机械制造工艺基础课件

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1、第三章第三章 焊接焊接 31 概述 32 焊条电弧焊 33 气焊与气割 34 其他焊接方法简介 机械制造工艺基础31 概述 焊接焊接通过加热或加压或两者并用，并使用（或不用）填充材料，使工件达到结合的一种方法。焊件焊件由焊接方法连接的组件。一、焊接的分类二、焊接的特点和应用焊接概述焊接概述机械制造工艺基础一、焊接的分类 熔焊熔焊将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。压焊压焊焊接时对焊件施加压力，以完成焊接的方法。钎焊钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔化的温度，利用液态钎料浸润母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。机械制造工艺基

2、础二、焊接的特点和应用特点：焊接是相互分离的金属材料借助于原子间的结合力连接起来的一种工艺方法。l 节约材料，接头密封性好，易实现机械化和自动化l 生产程序简单，经济效益高l 设备简单，操作方便，产品成本低机械制造工艺基础32 焊条电弧焊 一、焊条电弧焊二、焊接电源三、焊接用具四、焊条五、焊接接头形式和坡口 六、焊接操作七、焊接工艺参数的选择八、焊接缺陷机械制造工艺基础一、焊条电弧焊1焊条电弧焊的焊接过程2焊条电弧焊的特点3引弧4正接与反接机械制造工艺基础1焊条电弧焊的焊接过程 焊条电弧焊焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，又称手工电弧焊。1焊件2焊条3焊钳4电焊机5焊接电弧6熔池

3、7焊缝 手工电弧焊概述手工电弧焊概述机械制造工艺基础2焊条电弧焊的特点l以焊条为熔化电极，传导电流，产生电弧，作为熔焊的热源。焊接过程中作为电极的焊条不断熔化，融入熔池，作为形成焊缝的填充材料l电弧温度较高、热量集中，设备简单，操作方便、灵活，能适应在各种条件下焊接（能进行对接、角接、T形接、搭接等各种接头形式，各种坡口，平焊、横焊、立焊、仰焊等各种位置的焊接）l生产效率降低，劳动强度较大，焊接质量取决于焊工的操作技术水平机械制造工艺基础3引弧 焊接电弧焊接电弧由焊接电源供给的具有一定电压的两电极间或电极与母材间，通过气体介质产生的强烈而持久的放电现象。引弧引弧电弧焊时，引燃焊接电弧的过程。机

4、械制造工艺基础焊接电弧的组成 1阴极区2弧柱3阳极区 机械制造工艺基础4正接与反接 正接正接焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线方法。反接反接焊件接电源负极，焊条接电源正极的接线方法。机械制造工艺基础二、焊接电源 焊条电弧焊的焊接电源（俗称电焊机）有直流电源和交流电源两种，分直流弧焊发电机直流弧焊发电机、交流弧焊变压器交流弧焊变压器和弧弧焊整流器焊整流器三大类。机械制造工艺基础1直流弧焊发电机机械制造工艺基础2交流弧焊变压器 机械制造工艺基础3弧焊整流器 机械制造工艺基础三、焊接用具1焊接电缆2焊钳3面罩4辅助器具焊钳面罩焊接用具焊接用具机械制造工艺基础四、焊条 焊条焊条涂有药皮的供焊条电弧焊

5、用的熔化电极，它由药皮药皮和焊芯焊芯两部分组成。焊芯焊芯焊条中被药皮包覆的金属芯。药皮药皮压涂在焊芯表面上的涂料层。焊条焊条机械制造工艺基础五、焊接接头形式和坡口 接头形式接头形式零件（焊件）连接处所采用的结构方式。1接头形式对接接头角接接头T形接头搭接接头接头形式接头形式机械制造工艺基础 坡口坡口根据设计或工艺需要，在焊件的待焊部位加工并装配成一定几何形状的沟槽。2坡口对接接头的坡口形式对接接头的坡口形式机械制造工艺基础对接接头的坡口形式I形V形（带钝边）X形（带钝边）U形（带钝边）双U形（带钝边）机械制造工艺基础六、焊接操作1电弧的引燃与控制2运条机械制造工艺基础1电弧的引燃与控制 将焊条

6、的末端与焊件表面接触形成短路，然后迅速将焊条提离焊件表面至一定距离（24mm），电弧即能引燃。焊条末端与焊件表面之间的距离要保持不变。直击法划擦法引弧引弧机械制造工艺基础2运条1焊条送进 2焊条沿焊接方向移动 3焊条横向摆动 运条运条机械制造工艺基础焊条横向摆动的形式 锯齿形月牙形三角形“8”字形环形机械制造工艺基础多层焊单道多层焊多道多层焊机械制造工艺基础七、焊接工艺参数的选择 1焊条直径2焊接电流3焊接速度及其他机械制造工艺基础1焊条直径 l主要取决于焊件的厚度l其次应考虑接头形式、焊接位置、热输入量及焊工技术熟练程度等因素机械制造工艺基础2焊接电流 焊接电流焊接电流焊接时，流经焊接回路的

