金属材料成形基础第四篇课件

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1、第四章第四章 焊焊 接接 概概 述述 一、金属焊接成形一、金属焊接成形用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结用加热、加压等工艺措施，使两分离表面产生原子间的结合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。合与扩散作用，从而获得不可拆卸接头的材料成形方法。二、焊接成形的分类二、焊接成形的分类 1 1熔化焊：熔化焊：2 2压力焊：压力焊：3 3钎焊：钎焊：电弧焊电弧焊（手工电弧焊、埋弧自动焊、气（手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊）、体保护焊）、电渣焊、电子束焊、激光电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等焊、等离子弧焊等电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声

2、波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等爆炸焊、高频焊、扩散焊等软钎焊、硬钎焊软钎焊、硬钎焊三、焊接成形的特点三、焊接成形的特点1 1接头接头 牢固、封性好。牢固、封性好。2 2可化大为小、以小拼大。可化大为小、以小拼大。3 3可实现异种金属的连接。可实现异种金属的连接。4 4重量轻、加工装配简单。重量轻、加工装配简单。5 5焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。焊接应力变形大，接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。1-1 1-1 焊条（手工）电弧焊的焊接过程焊条（手工）电弧焊的焊接过程 第一节第一节 金属焊接成形工艺原理金属焊接成形工艺原理 一、手工电弧焊的特点一、手工电弧焊的特点1 1.设备

3、简单、应用灵活方便。设备简单、应用灵活方便。2.2.劳动条件差、生产率低、质量不稳定。劳动条件差、生产率低、质量不稳定。二、手工电弧焊焊接过程二、手工电弧焊焊接过程引弧引弧 形成熔池形成熔池形成焊缝形成焊缝三、焊接电弧三、焊接电弧1.1.焊接电弧的概念焊接电弧的概念焊条焊条工件工件焊接电弧具备两个条件具备两个条件使气体电离使气体电离阴极发射电子阴极发射电子接触电阻：接触电阻：R R短路电流：短路电流：I I电阻热：电阻热：Q=IQ=I2 2RtRtE=V/dd在焊条末端和工件两极之间的气体介在焊条末端和工件两极之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象。质中，产生强烈而持久的放电现象。+-d

4、焊接电弧的稳定燃烧焊接电弧的稳定燃烧 就是带电粒子产生、就是带电粒子产生、运动、复合、产生的动态平衡过程。运动、复合、产生的动态平衡过程。热电离热电离碰撞电离碰撞电离2.2.电弧的构造及热量分布电弧的构造及热量分布阴极区：阴极区：阳极区：阳极区：弧柱区：弧柱区：2400k 36%2600k 42%50008000k 21%3.3.电弧的极性电弧的极性直流电源直流电源正接极正接极：直流电源直流电源反接极反接极：工件工件正极（阳极）；焊条正极（阳极）；焊条负极（阴极）。负极（阴极）。工件工件负极（阴极）；焊条负极（阴极）；焊条正极（阳极）。正极（阳极）。用于薄板金属的焊接用于薄板金属的焊接 1-2

5、 1-2 焊接冶金过程与电焊条焊接冶金过程与电焊条一、熔焊冶金过程特点一、熔焊冶金过程特点1.1.熔池温度熔池温度2.2.反应过程短反应过程短 熔池金属冷却快，处于液态的时间短熔池金属冷却快，处于液态的时间短焊接钢材时，熔池温度在焊接钢材时，熔池温度在 16 00以上以上使金属元素强烈蒸发、烧损。使金属元素强烈蒸发、烧损。10s化学成分不均匀；焊缝区易产生气孔、夹渣等缺陷。化学成分不均匀；焊缝区易产生气孔、夹渣等缺陷。3.3.冶金条件差冶金条件差 空气、铁锈、油污等对焊缝的影响严重空气、铁锈、油污等对焊缝的影响严重O2OFe+O FeOMn+O MnOSi+O SiO2C+O CO1 1）O

