机械制造基础复习指导-03diwh.docx

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1、第四篇 焊 接教学要求求u 熟悉焊接接的实质质及其焊焊接方法法分类u 掌握焊条条电弧焊焊u 掌握其他他焊接方方法u 熟悉常用用金属材材料的焊焊接u 掌握焊接接结构工工艺性u 了解常见见的焊接接缺陷及及原因热加工教教学（机械零零件毛坯坯的选择择）u 掌握机械械零件毛毛坯的类类型及其其制造方方法的比比较u 掌握选择择毛坯类类型及其其制造方方法的原原则u 掌握常用用机械零零件毛坯坯的类型型及其制制造方法法第四篇 焊 接焊接：通通过加热热或加压压，借助助金属原原子的结结合与扩扩散作用用，使分分离的金金属材料料牢固地地连接起起来的一一种方法法。它是是一种永永久地不不可拆卸卸的连接接，与螺螺钉连接接、铆接

2、接、粘接接相区别别。一、 焊接方法法的种类类1按焊焊接的热热源分类类：气焊焊，电弧弧焊，电电渣焊，电电子束焊焊，激光光焊，电电阻焊，摩摩擦焊，感感应钎焊焊。电弧焊按按保护方方式又分分为：焊焊条电弧弧焊，埋埋弧焊，气气体保护护焊等。2按焊焊接过程程工艺特特征分类类：熔焊焊，压焊焊，钎焊焊。二、 焊接的特特点三、 焊接的应应用焊接广泛泛应用于于机械制制造、汽汽车制造造、造船船、航空空航天、石石油化工工、冶金金、电力力、原子子能、电电子和建建筑等等等各个工工业部门门。1 主要用于于制造各各种金属属结构件件。如石石油化工工部门大大型球罐罐、压力力容器、各各种管道道，起重重机，房房屋结构构，火箭箭壳体和

3、和燃料容容器。2 制造机器器零件及及工具。如如压力机机机架、各各种轴类类件，齿齿轮、刀刀具等。3 修复已经经损坏的的零件。第1章 电电弧焊1.1 焊焊接电弧弧焊接电弧弧：在电电极与工工件之间间的气体体介质中中长时间间的放电电现象，即即在局部部气体介介质中有有大量电电子流通通过的导导电现象象。电极极可以是是金属丝丝、钨丝丝、碳棒棒或焊条条。1） 电弧热量量2）直流流正接：直流反反接：3）电弧弧电压：1.2 焊焊接接头头的组织织与性能能一、焊接接工件上上温度的的变化与与分布二、焊接接接头的的组织与与性能焊接接头头：用焊焊接方法法连接的的接头，简简称接头头。焊接接接头包包括焊缝缝和热影影响区。1焊缝

4、缝的组织织和性能能：2热影影响区的的组织和和性能热影响区区：焊缝缝附近的的金属因因焊接热热作用而而发生金金相组织织和力学学性能变变化的区区域。根根据受热热情况不不同分为为熔合区区、过热热区、正正火区和和部分相相变区。三、改善善焊接热热影响区区组织和和性能的的方法1 正确选择择焊接方方法与焊焊接工艺艺。2 采用焊后后正火处处理，使使焊缝和和焊接热热影响区区的组织织转变成成为均匀匀的细晶晶结构，以以改善焊焊接接头头的性能能。1.3 焊接接应力与与变形焊接过程程是一个个不平衡衡的热循循环过程程，加热热后焊件件各部分分的温度度不同，随随后的冷冷却速度度也各不不相同，因因而焊件件各部位位在热胀胀冷缩和和

5、塑性变变形的影影响下，必必将产生生内应力力、变形形或裂纹纹。一、焊接接应力1后果果：2. 防防止措施施1） 设计时应应选用塑塑性好的的材料，避避免使焊焊缝密集集交叉，避避免使焊焊缝截面面过大和和焊缝过过长。2） 在施焊中中应确定定正确的的焊接次次序。3） 焊前对焊焊件预热热，这样样可减弱弱焊件各各部位间间的温差差，从而而显著减减小焊接接应力。4） 焊接中采采用小能能量焊接接方法或或锤击焊焊缝亦可可减小焊焊接应力力。5） 采用焊后后去应力力退火方方法来达达到。二、焊接接变形1 后果：影影响使用用，过大大的变形形量将使使焊件报报废。2 防止措施施1） 结构设计计：采用用对称结结构或大大刚度结结构、