7、电流。I焊接电流，AK系数 d焊条直径，mmI=Kd系数K与焊条直径相关，可查表获得l主要取决于焊条直径机械制造工艺基础3焊接速度及其他l焊接速度焊接速度v 单位时间内完成的焊缝长度l电弧电压U 2530V为宜 l焊接层数 层数选择要兼顾质量和效率 机械制造工艺基础八、焊接缺陷 1.未焊透2.夹渣 3.气孔 4.咬边 5.焊瘤 6.焊接裂纹 焊接缺陷焊接缺陷机械制造工艺基础33 气焊与气割 一、气焊与气割的特点二、气焊、气割用的气体、设备和工具三、气焊要点机械制造工艺基础1气焊的特点 （1）焊接时不需要电源。（2）火焰控制容易，热量输入调节方便，设备简单，使用灵活。（3）变形大，焊接质量不如电

8、弧焊。（4）生产率较低。主要用于碳素钢、低合金钢、有色金属（如铜、铝等）的薄件、小件的焊接，多为单件、小批量生产或维修场合。一、气焊与气割的特点气焊概述气焊概述机械制造工艺基础2气割的特点 （1）气割是利用气体火焰对金属材料加热到燃点，然后喷以高速切割氧流使金属燃烧生成氧化熔渣并将其从切口处吹除实现切割。（2）设备简单，操作方便，使用范围广；所用的气体、设备和工具与气焊相同，只是气焊时使用气焊炬，气割时使用割炬。广泛用于碳素钢和低合金钢的切割。不能不能气割的金属为铸铁、不锈钢、铜、铝等。气割概述气割概述机械制造工艺基础二、气焊、气割用的气体、设备和工具 1氧气和乙炔2氧气瓶3溶解乙炔气瓶4乙炔

9、发生器5减压器6气焊炬7割炬8氧气炔焰氧气瓶氧气瓶乙炔发生器乙炔发生器减压器减压器割炬割炬氧乙炔焰氧乙炔焰气焊炬气焊炬机械制造工艺基础三、气焊要点2选择焊丝1焊前准备彻底清除焊件接头处的锈蚀、油污、油漆和水分等。焊丝在气焊时与熔化的焊件混合形成焊缝金属。氧乙炔焊操作步骤氧乙炔焊操作步骤机械制造工艺基础3焊炬移动方向左焊法右焊法机械制造工艺基础 焊嘴倾角焊嘴倾角气焊时，焊嘴相对焊件表面倾斜的一定角度。焊嘴倾角与焊件厚度的关系 4控制焊嘴倾角机械制造工艺基础气割过程气割过程机械制造工艺基础34 其他焊接方法简介 一、埋弧焊二、气体保护电弧焊三、电阻焊四、钎焊机械制造工艺基础一、埋弧焊1埋弧焊的原理

10、 1漏斗 2焊丝盘 3焊丝 4自动焊机头 5导电嘴 6焊缝 7渣壳 8焊件 9焊剂 埋弧焊埋弧焊机械制造工艺基础2埋弧焊的特点 l 焊缝质量好l 生产率高l 成本低l 劳动条件改善机械制造工艺基础二、气体保护电弧焊1分类与特点 l 二氧化碳气体保护焊l 惰性气体保护焊（氩弧焊、氦弧焊等）机械制造工艺基础l采用外加气体保护，与熔渣保护比较，电弧可见，焊接时对中容易l电弧受气体压缩而热量集中，熔池小，热影响区较窄，焊件变形小l电弧气氛的含氢量较易控制，可减小冷裂倾向l适用于焊接钢铁及各种非铁金属.特点：机械制造工艺基础2二氧化碳气体保护焊1焊件2喷嘴3CO2气体4流量计5减压器6CO2气瓶7焊丝8

11、送丝机构9软管10导电嘴11电源12熔池13焊缝 CO2气体保护焊气体保护焊机械制造工艺基础3氩弧焊l 熔化极氩弧焊l 钨极氩弧焊 钨极氩弧焊钨极氩弧焊机械制造工艺基础三、电阻焊1电阻焊的特点 l焊接时须对焊件加压并通电，焊件的内电阻和接触电阻发热而使焊件被焊处达到熔化或热塑性状态，在压力作用下焊合在一起l焊件接头不需要开坡口，不用填充金属l热影响区小，焊件变形小l劳动条件好，生产效率高，容易实现自动化机械制造工艺基础2电阻焊的分类 电阻对焊 电阻点焊 缝焊 电阻焊电阻焊机械制造工艺基础四、钎焊1钎焊及其分类 硬钎焊硬钎焊：使用硬钎料进行的钎焊。软钎焊软钎焊：使用软钎料进行的钎焊。钎焊钎焊采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，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。钎焊钎焊机械制造工艺基础2钎焊的特点 l焊接时，母材不熔化，只有钎料熔化l焊件加热温度低，构件变形小，焊件金属组织和性能基本不变l可焊接异种金属、难熔金属l半永久性连接机械制造工艺基础3钎料与钎剂 钎焊焊剂钎焊焊剂是钎焊时使用的熔剂，简称钎剂。钎料分硬钎料硬钎料和软钎料软钎料。硬钎料硬钎料熔点高于450的钎料称为硬钎料。软钎料软钎料熔点低于450的钎料称为软钎料。机械制造工艺基础