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机械制造基础第八章 焊接 主讲：仝勖峰西安电子科技大学2021/9/232021/9/231 1本章内容n n焊接的基本原理和常用的焊接方法；焊接的基本原理和常用的焊接方法；n n金属材料的焊接性和常用金属材料的焊接；金属材料的焊接性和常用金属材料的焊接；n n焊接结构的特点及结构工艺性。焊接结构的特点及结构工艺性。2021/9/232021/9/232 2一、焊接的实质 焊焊焊焊接接接接是是是是通通通通过过过过加加加加热热热热或或或或加加加加压压压压，或或或或者者者者两两两两者者者者并并并并用用用用，并并并并且且且且用用用用或或或或不不不不用用用用填填填填充充充充材材材材料料料料，使使使使工工工工件件件件达达达达到到到到结结结结合合合合的的的的一一一一种种种种方方方方法。法。法。法。焊焊焊焊件件件件可可可可以以以以是是是是金金金金属属属属材材材材料料料料，也也也也可可可可以以以以是是是是非非非非金金金金属属属属材材材材料料料料，如塑料、玻璃等。如塑料、玻璃等。如塑料、玻璃等。如塑料、玻璃等。焊接的本质是使焊件达到原子间的结合焊接的本质是使焊件达到原子间的结合焊接的本质是使焊件达到原子间的结合焊接的本质是使焊件达到原子间的结合。2021/9/232021/9/233 3一、焊接的实质特点：特点：特点：特点：1.1.1.1.与铆接相比与铆接相比与铆接相比与铆接相比,工艺简单省金属工艺简单省金属工艺简单省金属工艺简单省金属,密封性好；密封性好；密封性好；密封性好；2.2.2.2.性性性性能能能能可可可可靠靠靠靠质质质质量量量量保保保保,焊焊焊焊接接接接接接接接头头头头力力力力学学学学性性性性能能能能高高高高、较较较较高高高高的的的的强强强强度度度度，承承承承载载载载能能能能力力力力能能能能可可可可以以以以达达达达到到到到与与与与工工工工件件件件材材材材质质质质相相相相等等等等的的的的水水水水平。平。平。平。3.3.3.3.易于控制效率高易于控制效率高易于控制效率高易于控制效率高,易于机械化、自动化易于机械化、自动化易于机械化、自动化易于机械化、自动化 。4.4.4.4.由由由由小小小小拼拼拼拼大大大大异异异异材材材材焊焊焊焊,并并并并能能能能将将将将不不不不同同同同材材材材质质质质连连连连接接接接成成成成整整整整体体体体，制造双金属结构等。制造双金属结构等。制造双金属结构等。制造双金属结构等。2021/9/232021/9/234 4一、焊接的实质 焊接技术至焊接技术至焊接技术至焊接技术至99999999年底已有年底已有年底已有年底已有95959595种焊接方法，按焊接过程特种焊接方法，按焊接过程特种焊接方法，按焊接过程特种焊接方法，按焊接过程特点，分三大类：熔焊、压焊和钎焊。点，分三大类：熔焊、压焊和钎焊。点，分三大类：熔焊、压焊和钎焊。点，分三大类：熔焊、压焊和钎焊。2021/9/232021/9/235 5二、常用焊接方法 目前在生产上常用的焊接方法有：焊条电弧焊、气焊、埋弧自动焊、气体保护焊、电渣焊、电阻焊、钎焊、摩擦焊等。我们主要给大家介绍电弧焊的特性、典型的电弧焊方法、以及钎焊、摩擦焊的常用方法。2021/9/232021/9/236 6（一）电弧焊 电弧焊属于熔化焊，电弧是熔化的能源。2021/9/232021/9/237 71、焊接电弧 电弧的实质是电极与工件之间的气体介质产电弧的实质是电极与工件之间的气体介质产电弧的实质是电极与工件之间的气体介质产电弧的实质是电极与工件之间的气体介质产生强烈持久的放电现象，气体放电的一种特殊形生强烈持久的放电现象，气体放电的一种特殊形生强烈持久的放电现象，气体放电的一种特殊形生强烈持久的放电现象，气体放电的一种特殊形式。式。式。式。电弧放电过程是将电能转换成热能，伴有强电弧放电过程是将电能转换成热能，伴有强电弧放电过程是将电能转换成热能，伴有强电弧放电过程是将电能转换成热能，伴有强烈的弧光。烈的弧光。烈的弧光。烈的弧光。产生电弧的电极可以是金属丝、钨极、碳棒。产生电弧的电极可以是金属丝、钨极、碳棒。产生电弧的电极可以是金属丝、钨极、碳棒。产生电弧的电极可以是金属丝、钨极、碳棒。