6、焊焊缝对称称分布结结构。2） 施焊中，采采用反变变形措施施或刚性性夹持方方法。刚刚性夹持持法不适适合焊接接淬硬性性较大的的钢结构构件和铸铸铁件。3） 正确选择择焊接参参数和焊焊接次序序，使温温度分布布更加均均衡。4） 采用机械械矫正法法或火焰焰加热矫矫正法消消除小变变形。1.4 焊焊条电弧弧焊（手手工电弧弧焊）焊条电弧弧焊：用用手工操操纵焊条条进行焊焊接的电电弧焊，简简称手弧弧焊或手手工电弧弧焊，它它是利用用焊条与与工件间间产生电电弧热，将将工件和和焊条熔熔化而进进行焊接接的方法法。一、手工工电弧焊焊的焊接接过程二、电焊焊条：焊焊条由焊焊芯和药药皮（压压涂在焊焊芯外面面，涂料料）组成成。焊芯的

7、作作用：药药皮作用用3焊条条的种类类、型号号和牌号号1）种类类：我国国按化学学成分分分七大类类，碳钢钢焊条、低低合金钢钢焊条、不不锈钢焊焊条、堆堆焊焊条条、铸铁铁焊条及及焊丝、铜铜及铜合合金焊条条、铝及及铝合金金焊条等等。2）型号号：是国国家标准准中规定定的各种种系列品品种的焊焊条代号号。3）牌号号：是焊焊条行业业统一规规定的各各种系列列品种的的焊条代代号。4）酸性性焊条和和碱性焊焊条特性性（熔渣渣性质）：4焊条条的选用用基本原则则：保证证焊缝金金属与母母材具有有同等水水平的性性能。选选用时主主要考虑虑三个因因素：1）母材材的力学学性能和和化学成成分。22）焊件件的工作作条件和和结构特特点。3

8、3）焊接接设备和和施工条条件。二、主要要特点灵活方便便，适应应性强。它它设备简简单，便便宜。生生产率低低。对焊焊工操作作技术要要求高。三、应用用范围一般适用用于单件件、小批批生产，厚厚度2以上，各各种常用用金属材材料，各各种焊接接位置的的焊缝和和短的、不不规则的的焊缝。1.5 埋埋弧焊埋弧焊：电弧在在焊剂层层下燃烧烧进行焊焊接的方方法。焊剂：焊焊接时能能够熔化化形成焊焊渣和气气体，对对熔化金金属起保保护和冶冶金处理理作用的的一种颗颗粒状物物质。自动焊：用自动动焊接装装置完成成全部焊焊接操作作的焊接接方法。一一般指焊焊丝送进进和电机机移动操操作由机机器来完完成。一、埋弧弧焊的焊焊接过程程：二、焊

9、接接材料1焊丝丝：2焊剂剂：种类类和焊剂剂牌号三、埋弧弧焊工艺艺1埋弧弧焊坡口口形式与与尺寸的的特点。埋埋弧焊焊焊接电流流比较大大，工件件的熔深深大，因因此1） 板厚224mmm时可采采用I形形坡口。2） 钝边尺寸寸比较大大，通常常有610。钝边边是指焊焊件接头头坡口根根部的端端面直边边部分，作作用是防防止烧穿穿。2第一一道焊缝缝时通常常要采用用焊剂垫垫。作用用是保证证焊件能能达到一一定的熔熔深而又又不烧穿穿。3尽可可能采用用双面焊焊。4. 环环缝焊接接。5 T形形接头角角焊缝的的焊接。它它可以把把机头转转动一个个角度，叫叫平角焊焊；如果果把工件件旋转445，机机头可以以在垂直直位置焊焊接称为