6、O2 2：氧化的结果氧化的结果合金元素被烧损；合金元素被烧损；焊缝产生夹渣的缺陷；焊缝产生夹渣的缺陷；形成形成COCO气孔。气孔。2 2）N N2 2 ：Fe+N Fe4N、Fe2N使接头的塑性、韧性下降。使接头的塑性、韧性下降。3 3）H H2 2 ：氢气孔氢气孔 氢脆氢脆二、熔焊冶金过程中必须采取的工艺措施二、熔焊冶金过程中必须采取的工艺措施1.1.对焊接区域采取保护措施对焊接区域采取保护措施 减少有害气体进入熔池；减少有害气体进入熔池；2.2.对熔池进行冶金处理对熔池进行冶金处理 渗入合金元素、清渗入合金元素、清 除除 已进入熔池的有害元素。已进入熔池的有害元素。NN2HH2三、电焊条三

7、、电焊条1.1.电焊条的组成及作用电焊条的组成及作用电焊条电焊条焊条芯焊条芯药皮药皮焊缝的焊缝的填充材料填充材料 填充焊缝填充焊缝电极电极传导电流传导电流 导电导电机械保护机械保护的作用的作用冶金冶金的作用的作用稳定电弧稳定电弧的作用的作用焊条芯焊条芯药皮药皮 氧化钛型；氧化钛型；氧化钛钙型；氧化钛钙型；钛钙型；钛钙型；氧化铁型；氧化铁型；高纤维素型；高纤维素型；低氢钾型；低氢钾型；低氢钠型；低氢钠型；石墨型；石墨型；盐基型。盐基型。2.2.电焊条的分类电焊条的分类结构钢焊条结构钢焊条JJ；钼和铬耐热钢焊条钼和铬耐热钢焊条RR；低温钢焊条低温钢焊条WW；不锈钢焊条不锈钢焊条AA；堆焊焊条堆焊焊

8、条DD；铸铁焊条铸铁焊条ZZ；镍及镍合金焊条镍及镍合金焊条Ni Ni；铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条TT；铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条LL；特殊用途焊条特殊用途焊条TSTSJ 4 2 2药皮种类（钙钛型）药皮种类（钙钛型）抗拉强度抗拉强度结构钢焊条结构钢焊条E 5 0 15药皮种类（低氢型）和电流种类药皮种类（低氢型）和电流种类抗拉强度抗拉强度结构钢焊条结构钢焊条全位置焊接全位置焊接酸性焊条：酸性焊条：碱性焊条：碱性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主在熔渣中以酸性氧化物为主（TiOTiO2 2、SiOSiO2 2、FeFe2 2O O3 3）在熔渣中以碱性氧化物为主在熔渣中以碱性氧化物为主（K K2

9、 2O O、NaNa2 2O O、CaOCaO、MnOMnO）三、电焊条的选用三、电焊条的选用1.1.等强度原则等强度原则根据被焊工件的强度选用根据被焊工件的强度选用2.2.等化学成分原则等化学成分原则根据被焊工件的化学成分选用根据被焊工件的化学成分选用3.3.根据被焊工件工作条件和结构选用根据被焊工件工作条件和结构选用4.4.低成本原则低成本原则一、一、焊接热循环焊接热循环焊接接头焊接接头焊缝区焊缝区焊接热影响区焊接热影响区1 1）焊缝区焊缝区熔池金属冷却结晶所形成的熔池金属冷却结晶所形成的铸态组织。铸态组织。2 2）焊接热影响区焊接热影响区二、二、焊接接头金属组织与性能的变化焊接接头金属组