电电电电弧弧弧弧的的的的构构构构造造造造根根根根据据据据其其其其物物物物理理理理特特特特征征征征,沿沿沿沿长长长长度度度度方方方方向向向向分分分分为为为为：阴极区、阳极区和弧柱区三部分阴极区、阳极区和弧柱区三部分阴极区、阳极区和弧柱区三部分阴极区、阳极区和弧柱区三部分2021/9/232021/9/238 81、焊接电弧 由于阴极区发射电子要消耗一定的能由于阴极区发射电子要消耗一定的能量，而阳极区不发射电子，不消耗发射电量，而阳极区不发射电子，不消耗发射电子所需的能量。子所需的能量。阴极温度约为阴极温度约为2400K2400K，阳极约为阳极约为2600K2600K，弧柱中心弧柱中心500050008000 K8000 K。2021/9/232021/9/239 92、正接法与反接法 采用直流电焊接时，当焊机的正极与焊件相采用直流电焊接时，当焊机的正极与焊件相采用直流电焊接时，当焊机的正极与焊件相采用直流电焊接时，当焊机的正极与焊件相接，负极与焊条相接时，称为正接法或正极性；接，负极与焊条相接时，称为正接法或正极性；接，负极与焊条相接时，称为正接法或正极性；接，负极与焊条相接时，称为正接法或正极性；反之，当焊机的负极与焊件相接，正极与焊反之，当焊机的负极与焊件相接，正极与焊反之，当焊机的负极与焊件相接，正极与焊反之，当焊机的负极与焊件相接，正极与焊条相接时，称为反接法或反极性。条相接时，称为反接法或反极性。条相接时，称为反接法或反极性。条相接时，称为反接法或反极性。2021/9/232021/9/2310102、正接法与反接法 阴极区的温度小，焊接厚钢板时，应采阴极区的温度小，焊接厚钢板时，应采用正接法，熔深大；用正接法，熔深大；焊接薄板时应采用反接法。焊接薄板时应采用反接法。使用低氢型焊条使用低氢型焊条(E5015)(E5015)时时,都应反接法都应反接法,以保证电弧燃烧稳定以保证电弧燃烧稳定,减少飞溅现象和降低减少飞溅现象和降低气孔倾向。气孔倾向。2021/9/232021/9/2311113、焊接过程 1 1 1 1）焊接冶金过程特点：）焊接冶金过程特点：）焊接冶金过程特点：）焊接冶金过程特点：（1 1 1 1）熔池小，反应不充分；）熔池小，反应不充分；）熔池小，反应不充分；）熔池小，反应不充分；（2 2 2 2）温度高，元素烧损多。）温度高，元素烧损多。）温度高，元素烧损多。）温度高，元素烧损多。2 2 2 2）为保证焊缝质量，焊接中应：）为保证焊缝质量，焊接中应：）为保证焊缝质量，焊接中应：）为保证焊缝质量，焊接中应：（1 1 1 1）渣）渣）渣）渣(气气气气)保护；减少危害保护；减少危害保护；减少危害保护；减少危害 （2 2 2 2）掺加合元，调节性能。）掺加合元，调节性能。）掺加合元，调节性能。）掺加合元，调节性能。2021/9/232021/9/2312124、焊接接头的组织和性能1 1）焊接工件上温度的变化与分布）焊接工件上温度的变化与分布 焊接过程中工件焊缝周围相当于进行了一焊接过程中工件焊缝周围相当于进行了一焊接过程中工件焊缝周围相当于进行了一焊接过程中工件焊缝周围相当于进行了一次不同规范的热处理。次不同规范的热处理。次不同规范的热处理。次不同规范的热处理。2021/9/232021/9/2313134、焊接接头的组织和性能2 2）焊接接头的组织与性能）焊接接头的组织与性能 （1 1）焊缝）焊缝 （熔敷金属）（熔敷金属）柱状铸态组织柱状铸态组织(铁素体少量珠光体铁素体少量珠光体)快速冷却药皮掺加合元快速冷却药皮掺加合元 焊缝金属性能不低于被焊母材焊缝金属性能不低于被焊母材2021/9/232021/9/2314144、焊接接头的组织和性能（2 2 2 2）焊接热影响区）焊接热影响区）焊接热影响区）焊接热影响区n n熔合区熔合区熔合区熔合区 决定接头的性能决定接头的性能决定接头的性能决定接头的性能n n过热区过热区过热区过热区 A A A A长大塑、韧性低，脆性大长大塑、韧性低，脆性大长大塑、韧性低，脆性大长大塑、韧性低，脆性大n n正火区正火区正火区正火区 得均匀细小得均匀细小得均匀细小得均匀细小F+PF+PF+PF+P组织性能优组织性能优组织性能优组织性能优;n n部分相变区部分相变区部分相变区部分相变区晶粒不匀，较正火区稍差晶粒不匀，较正火区稍差晶粒不匀，较正火区稍差晶粒不匀，较正火区稍差;n n再结晶区再结晶区再结晶区再结晶区 F F F F与与与与P P P P得以细化。得以细化。得以细化。得以细化。2021/9/232021/9/2315154、焊接接头的组织和性能 2021/9/232021/9/2316164、焊接接头的组织和性能3 3）改善焊接热影响区组织与性能的方法）改善焊接热影响区组织与性能的方法 细细定定工工艺艺措措施施，再再附附以以焊焊后后正正火火处处理理；重要工件可另选方法。