10、为船形焊焊，这样样更容易易保证焊焊接质量量，生产产率也高高。四、埋弧弧焊的特特点五、埋弧弧自动焊焊的应用用范围：适用于于同时具具备下列列条件厚度44mm的的中、厚厚板。因因为熔深深大，焊焊薄板容容易烧穿穿。平焊或平平角焊位位置焊缝缝；长直径或或较大直直径的环环缝等规规则焊缝缝；成批生产产。不一一定是焊焊件的数数量多，只只要同类类焊缝的的数量多多就可以以认为是是成批生生产。1.6 气体体保护焊焊一、氩弧弧焊：使使用氩气气作为保保护气体体的气体体保护电电弧焊。1、不熔熔化极氩氩弧焊2、熔化化极氩弧弧焊：3氩弧弧焊的特特点适于焊接接各类合合金钢、易易氧化的的非铁金金属及稀稀有金属属。电弧很稳稳定，保

11、保护效果果好，焊焊缝金属属纯净，焊焊接质量量很好，焊焊缝形状状美观。焊接热影影响区小小，焊接接变形小小。这是是因为电电弧热量量比较集集中。由于气体体保护没没有焊渣渣而且采采用明弧弧焊接，所所以可进进行全位位置焊，容容易实现现机械化化自动化化；氩气比较较贵，所所以焊接接成本高高。4. 氩氩弧焊的的应用焊接易氧氧化的有有色金属属以及不不锈钢等等合金钢钢；高压管子子焊接和和重要焊焊件的打打底焊（底底层焊缝缝的焊接接）；厚度1mmm以下下的薄板板焊接等等。二、COO2气体保保护焊：以COO2作为保保护气体体的电弧弧焊。1焊接接过程特特点2COO2焊设备备3COO2焊的特特点1） 生产率高高。电流流密度

12、大大，焊件件的熔深深大，焊焊丝熔化化快，焊焊接速度度也比较较快。采采用气体体保护，不不需要清清除焊渣渣，生产产率比手手工电弧弧焊提高高144倍。2） 成本低。CCO2气体价价格很低低，其成成本是手手工电弧弧焊或埋埋弧焊的的40500。3） 热影响区区小，焊焊接变形形小。这这是因为为气体保保护电弧弧热量集集中，焊焊接速度度快。4） 可以进行行全位置置焊接，并并易于实实现机械械化和自自动化。5） CO2有有氧化性性。6） 焊缝成形形较差，焊焊接时飞飞溅大。由由于电弧弧稳定性性较差的的原因。4COO2焊的应应用范围围：COO2焊适于于焊接厚厚度1以上的的低中碳碳钢和低低合金结结构钢。不不适于焊焊接不

13、锈锈钢和易易氧化的的有色金金属。1.7 等等离子弧弧焊与切切割1等离离子弧及及其产生生2等离离子弧焊焊：利用用等离子子弧进行行焊接的的方法。实实质是一一种具有有压缩效效应的钨钨极氩弧弧焊。（1）等等离子弧弧焊的特特点1） 能量密度度大；温温度高，能能够产生生穿透的的小孔，易易于实现现单面焊焊双面成成形。2） 电流小到到0.11安培时时，等离离子弧仍仍然还有有较好的的稳定性性，能焊焊接更细细更薄的的工件。电电弧稳定定；3） 焊接速度度快，生生产率高高，热影影响区小小，焊接接变形小小。4） 焊接设备备复杂，投投资大。是是一般氩氩弧焊设设备投资资的25倍。（2）等等离子弧弧焊的应应用1）焊接接难熔、

14、易易氧化金金属；焊焊接钨、钴钴、钼、镍镍、钛等等。2）焊接接厚度在在9以以下，要要求不开开坡口一一次焊透透的焊件件。3）细丝丝及厚度度为0.025511的箔箔材和薄薄板的焊焊接。过去常用用于航空空航天、军军工等尖尖端工业业，比如如钛合金金的导弹弹壳体，波波纹管等等零件的的焊接。现现在民用用工业也也开始采采用。3. 等离子弧弧切割：利用等等离子弧弧的热能能实现切切割的方方法。（1） 工作原理理：（2） 等离子弧弧切割的的应用：（3） 等离子弧弧切割的的离子气气第2章 其他焊焊接方法法2.1 电阻阻焊电阻焊：利用电电流通过过焊件及及接触处处产生的的电阻热热将焊件件局部加加热到塑塑性熔化化状态，然然