10、织与性能的变化焊缝两侧的母材，由于焊焊缝两侧的母材，由于焊接热的作用，接热的作用，其组织和性其组织和性能发生变化的区域能发生变化的区域。1-3 1-3 焊接接头金属的组织与性能焊接接头金属的组织与性能 熔合区熔合区是焊缝和母材金属的交界区。是焊缝和母材金属的交界区。（0.1-1mm0.1-1mm）加热温度：加热温度：T液T固强度、塑性、韧性极差，是强度、塑性、韧性极差，是裂纹和局部脆断的发源地。裂纹和局部脆断的发源地。过热区过热区加热温度：加热温度：T固1100 塑性和韧性很低，是裂纹的发源地。塑性和韧性很低，是裂纹的发源地。在热影响区内具有过热组在热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大的区域。

11、织或晶粒显著粗大的区域。（1-3mm1-3mm）正火区正火区加热温度：加热温度：1100 AC3在热影响区内相当于受到正火处理的区域。（在热影响区内相当于受到正火处理的区域。（1.2-4mm1.2-4mm）力学性能优于母材。力学性能优于母材。部分相变区部分相变区在热影响区内发生部分相变的区域。在热影响区内发生部分相变的区域。加热温度：加热温度：AC3AC1力学性能较母材稍差。力学性能较母材稍差。力学性能最差的区域：力学性能最差的区域：熔合区熔合区和和过热区过热区3.3.焊接参数焊接参数 小电流、快速焊接；小电流、快速焊接；4.4.熔合比熔合比(s(smm/(s/(smm+s+st t)小；小；

12、5.5.焊后热处理焊后热处理正火正火1-4 1-4 焊接应力与变形焊接应力与变形一、焊接应力与变形产生的原因一、焊接应力与变形产生的原因焊接应力与变形产生的根本原因是：焊接应力与变形产生的根本原因是：焊件焊件(工件）在焊接过程中受到局部加热和快速冷却。工件）在焊接过程中受到局部加热和快速冷却。三、影响焊接接头性能的因素三、影响焊接接头性能的因素1.1.焊剂与焊芯；焊剂与焊芯；2.2.焊接方法焊接方法 采用先进的焊接方法采用先进的焊接方法；L L0焊接应力状态：焊接应力状态：焊缝区域焊缝区域拉应力拉应力两侧冷金属两侧冷金属压应力压应力焊接变形：焊接变形：焊件整体缩短焊件整体缩短 L L二、焊接变

13、形的基本形式二、焊接变形的基本形式1.1.收缩变形收缩变形 2.2.角变形角变形3.3.弯曲变形弯曲变形4.4.扭曲变形扭曲变形 5.5.波浪形变形波浪形变形三、减小焊接应力与变形的措施三、减小焊接应力与变形的措施1.1.焊接应力的防止及消除措施焊接应力的防止及消除措施1 1）设计时，焊缝不要密集交叉，截面和长度也应尽可能小。）设计时，焊缝不要密集交叉，截面和长度也应尽可能小。2 2）合理选择焊接顺序。）合理选择焊接顺序。（）（）（）1 12 23 3）锤击或碾压焊缝）锤击或碾压焊缝4 4）加热）加热“减应区减应区”法法5 5）焊前预热（）焊前预热（150 150 450 450）、焊后缓冷）

14、、焊后缓冷6 6）焊后进行）焊后进行去应力退火去应力退火可消除应力可消除应力80%80%左右左右2.2.焊接变形的防止及矫正措施焊接变形的防止及矫正措施1 1）设计时，焊缝不要密集交叉，截面和长度也应尽可能小。）设计时，焊缝不要密集交叉，截面和长度也应尽可能小。2 2）合理选择焊接顺序。）合理选择焊接顺序。1 12 23 34 41 4 3 21 12 23 34 43 3）加裕量法。）加裕量法。4 4）反变形法。）反变形法。1234561 4 5 2 3 61 2 3 45 5）采用焊前刚性固定法。）采用焊前刚性固定法。6 6）采用合理的焊接规范（小电流、快速焊接）。）采用合理的焊接规范（小