重要工件可另选方法。2021/9/232021/9/2317175、焊接应力与变形1 1 1 1）焊接应力）焊接应力）焊接应力）焊接应力 （1 1 1 1）焊接应力的产生）焊接应力的产生）焊接应力的产生）焊接应力的产生 焊接过程是一个不均匀的加热过程。焊接过程是一个不均匀的加热过程。焊接过程是一个不均匀的加热过程。焊接过程是一个不均匀的加热过程。焊件各部位在热胀冷缩和塑性变形的影响下焊件各部位在热胀冷缩和塑性变形的影响下焊件各部位在热胀冷缩和塑性变形的影响下焊件各部位在热胀冷缩和塑性变形的影响下产生内应力、变形或裂纹。产生内应力、变形或裂纹。产生内应力、变形或裂纹。产生内应力、变形或裂纹。（2 2 2 2）焊接时内应力存在规律：焊接时内应力存在规律：焊接时内应力存在规律：焊接时内应力存在规律：加热膨胀受阻（受压：加热膨胀受阻（受压：加热膨胀受阻（受压：加热膨胀受阻（受压：“”“”“”“”）冷却收缩又阻（受拉：冷却收缩又阻（受拉：冷却收缩又阻（受拉：冷却收缩又阻（受拉：“”）2021/9/232021/9/2318185、焊接应力与变形（3 3）防止产生应力的措施）防止产生应力的措施n n选塑性材，合理布置焊缝；选塑性材，合理布置焊缝；n n正确焊序，焊前预热，降温差；正确焊序，焊前预热，降温差；n n焊后退火等工艺措施。焊后退火等工艺措施。2021/9/232021/9/2319195、焊接应力与变形变形主要为收缩、角弯曲、扭曲与波浪变形主要为收缩、角弯曲、扭曲与波浪 2021/9/232021/9/2320205、焊接应力与变形2）反变形的措施）反变形的措施n n以毒攻毒反变形；以毒攻毒反变形；n n刚性夹持对塑性；刚性夹持对塑性；n n焊接顺序规定好；焊接顺序规定好；n n机械矫正消变形机械矫正消变形;n n火焰矫正倒三角火焰矫正倒三角2021/9/232021/9/2321215、焊接应力与变形2021/9/232021/9/2322225、焊接应力与变形2021/9/232021/9/2323236、焊条电弧焊用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。电焊条焊芯药皮电焊条焊芯药皮2021/9/232021/9/2324246、焊条电弧焊1 1 1 1）焊芯）焊芯）焊芯）焊芯 焊焊焊焊芯芯芯芯主主主主要要要要作作作作用用用用一一一一是是是是传传传传导导导导电电电电流流流流，二二二二是是是是焊焊焊焊芯芯芯芯本本本本身身身身熔化作为填充材料。熔化作为填充材料。熔化作为填充材料。熔化作为填充材料。焊芯在焊缝中约占焊芯在焊缝中约占焊芯在焊缝中约占焊芯在焊缝中约占50%50%50%50%70%70%70%70%。熔化焊用钢丝牌号和化学成分应按熔化焊用钢丝牌号和化学成分应按熔化焊用钢丝牌号和化学成分应按熔化焊用钢丝牌号和化学成分应按GB/T14957-1994GB/T14957-1994GB/T14957-1994GB/T14957-1994标准规定，其中常用钢号有标准规定，其中常用钢号有标准规定，其中常用钢号有标准规定，其中常用钢号有H08AH08AH08AH08A、H08EH08EH08EH08E、H08CH08CH08CH08C、H08MH08MH08MH08Mn n n nA A A A、H15AH15AH15AH15A、H15MH15MH15MH15Mn n n n等。等。等。等。焊焊焊焊芯芯芯芯直直直直径径径径称称称称为为为为焊焊焊焊条条条条直直直直径径径径,从从从从1.68(mm),1.68(mm),1.68(mm),1.68(mm),生生生生产中多用产中多用产中多用产中多用3.2mm3.2mm3.2mm3.2mm、4mm4mm4mm4mm和和和和5mm5mm5mm5mm。2021/9/232021/9/2325256、焊条电弧焊2 2 2 2）焊条药皮）焊条药皮）焊条药皮）焊条药皮 药皮的主要作用：药皮的主要作用：药皮的主要作用：药皮的主要作用：一是，利用渣、气对焊焊熔池起机械保护作用；一是，利用渣、气对焊焊熔池起机械保护作用；一是，利用渣、气对焊焊熔池起机械保护作用；一是，利用渣、气对焊焊熔池起机械保护作用；二二二二是是是是，进进进进行行行行物物物物、化化化化反反反反应应应应除除除除杂杂杂杂质质质质，补补补补有有有有益益益益元元元元素素素素，保保保保证焊缝的成分和力学性能；证焊缝的成分和力学性能；证焊缝的成分和力学性能；证焊缝的成分和力学性能；三三三三是是是是，改改改改善善善善工工工工艺艺艺艺性性性性能能能能，能能能能稳稳稳稳定定定定燃燃燃燃烧烧烧烧、飞飞飞飞溅溅溅溅少少少少、焊焊焊焊缝成形好、易脱渣等。