15、后在压压力下形形成焊接接接头的的焊接方方法。电电阻焊的的具体方方法有点点焊，缝缝焊和对对焊。一、点焊焊：焊件件装配成成搭接接接头，并并压紧在在两电极极之间，利利用电阻阻热熔化化母材金金属，形形成焊点点的电阻阻焊方法法。又称称为电阻阻点焊。1点焊焊过程2影响响点焊质质量的因因素：焊焊接电流流、通电电时间、电电极压力力及工件件表面状状态。3. 应应用范围围：点焊焊适用于于制造可可以采用用搭接、接接头不要要求气密密、厚度度小于44的冲冲压、轧轧制的薄薄板构件件。二、缝焊焊：工件件装配成成搭接接接头并置置于两滚滚轮电极极之间，滚滚轮对工工件加压压并转动动，连续续或断续续通电，形形成一条条连续焊焊缝的电

16、电阻焊方方法。三、对焊焊：利用用电阻热热使对接接接头的的焊件沿沿整个端端面同时时焊接起起来的一一种电阻阻焊方法法。按照照焊接的的过程不不同，可可以分为为电阻对对焊和闪闪光对焊焊两种。四、 电阻焊的的特点1 生产率高高。 2. 热影影响区小小，变形形小。 33. 操操作简单单，易于于实现机机械化和和机械化化。4. 常用单相相大功率率电源。 5. 设备备复杂，投投资大。五、电阻阻焊的应应用：一一般用于于成批大大量生产产。可焊焊接异种种金属。2.2 摩摩擦焊摩擦焊：利用焊焊件表面面相互摩摩擦所产产生的热热，使端端面达到到热塑性性状态，然然后迅速速顶锻，完完成焊接接的一种种压焊方方法。1 摩擦焊的的过

17、程2 摩擦焊的的特点1） 焊接质量量好且稳稳定。摩摩擦焊焊焊接接头头不容易易产生夹夹渣、气气孔等缺缺陷，接接头组织织致密，性性能好。2） 生产率高高。3） 生产成本本低。功功率小，焊焊接时间间少，电电能消耗耗小。4） 能焊接异异种钢和和异种金金属。比比如高速速钢和中中碳钢，铝铝和铜等等。5） 焊件尺寸寸精度高高。6） 操作简单单，容易易实现机机械化和和自动化化。7） 摩擦焊机机的一次次性投资资较大。由由于受焊焊机主轴轴电动机机功率和和压力的的限制，目目前摩擦擦焊焊件件最大截截面不超超过2万万2。摩擦擦系数小小的金属属无法采采用摩擦擦焊。3. 摩摩擦焊的的应用：1） 可以代替替其他制制造方法法；

18、凡是是接头部部位带有有紧凑回回转截面面的工件件几乎都都可采用用。2） 可以焊接接大多数数同种或或异种金金属。大大量生产产异种金金属可以以节约贵贵重金属属材料。2.3 钎焊钎焊：利利用熔点点比母材材低的液液态钎料料，填充充仍为固固态的接接头间隙隙，并与与母材发发生溶解解与扩散散，实现现连接焊焊件的方方法。1.钎料料：钎焊焊时用作作形成钎钎焊焊缝缝的填充充金属。根根据熔点点不同可可以分为为硬钎料料和软钎钎料。1） 硬钎料：熔点高高于4550C的的钎料。如如铝基合合金、铜铜基合金金、银基基合金、镍镍基合金金等。2） 软钎料：熔点低低于4550C的的钎料。如如锡基合合金、铅铅基合金金、锌基基合金等等。

19、3）硬钎钎焊：使使用硬钎钎料进行行的钎焊焊。其接接头强度度较高，抗抗拉强度度能达到到2000MPaa以上，它它适用于于钎焊受受力比较较大、工工作温度度比较高高的焊件件。 4）软软钎焊：使用软软钎料进进行的钎钎焊。其其接头强强度较低低，抗拉拉强度在在70MMPa以以下，它它适用于于钎焊受受力不大大、工作作温度比比较低的的焊件。2钎焊焊焊剂：钎焊时时使用的的溶剂，简简称钎剂剂。钎剂剂的作用用：1） 清除钎料料和母材材表面的的氧化物物。2） 保护焊件件和液态态钎料在在钎焊过过程中免免于氧化化。3） 改善液态态钎料对对焊件的的湿润性性。湿润润性是钎钎焊时液液态钎料料对母材材浸润和和附着能能力。软钎焊时