15、电流、快速焊接）。7 7）焊接变形的矫正）焊接变形的矫正 机械矫正机械矫正 火焰矫正火焰矫正 第二节第二节 常用焊接成形方法常用焊接成形方法2-1 2-1 熔化焊熔化焊一、埋弧焊一、埋弧焊焊接电源焊接电源控制箱控制箱焊接小车焊接小车焊接热源：电弧热焊接热源：电弧热溶池保护：焊剂（气、渣溶池保护：焊剂（气、渣）1.1.埋弧自动焊设备及焊接过程埋弧自动焊设备及焊接过程2.2.埋弧自动焊工艺埋弧自动焊工艺1 1）焊前准备）焊前准备2)2)采取防漏措施采取防漏措施双面焊；手工电弧焊封底；焊剂双面焊；手工电弧焊封底；焊剂垫；采用锁底坡口；水冷铜垫板。垫；采用锁底坡口；水冷铜垫板。板厚在板厚在202520

16、25mmmm以下的工件可不开坡口；但在实际生产中，以下的工件可不开坡口；但在实际生产中，板厚在板厚在14221422mmmm应开应开Y Y型坡口，型坡口，板板厚在厚在22502250mmmm，可开可开双双Y Y型坡口或型坡口或U U型坡口。型坡口。3)3)要有引弧板和引出板要有引弧板和引出板环焊缝：焊丝起弧点应与环的中心偏离环焊缝：焊丝起弧点应与环的中心偏离一定距离一定距离a a；（；（a=2040mma=2040mm）。直径。直径小于小于250250mmmm一般不采用埋弧焊。一般不采用埋弧焊。3.3.埋弧自动焊工艺特点埋弧自动焊工艺特点1 1）生产率高（手弧焊的）生产率高（手弧焊的51051

17、0倍）倍）2 2）焊接质量高且稳定。）焊接质量高且稳定。3 3）节约金属材料、生产成本低。）节约金属材料、生产成本低。4 4）劳动条件好。）劳动条件好。5 5）只能在水平位置焊接。）只能在水平位置焊接。应用应用：主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径的主要用于较厚钢板的长直焊缝和较大直径的环形焊缝焊接。环形焊缝焊接。如压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊如压力容器的环焊缝和直焊缝、锅炉冷却壁的长直焊缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械（高炉炉缝、船舶和潜艇壳体、起重机械、冶金机械（高炉炉身）等的焊接。身）等的焊接。二、氩弧焊二、氩弧焊利用氩气作为保护性介质的电弧焊方法。利用氩气作为保护

18、性介质的电弧焊方法。焊接热源：焊接热源：电弧热电弧热保护介质：保护介质：ArArArAr不与金属发生化学反应不与金属发生化学反应不产生夹渣缺陷不产生夹渣缺陷不溶解于液体金属中不溶解于液体金属中不产生气孔缺陷不产生气孔缺陷比重大于空气（比重大于空气（25%25%）“阴极雾化阴极雾化”作用作用1 1）熔化极氩弧焊）熔化极氩弧焊2525mmmm以下的工件以下的工件2 2）非熔化极氩弧焊）非熔化极氩弧焊适于适于6 6mmmm以下工件的焊接以下工件的焊接熔化极亚弧焊熔化极亚弧焊非熔化极亚弧焊非熔化极亚弧焊3 3）氩弧焊的特点及应用）氩弧焊的特点及应用 机械保护效果好，焊缝金属纯净，焊缝成形美观，机械保护

19、效果好，焊缝金属纯净，焊缝成形美观，焊接质量优良。焊接质量优良。电弧燃烧稳定，飞溅小。电弧燃烧稳定，飞溅小。焊接热影响区和变形小。焊接热影响区和变形小。可进行全位置焊接。可进行全位置焊接。氩气昂贵，设备造价高。氩气昂贵，设备造价高。应用：应用：适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。适用于易氧化的有色金属及合金钢材料的焊接。如：铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。如：铝、镁、钛及其合金和耐热钢、不锈钢等。适用所有金属材料的焊接。适用所有金属材料的焊接。以以COCO2 2气体作为保护性介质的电弧焊方法气体作为保护性介质的电弧焊方法。焊接热源：焊接热源：电弧热电弧热保护介质：保护介质：COCO