缝成形好、易脱渣等。缝成形好、易脱渣等。缝成形好、易脱渣等。2021/9/232021/9/2326266、焊条电弧焊 根根据据药药皮皮组组成成物物在在焊焊接接中中的的作作用用可可分分为为稳稳弧弧剂剂、造造气气剂剂、造造渣渣剂剂、脱脱氧氧剂剂、合合金金剂剂、增增塑塑剂剂、黏黏结结剂剂和和成成形形剂剂等等。并并将将药药皮皮分分为为若若干干类类型型。如如钛钛钙钙型型，低低氢氢钠钠型型、低氢钾型等。低氢钾型等。2021/9/232021/9/2327276、焊条电弧焊3 3）焊条分类和型号编制）焊条分类和型号编制 （1 1）按焊条的用途分为）按焊条的用途分为：2021/9/232021/9/2328286、焊条电弧焊3 3）焊条分类和型号编制）焊条分类和型号编制 （2 2）根根据据GB/T5117GB/T51179595碳碳钢钢焊焊条条标标准准规规定定,碳碳钢钢焊焊条条型型号号根根据据熔熔敷敷金金属属的的力力学学性性能能、药药皮皮类类型型、焊焊接接位位置置和和焊焊接接电电流种类进行划分。流种类进行划分。2021/9/232021/9/2329296、焊条电弧焊 碳钢焊条型号编排以字母碳钢焊条型号编排以字母碳钢焊条型号编排以字母碳钢焊条型号编排以字母E E E E后加四位数字后加四位数字后加四位数字后加四位数字表示其中表示其中表示其中表示其中 ：“E”“E”“E”“E”表示焊条；表示焊条；表示焊条；表示焊条；前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为值，单位为值，单位为值，单位为Kgf/mm2Kgf/mm2Kgf/mm2Kgf/mm2（9.81MPa9.81MPa9.81MPa9.81MPa）；）；）；）；第第第第三三三三位位位位数数数数字字字字表表表表示示示示焊焊焊焊条条条条的的的的焊焊焊焊接接接接位位位位置置置置，“O”“O”“O”“O”及及及及“1”“1”“1”“1”表表表表示示示示焊焊焊焊条条条条适适适适用用用用于于于于全全全全位位位位置置置置焊焊焊焊接接接接，“2”“2”“2”“2”表表表表示示示示适适适适用用用用于于于于平平平平焊焊焊焊及及及及平平平平角角角角焊焊焊焊，“4”“4”“4”“4”表表表表示示示示焊焊焊焊条条条条适适适适用用用用于于于于向向向向下下下下立立立立焊；焊；焊；焊；2021/9/232021/9/2330306、焊条电弧焊 三、四位数组合表示电流种类和药皮类型。三、四位数组合表示电流种类和药皮类型。三、四位数组合表示电流种类和药皮类型。三、四位数组合表示电流种类和药皮类型。碳钢焊条型号举例：碳钢焊条型号举例：碳钢焊条型号举例：碳钢焊条型号举例：E 50 1 5 E 50 1 5 E 50 1 5 E 50 1 5 药皮为低氢钠型，宜直流反接药皮为低氢钠型，宜直流反接药皮为低氢钠型，宜直流反接药皮为低氢钠型，宜直流反接 焊条适用于全位置焊接焊条适用于全位置焊接焊条适用于全位置焊接焊条适用于全位置焊接 熔敷金属抗拉强度最小值熔敷金属抗拉强度最小值熔敷金属抗拉强度最小值熔敷金属抗拉强度最小值(Kgf/mm(Kgf/mm(Kgf/mm(Kgf/mm2 2 2 2)2021/9/232021/9/2331316、焊条电弧焊4 4）焊条的选择原则）焊条的选择原则 （1 1）强度相等的原则）强度相等的原则 如焊件材料如焊件材料Q235AQ235A钢的抗拉强度为钢的抗拉强度为420MPa420MPa，则焊条应选用，则焊条应选用E43E43系列的焊条。系列的焊条。（2 2）重要件选碱性条）重要件选碱性条 如焊缝要求塑性好如焊缝要求塑性好,冲击韧度、抗裂性冲击韧度、抗裂性高、低温性能好时高、低温性能好时,应选用碱性焊条应选用碱性焊条.酸性酸性焊条便宜。焊条便宜。2021/9/232021/9/2332326、焊条电弧焊 （3 3 3 3）强度不等就低选）强度不等就低选）强度不等就低选）强度不等就低选 低碳钢与低合金钢焊接、或不同强度等级的低碳钢与低合金钢焊接、或不同强度等级的低碳钢与低合金钢焊接、或不同强度等级的低碳钢与低合金钢焊接、或不同强度等级的低合金钢焊接低合金钢焊接低合金钢焊接低合金钢焊接,应选与较低强度等级钢材的焊条。应选与较低强度等级钢材的焊条。