20、时，常用用的钎剂剂有松香香、焊锡锡膏、氯氯化锌水水溶液等等。硬钎钎焊时，黑黑色金属属和铜及及铜合金金常用的的钎剂有有硼砂、硼硼酸及其其混合物物等。3钎焊焊的特点点1） 焊接变形形小。2） 可以焊接接异种金金属。3） 生产率高高。4） 可以焊接接特殊结结构。5） 接头强度度低，工工作温度度低。4钎焊焊的应用用1） 电子工业业。焊接接各种电电子线路路。2） 仪器仪表表及精密密机械。3） 焊接异种种金属及及异种材材料。4） 形状复杂杂的特殊殊结构等等。2.4 电渣焊电渣焊：利用电电流通过过液态熔熔渣所产产生的电电阻热进进行焊接接的一种种熔焊方方法。1电渣渣焊过程程2电渣渣焊的特特点1） 焊接厚大大截

21、面，一一次焊成成，生产产率高；2） 焊接成本本低；因因为工件件不开坡坡口，这这样可以以节约焊焊接材料料、电能能和加工工工时。且且焊接消消耗量低低。3） 焊缝缺陷陷少；因因为渣池池机械保保护作用用好，熔熔池冷却却比较缓缓慢，有有利于气气体和夹夹杂物的的排出。不不容易产产生气孔孔、夹渣渣、裂纹纹等焊接接缺陷。4） 由于焊接接速度非非常缓慢慢，所以以接头晶晶粒粗大大，焊后后需要正正火和回回火热处处理。3应用用：适用用于厚度度40以上的的厚大截截面的碳碳钢和合合金结构构钢的构构件。2.5 电子束束焊电子束焊焊：利用用加速和和聚焦的的电子束束轰击置置于真空空或非真真空中的的焊件所所产生的的热能进进行焊接

22、接的一种种熔焊方方法。真空电子子束焊的的特点：1. 能量密度度很大，穿穿透能力力强；1 真空保护护效果最最好，焊焊接质量量极好；2 焊接速度度快，热热影响区区很小，焊焊接变形形很小；3 生产率高高；焊接接厚板时时可以不不开坡口口，不留留间隙，不不加填充充金属。4 适应性强强；可以以焊接00.1的薄板板，也可可以焊接接20003000厚厚的厚板板。可以以焊接普普通的碳碳钢、合合金钢，也也可以焊焊接不锈锈钢、铝铝合金和和铜合金金等。5 焊接设备备复杂，造造价高；6 焊件尺寸寸受真空空室限制制。7 焊前对接接头加工工、装配配要求严严格。电子束焊焊的应用用：主要要用于特特殊材料料和特殊殊结构以以及精密

23、密零件的的焊接。2.6 激光焊焊激光焊：以聚焦焦的激光光束作为为能源轰轰击焊件件所产生生的热量量进行焊焊接的一一种熔焊焊方法。1 激光的特特点：激激光是利利用原子子受激辐辐射的原原理，使使激光材材料受激激发而产产生的一一种单色色性好（是是单色光光，几乎乎为单一一频率的的光）、方向性强（能传播到很远的距离而扩散面积很小，它接近于理想的平行光）、亮度极高（CO2激光的亮度比太阳光还亮8个数量级）的光束。激光聚焦后能量密度很高，是一种理想的焊接热源，可用来焊接、切割和其他加工。2 激光焊机机：3 激光焊的的特点1） 能量密度度大，可可以焊接接难熔的的同种或或异种金金属。2） 焊接速度度快。不不仅生产

24、产率高，且且被焊材材料不易易氧化，不不需要保保护气体体。3） 热影响区区小，焊焊接应力力小，焊焊接变形形小；4） 灵活性大大。可以以进行远远距离或或难以接接近部位位的焊接接。可以以通过透透明材料料的壁进进行焊接接。比如如真空管管中的电电极焊接接，还可可对绝缘缘导体进进行焊接接。5） 设备复杂杂，投资资大，功功率小，能能焊接的的焊件厚厚度受到到一定限限制。4 激光焊的的应用：按激光光器的工工作方式式不同激激光焊可可以分为为脉冲激激光焊和和连续激激光焊两两种。1） 脉冲激光光焊主要要用于微微型、精精密元件件和微电电子元件件的焊接接。可以以实现薄薄片（00.1）、薄薄膜（几几微米！几十十微米）、细细

