織和力學(xué)性能變化小；（2）生產(chǎn)率高；（3）可焊異種金屬；（4）接頭強(qiáng)度低，耐熱性差。第22頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2.應(yīng)用用于硬質(zhì)合金刀具、儀表、電機(jī)、電器部件等。3.工藝過(guò)程焊前準(zhǔn)備（除油、清理）→裝配零件、安置釬料→加熱、釬料熔化→冷卻形成接頭→焊后清理→檢驗(yàn)。4.加熱方法（1）烙鐵；（2）電阻；（3）紅外線(xiàn)；（4）火焰；（5）感應(yīng)；（6）激光等。★釬焊接頭形式：常用對(duì)接和搭接形式。第23頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.焊接材料（釬料與釬劑）（1）釬料：即釬焊時(shí)用作填充金屬的材料。

1）軟釬料：熔點(diǎn)低于450℃，接頭強(qiáng)度較低，бb≤70MPa。如：錫鉛基、鋅基、鉛基等。

2）硬釬料：熔點(diǎn)高于450℃，接頭強(qiáng)度較高，бb＞200MPa。如：鋁基、銅基、銀基等。（2）釬劑即釬焊時(shí)使用的熔劑。

1）松香、氯化鋅水溶液等，用于軟釬焊；

2）硼砂、硼酸配制而成，用于硬釬焊。第24頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月安徽工程科技學(xué)院機(jī)械系A(chǔ)UTS6.釬焊類(lèi)型軟釬焊→釬料熔點(diǎn)＜450℃（錫基、鉛基等），接頭強(qiáng)度低，適用于焊受力不大或工作溫度較低的工件。如各種電器導(dǎo)線(xiàn)的連接，儀表、儀器元件的焊接等。硬釬焊→釬料熔點(diǎn)＞450℃（銀基、銅基等），接頭強(qiáng)度高，適用于焊受力較大或工作溫度較高的工件。如車(chē)刀、銑刀上硬質(zhì)合金刀片與中碳鋼刀體的連接。常采用銅釬焊，金銀首飾常用銀釬焊。釬焊第25頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2.4其它焊接方法

1.等離子弧焊利用等離子弧進(jìn)行焊接的方法。

（1）等離子弧：通過(guò)機(jī)械壓縮，熱壓縮和電磁壓縮效應(yīng)，使氣體完全電離。

（2）等離子弧特點(diǎn)：溫度高，能量密度大，穿透能力強(qiáng)。

（3）應(yīng)用：

等離子弧焊接主要用于焊銅及銅合金、鈦及鈦合金、合金鋼、不銹鋼、鉬等薄壁結(jié)構(gòu)。而其更主要的用途是切割板料。第26頁(yè)，課件共28頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．電子束焊利用加速和聚焦的電子束轟擊置于真空或非真空中的焊體所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接的方法。3．激光焊以聚焦的激光束作為能源轟擊焊體所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接，也可手于切割。特點(diǎn)：能量密度高，焊縫窄、熔深大，熱影響區(qū)及變形小；可利用光學(xué)原理到達(dá)焊炬難以到達(dá)之處完成焊接，特別是可透過(guò)玻璃進(jìn)行