应选与较低强度等级钢材的焊条。应选与较低强度等级钢材的焊条。（4 4 4 4）根据现场条件选）根据现场条件选）根据现场条件选）根据现场条件选 当当当当应应应应按按按按焊焊焊焊接接接接生生生生产产产产率率率率及及及及设设设设备备备备等等等等条条条条件件件件。一一一一般般般般选选选选用用用用酸性焊条使焊接成本降低。酸性焊条使焊接成本降低。酸性焊条使焊接成本降低。酸性焊条使焊接成本降低。（5 5 5 5）根据焊接材料选）根据焊接材料选）根据焊接材料选）根据焊接材料选 如不锈钢、耐热钢要选用相应的专用焊条。如不锈钢、耐热钢要选用相应的专用焊条。如不锈钢、耐热钢要选用相应的专用焊条。如不锈钢、耐热钢要选用相应的专用焊条。2021/9/232021/9/233333（二）埋弧自动焊 埋弧自动焊是将焊条电弧焊的引弧、埋弧自动焊是将焊条电弧焊的引弧、焊条送进、电弧移动几个动作改由机械自焊条送进、电弧移动几个动作改由机械自动完成，电弧在焊剂层下燃烧，故称为埋动完成，电弧在焊剂层下燃烧，故称为埋弧自动焊。弧自动焊。2021/9/232021/9/2334341、埋弧自动焊焊接过程 焊接时，电源的两级分别接在导电嘴和焊件焊接时，电源的两级分别接在导电嘴和焊件焊接时，电源的两级分别接在导电嘴和焊件焊接时，电源的两级分别接在导电嘴和焊件上，在焊丝周围撒上焊剂，然后接通电源。当焊上，在焊丝周围撒上焊剂，然后接通电源。当焊上，在焊丝周围撒上焊剂，然后接通电源。当焊上，在焊丝周围撒上焊剂，然后接通电源。当焊丝和焊件间引燃电弧后，电弧的热量使周围的焊丝和焊件间引燃电弧后，电弧的热量使周围的焊丝和焊件间引燃电弧后，电弧的热量使周围的焊丝和焊件间引燃电弧后，电弧的热量使周围的焊剂熔化形成熔渣，部分焊剂分解、蒸发成气体，剂熔化形成熔渣，部分焊剂分解、蒸发成气体，剂熔化形成熔渣，部分焊剂分解、蒸发成气体，剂熔化形成熔渣，部分焊剂分解、蒸发成气体，气体排开熔渣形成一个气泡，电弧就在这个气泡气体排开熔渣形成一个气泡，电弧就在这个气泡气体排开熔渣形成一个气泡，电弧就在这个气泡气体排开熔渣形成一个气泡，电弧就在这个气泡中燃烧。焊丝与被焊材料融化后形成熔池，熔池中燃烧。焊丝与被焊材料融化后形成熔池，熔池中燃烧。焊丝与被焊材料融化后形成熔池，熔池中燃烧。焊丝与被焊材料融化后形成熔池，熔池上覆盖一层熔渣，熔渣外部是未熔化的焊剂，形上覆盖一层熔渣，熔渣外部是未熔化的焊剂，形上覆盖一层熔渣，熔渣外部是未熔化的焊剂，形上覆盖一层熔渣，熔渣外部是未熔化的焊剂，形成的气体保护着熔池，使其与空气隔离。未熔化成的气体保护着熔池，使其与空气隔离。未熔化成的气体保护着熔池，使其与空气隔离。未熔化成的气体保护着熔池，使其与空气隔离。未熔化的焊剂不仅可以隔离空气，还可以屏蔽电弧光的的焊剂不仅可以隔离空气，还可以屏蔽电弧光的的焊剂不仅可以隔离空气，还可以屏蔽电弧光的的焊剂不仅可以隔离空气，还可以屏蔽电弧光的作用，也提高了电弧热效率。作用，也提高了电弧热效率。作用，也提高了电弧热效率。作用，也提高了电弧热效率。2021/9/232021/9/2335352、埋弧自动焊特点1 1 1 1）生产率高）生产率高）生产率高）生产率高 比焊条电弧焊高比焊条电弧焊高比焊条电弧焊高比焊条电弧焊高6 6 6 68 8 8 8倍，不需要更换焊条，没有倍，不需要更换焊条，没有倍，不需要更换焊条，没有倍，不需要更换焊条，没有飞溅。同时，没有辐射，热效率高。飞溅。同时，没有辐射，热效率高。飞溅。同时，没有辐射，热效率高。飞溅。同时，没有辐射，热效率高。2 2 2 2）焊缝质量好）焊缝质量好）焊缝质量好）焊缝质量好 由于焊剂和熔渣的保护作用，使金属凝固速度由于焊剂和熔渣的保护作用，使金属凝固速度由于焊剂和熔渣的保护作用，使金属凝固速度由于焊剂和熔渣的保护作用，使金属凝固速度缩短，冶金反应充足，减少了气孔、裂纹等缺陷缩短，冶金反应充足，减少了气孔、裂纹等缺陷缩短，冶金反应充足，减少了气孔、裂纹等缺陷缩短，冶金反应充足，减少了气孔、裂纹等缺陷的可能性。的可能性。的可能性。的可能性。3 3 3 3）焊接成本低）焊接成本低）焊接成本低）焊接成本低 不需要加工坡口，且节省焊接材料不需要加工坡口，且节省焊接材料不需要加工坡口，且节省焊接材料不需要加工坡口，且节省焊接材料2021/9/232021/9/2336362、埋弧自动焊特点4 4 4 4）劳动条件好）劳动条件好）劳动条件好）劳动条件好 实现了机械化，改善了劳动条件，没有弧光，没实现了机械化，改善了劳动条件，没有弧光，没实现了机械化，改善了劳动条件，没有弧光，没实现了机械化，改善了劳动条件，没有弧光，没有飞溅。