25、丝(00.022)的的焊接。2） 连续激光光焊一般般都采用用CO22激光器器，COO2连续激激光焊可可以进行行从薄板板精密焊焊到500厚板板的各种种焊接。第3章 常用用金属材材料的焊焊接3.1 金属材料料的焊接接性一、 焊接性的的概念1. 焊接性：金属材材料对焊焊接加工工的适应应性。主主要指在在一定的的焊接工工艺条件件下，获获得优质质焊接接接头的难难易程度度。2. 焊接性的的内容1） 接头的工工艺性能能：就是是在一定定的焊接接工艺条条件下，金金属产生生焊接缺缺陷的敏敏感性。2） 接头的使使用性能能：就是是在一定定的焊接接工艺条条件下，金金属的焊焊接接头头对使用用要求的的适应性性。3影响响金属焊

26、焊接性的的因素1） 金属材料料的种类类、化学学成分、组组织与性性能；2） 焊接工艺艺条件：焊接方方法，焊焊接材料料，焊接接工艺。3） 构件类型型：焊接接件的厚厚度和其其他结构构因素。4） 使用要求求：使用用环境等等使用条条件以及及所提出出的使用用要求。二、钢材材焊接性性的估算算方法钢材是焊焊接结构构中应用用最广泛泛的金属属材料，评评价方法法有两类类：1） 直接试验验法焊接性性试验：焊接裂裂纹的试试验，焊焊接接头头使用性性能的试试验等。2） 间接估算算法，如如碳当量量计算方方法等；1碳当当量：将将钢中合合金元素素（包括括碳）的的含量，按按其对焊焊接性影影响程度度，换算算成碳的的相当含含量。碳当量

27、可可以作为为评定钢钢材焊接接性的一一种参考考指标，这这是因为为影响钢钢材焊接接性的主主要因素素是钢材材的化学学成分。国际焊接接协会推推荐的碳碳当量计计算公式式为： 式中化学学元素符符号都表表示该元元素在钢钢中含量量的百分分数。这这个公式式可以用用来评价价碳钢和和一般低低合金钢钢的焊接接性能，对对不锈钢钢不适用用。2碳当当量与焊焊接性碳当量越越大，钢钢的淬硬硬和冷裂裂倾向就就越大，焊焊接性也也就越差差。CE00.6，钢的的淬硬和和冷裂倾倾向都很很严重，焊焊接性能能差，焊焊接时要要采取较较高的预预热温度度；.用碳当量量评定金金属的焊焊接性，仅仅仅考虑虑了化学学成分对对焊接性性的影响响，没有有考虑焊

28、焊接工艺艺条件、构构件刚性性等因素素对焊接接性的影影响，因因而碳当当量的方方法是非非常粗略略的。3.2 碳碳钢的焊焊接一、 低碳钢的的焊接由于低碳碳钢C%0.25，CEE0.36，因此此低碳钢钢的淬硬硬、冷裂裂倾向小小，焊接接性良好好，低碳碳钢是最最容易焊焊接的钢钢，一般般不需要要预热，各各种焊接接方法都都适用，容容易获得得优质焊焊接接头头。但是是如果工工件的厚厚度比较较大，刚刚性比较较大时，低低温环境境时，就就要适当当采取预预热方式式来防止止淬硬和和冷裂。二、 中碳钢的的焊接性性中碳钢属属易淬火火钢，热影影响区易易产生淬淬硬组织织和冷裂裂纹，焊焊接性较较差，焊焊接时一一般应采采取预热热等工艺