20、2 2COCO2 2 与金属发生化学反应与金属发生化学反应产生夹渣缺陷产生夹渣缺陷 溶解于液体金属中溶解于液体金属中产生产生 COCO 气孔缺陷气孔缺陷 比重大于空气（比重大于空气（25%25%）氧化严重；氧化严重；气孔倾向大（气孔倾向大（COCO）；）；飞溅严重。飞溅严重。1)1)存在问题存在问题三、三、CO2气体保护焊气体保护焊 生产率高（是手弧焊的生产率高（是手弧焊的1313倍）。倍）。成本低（是手弧焊的成本低（是手弧焊的40%40%）。焊接热影响区和变形小。焊接热影响区和变形小。可进行全位置焊接可进行全位置焊接。飞溅严重，焊缝成形差。飞溅严重，焊缝成形差。应用：应用：适用于低碳钢和强度

21、级别不高的低合金结构钢的焊接。适用于低碳钢和强度级别不高的低合金结构钢的焊接。目前广泛用于造船、机车车辆、汽车制造、农业机械等。目前广泛用于造船、机车车辆、汽车制造、农业机械等。2 2）COCO2 2气体保护焊的特点及应用气体保护焊的特点及应用四、电渣焊四、电渣焊利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热，同时加热熔利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热，同时加热熔化焊丝和金属母材的焊接方法。化焊丝和金属母材的焊接方法。焊接热源：焊接热源：电阻热电阻热保护介质：保护介质：液态熔渣液态熔渣1.1.焊接过程焊接过程2.2.焊接特点及应用焊接特点及应用 1 1）大厚度工件可一次焊成。）大厚度工件可一次焊成。单丝

22、单丝4060mm4060mm；单丝摆动；单丝摆动6015060150；三丝摆动三丝摆动450mm450mm；板极电渣焊；板极电渣焊2 2）生产率高，成本低。）生产率高，成本低。3 3）焊接质量好。）焊接质量好。不易产生夹渣、气孔等缺陷。不易产生夹渣、气孔等缺陷。4 4）热影响区大。）热影响区大。焊后热处理。焊后热处理。应用应用：适用于碳钢、合金钢、不锈适用于碳钢、合金钢、不锈钢等材料钢等材料；适用于厚大工件。厚度大于适用于厚大工件。厚度大于40mm40mm的大型结构件。的大型结构件。2-2 2-2 压力焊压力焊一、电阻焊一、电阻焊 通过加压、或同时加热加压，使焊件产生塑性变形，通过加压、或同时

23、加热加压，使焊件产生塑性变形，并经再结晶和扩散作用，使两部分金属达到原子间的并经再结晶和扩散作用，使两部分金属达到原子间的结合，实现连接的焊接方法。结合，实现连接的焊接方法。1.1.点焊点焊工艺参数工艺参数电极压力电极压力焊接电流焊接电流通电时间通电时间适中适中 对组合焊件经电极加压，利用电流通过焊接接头的对组合焊件经电极加压，利用电流通过焊接接头的接触面及邻近区域产生的电阻热，实现焊接。接触面及邻近区域产生的电阻热，实现焊接。焊点距离焊点距离太近太近分流现象严重分流现象严重太远太远强度不够强度不够应用：应用：4mm4mm以下的薄板搭接。以下的薄板搭接。2.2.缝焊缝焊应用：应用：3mm3mm

24、以下的薄板搭接。以下的薄板搭接。如：密封的容器（油箱、如：密封的容器（油箱、水箱等）、管道等。水箱等）、管道等。3.3.对焊对焊主要用于棒料的对接。主要用于棒料的对接。1 1）电阻对焊）电阻对焊应用：应用：用于断面简单，直径用于断面简单，直径（或边长）小于（或边长）小于20mm20mm或强度或强度要求不太高的工件。要求不太高的工件。2 2）闪光对焊）闪光对焊应用：应用：用于重要工件的焊接。可焊相同金属，用于重要工件的焊接。可焊相同金属，也可焊异种金属（铝也可焊异种金属（铝钢、铝钢、铝铜等）。铜等）。工件直径工件直径0.01mm200mm0.01mm200mm。2-3 2-3 钎焊钎焊是将是将钎