同时，没有辐射，有害气体排放少。有飞溅。同时，没有辐射，有害气体排放少。有飞溅。同时，没有辐射，有害气体排放少。有飞溅。同时，没有辐射，有害气体排放少。5 5 5 5）应用受限多）应用受限多）应用受限多）应用受限多 埋弧自动焊适应性差，只能焊接平焊位置，通埋弧自动焊适应性差，只能焊接平焊位置，通埋弧自动焊适应性差，只能焊接平焊位置，通埋弧自动焊适应性差，只能焊接平焊位置，通常焊接直缝和环缝，不能焊接空间位置焊缝和不常焊接直缝和环缝，不能焊接空间位置焊缝和不常焊接直缝和环缝，不能焊接空间位置焊缝和不常焊接直缝和环缝，不能焊接空间位置焊缝和不规则焊缝。设备结构复杂，投资大，准备工作多。规则焊缝。设备结构复杂，投资大，准备工作多。规则焊缝。设备结构复杂，投资大，准备工作多。规则焊缝。设备结构复杂，投资大，准备工作多。2021/9/232021/9/233737（三）气体保护焊1 1 1 1）氩弧焊）氩弧焊）氩弧焊）氩弧焊 氩弧焊是使用氩气做为保护气体的气体保护焊。氩弧焊是使用氩气做为保护气体的气体保护焊。氩弧焊是使用氩气做为保护气体的气体保护焊。氩弧焊是使用氩气做为保护气体的气体保护焊。氩弧焊分为钨极（非熔化极）氩弧焊和熔化极氩氩弧焊分为钨极（非熔化极）氩弧焊和熔化极氩氩弧焊分为钨极（非熔化极）氩弧焊和熔化极氩氩弧焊分为钨极（非熔化极）氩弧焊和熔化极氩弧焊。弧焊。弧焊。弧焊。钨极氩弧焊焊接时，电极不熔化，只起导电和产钨极氩弧焊焊接时，电极不熔化，只起导电和产钨极氩弧焊焊接时，电极不熔化，只起导电和产钨极氩弧焊焊接时，电极不熔化，只起导电和产生电弧的作用，可以选择与母体金属接近的金属生电弧的作用，可以选择与母体金属接近的金属生电弧的作用，可以选择与母体金属接近的金属生电弧的作用，可以选择与母体金属接近的金属条做为补充金属。条做为补充金属。条做为补充金属。条做为补充金属。熔化极氩弧焊以连续送进的焊丝做为电极，与埋熔化极氩弧焊以连续送进的焊丝做为电极，与埋熔化极氩弧焊以连续送进的焊丝做为电极，与埋熔化极氩弧焊以连续送进的焊丝做为电极，与埋弧自动焊类似。弧自动焊类似。弧自动焊类似。弧自动焊类似。2021/9/232021/9/233838（三）气体保护焊特点：特点：n n可焊金属多，有色金属、不锈钢和各种合可焊金属多，有色金属、不锈钢和各种合金。金。n n焊缝质量好，电弧稳定，焊池温度容易控焊缝质量好，电弧稳定，焊池温度容易控制。制。n n热影响区域小，热量集中，熔池小。热影响区域小，热量集中，熔池小。n n生产成本高。生产成本高。2021/9/232021/9/233939（三）气体保护焊2 2 2 2）二氧化碳气体保护焊）二氧化碳气体保护焊）二氧化碳气体保护焊）二氧化碳气体保护焊 以二氧化碳做为保护气体的气体保护焊，以焊丝以二氧化碳做为保护气体的气体保护焊，以焊丝以二氧化碳做为保护气体的气体保护焊，以焊丝以二氧化碳做为保护气体的气体保护焊，以焊丝做为电极，以自动或半自动方式进行熔化焊。做为电极，以自动或半自动方式进行熔化焊。做为电极，以自动或半自动方式进行熔化焊。做为电极，以自动或半自动方式进行熔化焊。特点：特点：特点：特点：n n成本低；成本低；成本低；成本低；n n生产效率高；生产效率高；生产效率高；生产效率高；n n操作简单；操作简单；操作简单；操作简单；n n焊缝质量好。焊缝质量好。焊缝质量好。焊缝质量好。2021/9/232021/9/234040（四）电渣焊 电渣焊是利用电流通过液态熔渣所产生的电阻电渣焊是利用电流通过液态熔渣所产生的电阻电渣焊是利用电流通过液态熔渣所产生的电阻电渣焊是利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热加热熔化母材与电极的焊接方法。焊接时，引热加热熔化母材与电极的焊接方法。焊接时，引热加热熔化母材与电极的焊接方法。焊接时，引热加热熔化母材与电极的焊接方法。焊接时，引燃电弧熔化焊剂和工件，形成熔渣和熔池，待熔燃电弧熔化焊剂和工件，形成熔渣和熔池，待熔燃电弧熔化焊剂和工件，形成熔渣和熔池，待熔燃电弧熔化焊剂和工件，形成熔渣和熔池，待熔渣有一定深度后，增加送丝速度，使焊丝插入渣渣有一定深度后，增加送丝速度，使焊丝插入渣渣有一定深度后，增加送丝速度，使焊丝插入渣渣有一定深度后，增加送丝速度，使焊丝插入渣池，电弧便熄灭，转入电渣过程。