29、艺措施，以以防止产产生冷裂裂纹，因因为中碳碳钢主要要用来制制造各种种机器零零件，焊焊缝多为为短的不不规则焊焊缝，常常用手工工电弧焊焊，并选选用与母母材抗拉拉强度等等级相同同的碱性性焊条来来配合使使用。碳钢随着着含碳量量增加，淬淬硬、冷冷裂倾向向增大，焊焊接性变变差：低低碳钢焊焊接性良良好；中中碳钢焊焊接性较较差；高高碳钢焊焊接性差差。3.3 合金金结构钢钢的焊接接焊接中常常用的低低合金钢钢是低合合金结构构钢，其其中用的的最多的的是低合合金高强强度钢，简简称高强强钢，即即碳钢中中加入少少量合金金元素来来提高钢钢的强度度，通常常又称普普通低合合金钢。高高强钢广广泛应用用于锅炉炉、压力力容器、桥桥梁

30、、起起重机、船船舶、车车辆以及及其他的的工程结结构。高强钢是是按屈服服点来区区分强度度等级的的。低合合金高强强钢随着着强度级级别的提提高，焊焊接性变变差；强度级别别较低的的高强钢钢，如116Mnn，碳当当量00.4，焊接接性良好好；但它它的热影影响区的的淬硬倾倾向要比比低碳钢钢略大一一些，当当焊件厚厚度比较较大或环环境温度度比较低低时，应应该采取取焊前预预热等工工艺措施施来防止止冷裂纹纹。强度级别别较高的的高强钢钢，如118MnnMoNNi，碳碳当量在在0.4400.6之间，焊焊接性较较差。焊焊接时一一般都需需采取焊焊前预热热、焊后后热处理理以及降降低接头头的含氢氢量和焊焊接应力力等工艺艺措施

31、来来防止冷冷裂纹。低合金高高强度钢钢焊接主主要问题题是冷裂裂纹。焊焊接高强强钢常用用的焊接接方法有有埋弧自自动焊、手手工电弧弧焊和CCO2气体保保护焊等等。3.4 铸铁铁的补焊焊铸铁件的的焊接都都是有缺缺陷的铸铸铁件的的补焊。需需要补焊焊的铸铁铁件通常常是灰铸铸铁件和和球墨铸铸铁件。铸铸铁的含含碳量高高，而且且S、PP等杂质质也多，强强度低，塑塑性差，所所以铸铁铁的焊接接性能很很差。铸铁焊接接的主要要问题是是焊接接接头容易易产生白白口组织织和裂纹纹。产生生白口组组织后就就难进行行机械加加工了。铸铁补焊焊的常用用焊接方方法是气气焊和手手工电弧弧焊。铸铸铁件补补焊的工工艺有热热焊和冷冷焊两种种。铸

32、铁铁件的补补焊工艺艺和焊接接材料要要根据补补焊的要要求主要要是补焊焊的部位位要不要要机械加加工以及及生产的的条件主主要是能能不能预预热等因因素来确确定，当当然还要要考虑经经济性。3.5 非铁铁金属及及其合金金的焊接接一、 铜及铜合合金的焊焊接二、 铝及铝合合金的焊焊接第4章 焊接结结构设计计4.1 焊接接接头的的工艺设设计一、 焊接方法法的选择择选择焊接接方法的的依据11）焊接接结构的的材料、形形状、尺尺寸和技技术要求求；2）生生产批量量；3）生生产条件件。结合合各种焊焊接方法法的特点点和应用用来考虑虑，选择择既能达达到质量量要求又又经济的的焊接方方法。二、焊缝缝的布置置1便于于装配和和焊接；

33、至少满满足能够够焊接，即即达到可可达到性性的要求求。手弧弧焊时必必须要有有必要的的焊接操操作空间间。图44422，图44444。2焊缝缝应避开开应力较较大部位位，应力力集中部部位和冷冷塑性变变形部位位。这是是因为焊焊接接头头的性能能一般要要下降一一些，同同时还存存在着焊焊接应力力和焊接接变形，还还可能存存在焊接接缺陷，这这样使得得焊接接接头成为为整个焊焊接结构构的薄弱弱部位，因因此焊缝缝应该避避开应力力大的部部位、应应力集中中部位和和冷塑性性变形部部位。3焊缝缝应避免免过分集集中和交交叉。这这是因为为多次焊焊接过热热严重，接接头性能能下降也也比较严严重，焊焊接的应应力和变变形也大大，焊接接的缺