25、料钎料熔化，利用液态钎料湿润母材，填充接头间熔化，利用液态钎料湿润母材，填充接头间隙并与母材隙并与母材相互扩散相互扩散，冷凝后实现连接的焊接方法。，冷凝后实现连接的焊接方法。一、钎焊的种类一、钎焊的种类1.1.软钎焊软钎焊2.2.硬钎焊硬钎焊钎料的熔点在钎料的熔点在450 450 以下。以下。接头强度低，一般为接头强度低，一般为60190MPa60190MPa，工作温度低于，工作温度低于100 100 钎料的熔点在钎料的熔点在450 450 以上。以上。接头强度高，在接头强度高，在200MPa200MPa以上，工作温度较高。以上，工作温度较高。钎料的作用钎料的作用 连接连接 填充填充钎料的种类

26、钎料的种类 软钎料：软钎料：硬钎料：硬钎料：锡铝合金（焊锡）锡铝合金（焊锡）铝基、铜基、银基、镍基合金等。铝基、铜基、银基、镍基合金等。2.2.溶剂溶剂溶剂的作用溶剂的作用 清理作用清理作用 降低表面张力降低表面张力 保护作用保护作用去除表面氧化皮去除表面氧化皮改善液态钎料对焊件的湿润改善液态钎料对焊件的湿润性，增强毛细管作用性，增强毛细管作用。二、钎料和溶剂二、钎料和溶剂1.1.钎料钎料2.2.可焊同种、异种金属和厚薄悬殊的工件。可焊同种、异种金属和厚薄悬殊的工件。3.3.生产率高。易于实现自动化。生产率高。易于实现自动化。4.4.设备简单，生产投资费用少。设备简单，生产投资费用少。应用：应

27、用：主要焊接精密、微型、复杂、多焊缝异种金属主要焊接精密、微型、复杂、多焊缝异种金属 的焊接。的焊接。目前：目前：软钎焊广泛用于电子、电器、仪表等行业；硬钎焊软钎焊广泛用于电子、电器、仪表等行业；硬钎焊 用于硬质合金刀具、钻探钻头、换热器的焊接。用于硬质合金刀具、钻探钻头、换热器的焊接。三、钎焊的特点及应用三、钎焊的特点及应用加热温度低，接头组织、性能变化小；焊接变形小，加热温度低，接头组织、性能变化小；焊接变形小，工件尺寸精确。工件尺寸精确。1.1.金属材料的焊接性金属材料的焊接性指被焊金属在一定的工艺条件下（焊接方法、焊接材料、指被焊金属在一定的工艺条件下（焊接方法、焊接材料、工艺参数及结

28、构形式），获得优质焊接接头的难易程度。工艺参数及结构形式），获得优质焊接接头的难易程度。焊接性焊接性 工艺焊接性：工艺焊接性：使用焊接性：使用焊接性：焊接接头产生工艺缺陷的倾向。焊接接头产生工艺缺陷的倾向。尤其指出现各种尤其指出现各种裂纹裂纹的可能性的可能性焊接接头在使用中的可靠性。焊接接头在使用中的可靠性。包括力学性能及其它特殊性能包括力学性能及其它特殊性能2.2.影响焊接性的因素影响焊接性的因素1 1）焊接方法）焊接方法4 4）工艺参数工艺参数2 2）焊接材料）焊接材料3 3）焊件化学成分）焊件化学成分 第三节第三节 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接3-1 3-1 材料的焊接性材料的焊