这时，电流通池，电弧便熄灭，转入电渣过程。这时，电流通池，电弧便熄灭，转入电渣过程。这时，电流通池，电弧便熄灭，转入电渣过程。这时，电流通过电渣产生电阻热，将工件和电极熔化，形成金过电渣产生电阻热，将工件和电极熔化，形成金过电渣产生电阻热，将工件和电极熔化，形成金过电渣产生电阻热，将工件和电极熔化，形成金属熔池沉入渣池下面。冷却凝固为焊缝。属熔池沉入渣池下面。冷却凝固为焊缝。属熔池沉入渣池下面。冷却凝固为焊缝。属熔池沉入渣池下面。冷却凝固为焊缝。特点：特点：特点：特点：n n适合焊接厚件，生产成本低；适合焊接厚件，生产成本低；适合焊接厚件，生产成本低；适合焊接厚件，生产成本低；n n焊缝金属纯净，电渣保护好，焊缝内部质量好。焊缝金属纯净，电渣保护好，焊缝内部质量好。焊缝金属纯净，电渣保护好，焊缝内部质量好。焊缝金属纯净，电渣保护好，焊缝内部质量好。2021/9/232021/9/234141（五）电阻焊 电阻焊是焊件组合后，利用通过电极的电阻焊是焊件组合后，利用通过电极的电流在通过接头的接触面时产生的电阻热，电流在通过接头的接触面时产生的电阻热，将焊接接头附近及临近区域加热到塑性变将焊接接头附近及临近区域加热到塑性变形或局部熔化状态，再施加压力，形成焊形或局部熔化状态，再施加压力，形成焊接接头的焊接方法。一般有点焊、缝焊和接接头的焊接方法。一般有点焊、缝焊和对焊三种。对焊三种。2021/9/232021/9/234242（五）电阻焊特点：特点：特点：特点：n n生产率高，焊接变形小；生产率高，焊接变形小；生产率高，焊接变形小；生产率高，焊接变形小；n n劳动条件好，操作方便；劳动条件好，操作方便；劳动条件好，操作方便；劳动条件好，操作方便；n n适合大批量生产，在自动化生产线应用较多。适合大批量生产，在自动化生产线应用较多。适合大批量生产，在自动化生产线应用较多。适合大批量生产，在自动化生产线应用较多。n n设备复杂，投资大，耗电大。设备复杂，投资大，耗电大。设备复杂，投资大，耗电大。设备复杂，投资大，耗电大。n n接头形式和工件厚度受限制。接头形式和工件厚度受限制。接头形式和工件厚度受限制。接头形式和工件厚度受限制。2021/9/232021/9/234343（六）钎焊 钎焊是采用熔点比母材低的金属材料做为钎料，钎焊是采用熔点比母材低的金属材料做为钎料，钎焊是采用熔点比母材低的金属材料做为钎料，钎焊是采用熔点比母材低的金属材料做为钎料，将焊件与钎料加工到高于钎料熔点，低于母材熔将焊件与钎料加工到高于钎料熔点，低于母材熔将焊件与钎料加工到高于钎料熔点，低于母材熔将焊件与钎料加工到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间点的温度，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焊接。隙，并与母材相互扩散实现焊接。隙，并与母材相互扩散实现焊接。隙，并与母材相互扩散实现焊接。钎焊焊接变形小，焊件尺寸精确，可以焊接异钎焊焊接变形小，焊件尺寸精确，可以焊接异钎焊焊接变形小，焊件尺寸精确，可以焊接异钎焊焊接变形小，焊件尺寸精确，可以焊接异种材料和一些其它方法难以焊接的特种结构（如种材料和一些其它方法难以焊接的特种结构（如种材料和一些其它方法难以焊接的特种结构（如种材料和一些其它方法难以焊接的特种结构（如蜂窝状结构）。生产效率高，易实现自动化。主蜂窝状结构）。生产效率高，易实现自动化。主蜂窝状结构）。生产效率高，易实现自动化。主蜂窝状结构）。生产效率高，易实现自动化。主要用于精密仪表、电气零部件、异种金属结构、要用于精密仪表、电气零部件、异种金属结构、要用于精密仪表、电气零部件、异种金属结构、要用于精密仪表、电气零部件、异种金属结构、复杂薄板结构及硬质合金的焊接。复杂薄板结构及硬质合金的焊接。复杂薄板结构及硬质合金的焊接。复杂薄板结构及硬质合金的焊接。2021/9/232021/9/234444三、常见金属的焊接（一）金属材料的焊接性（一）金属材料的焊接性（一）金属材料的焊接性（一）金属材料的焊接性（GB/T3375-94GB/T3375-94GB/T3375-94GB/T3375-94）：）：）：）：材材材材料料料料在在在在限限限限定定定定的的的的施施施施工工工工条条条条件件件件下下下下焊焊焊焊接接接接成成成成按按按按规规规规定定定定设设设设计计计计要要要要求的构件并满足预定服役要求的能力。求的构件并满足预定服役要求的能力。