34、陷陷也多，要要降低整整个结构构的承载载能力。因因此压力力容器设设计标准准规定不不能采用用十字交交叉的焊焊缝，焊焊缝与焊焊缝之间间要有一一定的距距离。1 尽量减少少焊缝数数量和焊焊缝截面面尺寸。这这样可以以减少焊焊接的加加热，减减少焊接接的应力力和变形形，减轻轻接头性性能的下下降，减减少焊接接材料的的费用，节节省加工工工时。因因此焊缝缝截面够够了就行行，不要要多焊。对对于可以以不要求求连续焊焊的焊缝缝应该设设计成为为断续焊焊，有时时也可以以利用型型钢或冲冲压件来来减少它它。2 焊缝设置置应尽可可能对称称。以减减少焊接接变形。如如图439。3 焊缝一般般应避开开精度要要求高的的加工表表面。4 此外

35、还应应该注意意焊缝应应尽可能能设置在在能处于于平焊位位置焊接接的部位位；尽可可能合理理地使用用原材料料。三、焊接接接头的的设计1接头头形式设设计焊接接头头中常用用的接头头形式有有搭接接接头、对对接接头头、角接接接头和和T形接接头等形形式。接接头形式式的选择择主要是是根据焊焊接结构构的形状状、使用用要求和和焊接生生产工艺艺来确定定的。应应该考虑虑易于保保证焊接接质量和和尽可能能地降低低成本。1） 熔焊接头头形式设设计有时对接接和搭接接需要进进行比较较和选择择，对接接接头受受力后它它内部应应力分布布比较均均匀，它它还能节节省材料料，但对对于下料料尺寸精精度和焊焊接前的的准备工工作要求求都比较较高。

36、搭搭接接头头的应力力分布不不仅受拉拉力作用用后焊缝缝内部存存在着剪剪应力，接接头上还还产生弯弯曲的附附加应力力，因此此搭接接接头承载载能力比比较低，但但其焊前前准备和和装配工工作比对对接接头头简单得得多。因因此在锅锅炉、压压力容器器等受力力焊缝应应该采用用对接接接头；有时对接接和角接接、T形形接也需需要进行行比较和和选择，比比如方形形的梁柱柱结构设设计，有有条件时时尽量采采用槽钢钢或冲压压件来对对接以减减少焊缝缝的数量量，焊接接也方便便多了。2） 电阻焊接接头形式式的设计计点焊和缝缝焊都是是搭接电电阻焊，自自然采用用搭接接接头。设设计点焊焊接头时时应该考考虑搭接接量和焊焊点之间间的距离离。查有

37、有关资料料有点焊焊缝焊的的最小搭搭接量和和点焊最最小点距距。对焊焊是对接接的电阻阻焊，接接头形式式自然都都是对接接，设计计对焊接接头形式式时，主主要考虑虑两个焊焊件对接接断面的的形状和和尺寸应应该一致致或基本本一致。2坡口口形式设设计手弧焊和和气体保保护焊常常用的坡坡口形式式有I形形、Y形形、双YY形和带带钝U形形坡口。图图4445各种种接头形形式的坡坡口形式式。坡口形式式的选择择应考虑虑：1） 是否要求求焊透；如果不不要求焊焊透，采采用I形形坡口就就可以。2） 能否双面面焊；如如果不能能够双面面焊，就就不能采采用必须须双面焊焊的坡口口，比如如双Y形形坡口。3） 坡口加工工；坡口口加工方方法有剪剪切、气气割、刨刨削、车车削等等等，一般般气割不不能加工工U形坡坡口。剪剪切只能能得到II形坡口口，不能能剪出带带斜面的的坡口。4） 节省焊接接材料，节节省工时时，降低低成本；焊接同同样厚度度的焊件件时，双双Y形坡坡口和UU形坡口口要比YY形坡口口节省焊焊条，也也节省焊焊接工时时，在焊焊件厚度度大时优优点更加加突出。5） 焊接变形形小。双双Y形坡坡口和UU形坡口口的焊接接变形比比Y形坡坡口要小小，因为为两面变变形可以以互相抵抵消一部部分。选择坡口口形式的的方法：主要根根据焊件件厚度，参参照标准准资料，考考虑其他他因素，设设计坡口口形式和和尺寸。18