29、接性3.3.焊接性的评定方法焊接性的评定方法1 1）实验法）实验法十字接头试验法、十字接头试验法、Y Y型坡口试验法、型坡口试验法、“小铁研小铁研”试验法等。试验法等。2）碳当量估算法）碳当量估算法C C 影响最显著影响最显著 基本元素基本元素 折合成折合成碳碳的的相当含量相当含量对焊接性的影响对焊接性的影响其它元素其它元素CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15CE0.6%具有具有良好的焊接性良好的焊接性焊接性焊接性较差较差焊接性焊接性差差3-2 3-2 碳钢的焊接碳钢的焊接1.1.低碳钢的焊接低碳钢的焊接低碳钢：低碳钢：C0.25%C0.25%C CE E 0.4%

30、0.4%焊接性良好焊接性良好。2.2.中碳钢的焊接中碳钢的焊接中碳钢：中碳钢：C0.250.60%C0.250.60%焊接性由焊接性由 良好良好 较差较差。C CE E 0.4%C0.60%C0.60%焊接性差。焊接性差。C CE E 0.60%0.60%问题问题焊缝区易产生热裂纹焊缝区易产生热裂纹热影响区易产生冷裂纹热影响区易产生冷裂纹措施措施焊前预热（焊前预热（250350 250350 ），焊后缓冷。），焊后缓冷。选用低氢型（碱性）焊条。选用低氢型（碱性）焊条。焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。避免避免选用高碳钢作为焊接选用高碳钢作为焊接

31、结构件。结构件。焊补焊补措施措施焊前预热（焊前预热（150250 150250 ），焊后缓冷。），焊后缓冷。选用低氢型（碱性）焊条。选用低氢型（碱性）焊条。焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。3-3 3-3 合金结构钢的焊接合金结构钢的焊接合金结构钢合金结构钢机械制造用结构钢机械制造用结构钢普通低合金结构钢普通低合金结构钢（调质钢、渗碳钢）（调质钢、渗碳钢）（压力容器、锅炉、桥梁、（压力容器、锅炉、桥梁、车辆、船舶等结构。）车辆、船舶等结构。）普通低合金结构钢：普通低合金结构钢：低强度普通低合金结构钢：低强度普通低合金结构钢：高强度普通低合金结构

32、钢：高强度普通低合金结构钢：s s400MPa400MPaC CE E 0.4%400MPa400MPaC CE E 0.4%0.5%0.4%0.5%焊接性良好焊接性良好。焊接性较差。焊接性较差。15MnVN15MnVN、18MnMoNb18MnMoNb、14MnMoV14MnMoV焊前预热（焊前预热（250350 250350 ），焊后缓冷；），焊后缓冷；选用低氢型（碱性）选用低氢型（碱性）焊条；焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。焊条；焊件开坡口，且采用细焊条、小电流、多层焊。3-4 3-4 铸铁的焊补铸铁的焊补一、铸铁焊补的特点（困难）一、铸铁焊补的特点（困难）1.1.熔合区易产生

33、白口组织和淬硬组织；熔合区易产生白口组织和淬硬组织；2.2.焊缝区易产生裂纹；焊缝区易产生裂纹；3.3.焊缝区易产生气孔；焊缝区易产生气孔；4.4.熔池金属易流失；熔池金属易流失；二、铸铁焊补的方法二、铸铁焊补的方法1.1.热焊法热焊法焊前将焊件整体或局部预热至焊前将焊件整体或局部预热至600700600700并施焊，焊后缓冷。并施焊，焊后缓冷。用于形状复杂，焊后需要机械加工的重要件。用于形状复杂，焊后需要机械加工的重要件。如汽缸体、汽缸盖、机床导轨等如汽缸体、汽缸盖、机床导轨等2.2.冷焊法冷焊法焊前不预热或低温预热（焊前不预热或低温预热（400 400）的焊补方法。）的焊补方法。焊条焊条钢