求的构件并满足预定服役要求的能力。求的构件并满足预定服役要求的能力。焊焊焊焊接接接接性性性性是是是是一一一一个个个个相相相相对对对对概概概概念念念念，非非非非一一一一成成成成不不不不变变变变也也也也！焊焊焊焊接接接接性性性性受受受受：材材材材料料料料、焊焊焊焊接接接接方方方方法法法法、构构构构件件件件类类类类型型型型、使使使使用用用用要要要要求求求求等等等等因素影响。因素影响。因素影响。因素影响。焊接性的好坏从两个方面来衡量：焊接性的好坏从两个方面来衡量：焊接性的好坏从两个方面来衡量：焊接性的好坏从两个方面来衡量：1 1 1 1、工艺焊接性、工艺焊接性、工艺焊接性、工艺焊接性 焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向；焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向；焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向；焊接工艺的优劣，产生缺陷的倾向；2 2 2 2、使用焊接性、使用焊接性、使用焊接性、使用焊接性 接接接接头头头头在在在在使使使使用用用用中中中中的的的的可可可可靠靠靠靠性性性性，如如如如力力力力学学学学性性性性能能能能、和和和和其其其其他他他他性能。性能。性能。性能。2021/9/232021/9/234545（二）碳钢的焊接1 1 1 1、低碳钢的焊接、低碳钢的焊接、低碳钢的焊接、低碳钢的焊接 低碳钢含碳量低碳钢含碳量0.250.25没有淬硬、冷裂没有淬硬、冷裂倾向，焊接性良好；通常无须热处理。倾向，焊接性良好；通常无须热处理。当厚度大于当厚度大于50mm50mm的结构在低温焊接时的结构在低温焊接时 ：1 1）需预热焊件（）需预热焊件（100100150150）；）；2 2）或用大电流多层焊；）或用大电流多层焊；3 3）焊后进行去应力退火或正火。）焊后进行去应力退火或正火。低碳钢适宜各种焊接方法。应用较广有低碳钢适宜各种焊接方法。应用较广有：焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、电渣焊和电阻焊。电渣焊和电阻焊。2021/9/232021/9/234646（二）碳钢的焊接2 2、中、高碳钢的焊接、中、高碳钢的焊接 中、高碳钢中、高碳钢W c0.25以上，属淬硬以上，属淬硬钢，含碳量增加，淬硬、裂纹倾向增加，钢，含碳量增加，淬硬、裂纹倾向增加，焊接性焊接性明显变差明显变差。为此措施有：为此措施有：1）选用合适的焊条）选用合适的焊条(选用细焊条选用细焊条)；2）焊前预热；开坡口；小电流；）焊前预热；开坡口；小电流；3）多层焊及焊后缓冷等。）多层焊及焊后缓冷等。2021/9/232021/9/234747（三）合金结构钢的焊接 合合金金结结构构钢钢分分为为机机械械制制造造用用合合金金结结构构钢钢和和低低合合金金高高强强度度钢钢（工工工工程程程程:桥桥桥桥梁梁梁梁、建建建建筑筑筑筑、车车车车辆辆辆辆、船舶等用钢船舶等用钢船舶等用钢船舶等用钢）低合金高强度钢焊接特点：低合金高强度钢焊接特点：淬硬和裂淬硬和裂纹倾向增大！纹倾向增大！焊接方法与工艺：焊接方法与工艺：一般按（屈服）强度分等级，常用焊条一般按（屈服）强度分等级，常用焊条电弧焊和埋弧焊焊接。电弧焊和埋弧焊焊接。2021/9/232021/9/234848（四）不锈钢的焊接不锈钢按空冷后室温组织不同可分为：不锈钢按空冷后室温组织不同可分为：不锈钢按空冷后室温组织不同可分为：不锈钢按空冷后室温组织不同可分为：1 1 1 1）马氏体型（）马氏体型（）马氏体型（）马氏体型（M M M M）不锈钢（）不锈钢（）不锈钢（）不锈钢（3C3C3C3Cr r r r13131313）；）；）；）；2 2 2 2）铁素体型）铁素体型）铁素体型）铁素体型(F)(F)(F)(F)不锈钢（不锈钢（不锈钢（不锈钢（1C1C1C1Cr r r r17171717）；）；）；）；3 3 3 3）奥氏体型）奥氏体型）奥氏体型）奥氏体型(A)(A)(A)(A)铬镍不锈钢（铬镍不锈钢（铬镍不锈钢（铬镍不锈钢（1C1C1C1Cr r r r18N18N18N18Ni i i i9 9 9 9或或或或C C C Cr r r r25N25N25N25Ni i i i20202020）但应用最广的是奥氏体型铬镍不锈钢。但应用最广的是奥氏体型铬镍不锈钢。但应用最广的