34、芯铸铁焊条：钢芯铸铁焊条：适用于非加工表面的焊补适用于非加工表面的焊补石墨化铸铁焊条：石墨化铸铁焊条：高钒铸铁焊条：高钒铸铁焊条：镍基铸铁焊条：镍基铸铁焊条：铜基铸铁焊条：铜基铸铁焊条：适用于较大灰口铸铁件的焊补适用于较大灰口铸铁件的焊补主要用于一般铸铁件的焊补主要用于一般铸铁件的焊补主要用于重要件加工表面的焊补主要用于重要件加工表面的焊补可进行机械加工、塑性和抗裂较好。可进行机械加工、塑性和抗裂较好。焊缝性能与母材基本相同，具有良好的加工性焊缝性能与母材基本相同，具有良好的加工性抗裂性好，可进行机械加工。抗裂性好，可进行机械加工。具有良好的抗裂性与加工性具有良好的抗裂性与加工性主要用于一般铸

35、铁件的焊补主要用于一般铸铁件的焊补3-5 3-5 有色金属的焊接有色金属的焊接一、铝及铝合金的焊接一、铝及铝合金的焊接1.铝及铝合金的焊接特点铝及铝合金的焊接特点1 1）易氧化；）易氧化；2 2）易产生气孔；）易产生气孔；4 4）接头易软化；）接头易软化；3 3）易变形开裂；）易变形开裂；2.2.铝及铝合金的焊接方法铝及铝合金的焊接方法氩弧焊氩弧焊、气焊、钎焊、电阻焊。气焊、钎焊、电阻焊。二、铜及铜合金的焊接二、铜及铜合金的焊接1.1.铜及铜合金的焊接特点铜及铜合金的焊接特点2 2）易氧化；）易氧化；3 3）易产生气孔；）易产生气孔；1 1）难熔合；难熔合；4 4）易变形开裂；）易变形开裂；2

36、.2.铜及铜合金的焊接方法铜及铜合金的焊接方法氩弧焊氩弧焊、气焊、钎焊、碳弧焊。气焊、钎焊、碳弧焊。第四节第四节 焊接工艺设计焊接工艺设计4-1 4-1 焊接结构材料的选用焊接结构材料的选用1.1.尽量选用焊接性好的材料尽量选用焊接性好的材料低碳钢和低强度低合金钢低碳钢和低强度低合金钢2.2.尽量选用同一牌号的材料；尽量选用同一牌号的材料；3.3.材料的厚度最好相等；材料的厚度最好相等；4.4.尽量选用型材。尽量选用型材。4-2 4-2 焊接方法的选择焊接方法的选择 焊接方法的选择应充分考虑材料的焊接性、焊焊接方法的选择应充分考虑材料的焊接性、焊件厚度、焊缝长短、生产批量及焊接质量等因素。件厚

37、度、焊缝长短、生产批量及焊接质量等因素。4-3 4-3 焊接接头形式的焊接接头形式的设计设计一、接头形式的设计一、接头形式的设计1.1.对接接头对接接头 2.2.搭接接头搭接接头3.3.角接接头角接接头 4.T4.T字接接头字接接头对接接头对接接头 接头受力简单、均匀，应力集中较小，接头受力简单、均匀，应力集中较小，强度较高，优先选用强度较高，优先选用搭接接头搭接接头 接头强度好。但受力复杂，应力集中严重，接头强度好。但受力复杂，应力集中严重，易产生焊接缺陷。易产生焊接缺陷。二、坡口形式的设计二、坡口形式的设计不同厚度的工件焊接时：不同厚度的工件焊接时：1.1.焊缝应避免密集交叉焊缝应避免密集交叉4-4 4-4 焊缝的布置焊缝的布置2.2.焊缝应对称分布焊缝应对称分布3.3.焊缝应避开应力集中处和最大应力处焊缝应避开应力集中处和最大应力处4.4.焊缝应远离机械加工表面焊缝应远离机械加工表面5.5.焊缝的布置应便于焊接操作焊缝的布置应便于焊接操作