常用金属焊接与焊接件结构工艺性学习资料.ppt

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1、常用金属焊接与焊接件结构工艺性3.3常用金属的焊接常用金属的焊接金属焊接性的影响因素：金属焊接性的影响因素：工件本身的化学成分与性质；工件本身的化学成分与性质；焊接方法；焊接方法；焊接材料（焊条、焊剂等）；焊接材料（焊条、焊剂等）；工艺参数。工艺参数。23.3常用金属的焊接常用金属的焊接焊接性评定方法焊接性评定方法模拟，实焊，理论计算模拟，实焊，理论计算3类类。碳当量法碳当量法-间接方法。间接方法。根据合金元素对材料淬硬性的影响程度，预测焊接根据合金元素对材料淬硬性的影响程度，预测焊接时可能产生裂纹和硬化的可能性。时可能产生裂纹和硬化的可能性。碳及其它合金元素含量越多，淬硬、冷裂的可能碳及其它

2、合金元素含量越多，淬硬、冷裂的可能性越大。性越大。3碳当量：碳当量：碳及合金元素均折算成碳的相当含量，碳及合金元素均折算成碳的相当含量，总和之后为碳当量。总和之后为碳当量。查成分表后，代入上式计算，取成分上限。查成分表后，代入上式计算，取成分上限。3.3常用金属的焊接常用金属的焊接43.3常用金属的焊接常用金属的焊接碳当量越高，焊接性越差。碳当量越高，焊接性越差。当当CE0.4%时，时，淬硬冷裂不明显，焊接性优良。淬硬冷裂不明显，焊接性优良。l一般不预热。一般不预热。当当CE=(0.40.6)%时时,淬硬冷裂渐增，焊接性较差。淬硬冷裂渐增，焊接性较差。l适当预热；适当预热；l采取一定的焊接工艺

3、措施。采取一定的焊接工艺措施。当当CE 0.6%时，淬硬冷裂倾向增大，焊接性很差。时，淬硬冷裂倾向增大，焊接性很差。l需预热到较高温度；需预热到较高温度；l采取严格的工艺措施；采取严格的工艺措施；l焊后热处理。焊后热处理。5p钢的焊接钢的焊接低碳钢：低碳钢：含碳量含碳量0.25%；中碳钢：中碳钢：0.25%含碳量含碳量0.6%；高碳钢：高碳钢：含碳量含碳量0.6%。3.3常用金属的焊接常用金属的焊接6低碳钢焊接低碳钢焊接Wc0.25%，焊接性最好焊接性最好.可采用任何焊接方法可采用任何焊接方法，最常用焊条电弧焊、埋弧，最常用焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊和电阻焊焊、气体保护焊和电阻焊.可采用最

4、普通焊接工艺，重要结构焊后去应力退可采用最普通焊接工艺，重要结构焊后去应力退火火.应用最广，如应用最广，如Q235、10、15、20等等.3.3常用金属的焊接常用金属的焊接7中碳钢焊接中碳钢焊接Wc 0.25%0.60%焊接性较差，易裂，焊接性较差，易裂，Wc，焊接性，焊接性最常用焊条电弧焊（碱性焊条）最常用焊条电弧焊（碱性焊条）焊前预热（焊前预热（150250 ），焊后缓冷，消除应力），焊后缓冷，消除应力退火退火焊件多为锻件和铸钢件，或进行补焊焊件多为锻件和铸钢件，或进行补焊3.3常用金属的焊接常用金属的焊接8高碳钢焊接高碳钢焊接Wc0.60%焊接性很差，裂纹倾向很大焊接性很差，裂纹倾向很大

5、通常仅用焊条电弧焊或气焊进行补焊通常仅用焊条电弧焊或气焊进行补焊注意焊前预热（注意焊前预热（250350 ），严格焊接工艺，），严格焊接工艺，焊后缓冷，消除应力退火焊后缓冷，消除应力退火不用于焊接结构件，大多是补焊修理损坏件不用于焊接结构件，大多是补焊修理损坏件3.3常用金属的焊接常用金属的焊接9低合金结构钢焊接低合金结构钢焊接强度级别强度级别400MPa，如，如Q295、Q345，WCE0.4%，如，如Q420、Q460，焊接性较差，基本同中碳钢。，焊接性较差，基本同中碳钢。常用焊条电弧焊和埋弧焊（碱性焊条和碱性焊剂）常用焊条电弧焊和埋弧焊（碱性焊条和碱性焊剂），以及气体保护焊，也可采用电渣

6、焊。，以及气体保护焊，也可采用电渣焊。3.3常用金属的焊接常用金属的焊接10不锈钢焊接不锈钢焊接奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢，马氏体不锈钢。奥氏体不锈钢，铁素体不锈钢，马氏体不锈钢。奥氏体不锈钢焊接性最好奥氏体不锈钢焊接性最好，应用最广常用，应用最广常用1Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9等，一般不需特殊工艺措施。等，一般不需特殊工艺措施。常采用焊条电弧焊和氩弧焊，也可埋弧焊、等离子弧常采用焊条电弧焊和氩弧焊，也可埋弧焊、等离子弧焊等，按等成分原则用不锈钢焊条（丝），焊后热处焊等，按等成分原则用不锈钢焊条（丝），焊后热处理理。3.3常用金属的焊接常用金属的焊接问题问题焊接接头

7、的晶间腐蚀焊接接头的晶间腐蚀焊接接头的热裂纹焊接接头的热裂纹11p铸铁的补焊铸铁的补焊 铸铁的含碳量高，杂质多，塑性低，铸铁的含碳量高，杂质多，塑性低，焊接性很焊接性很差，差，不用于制造焊接结构件不用于制造焊接结构件，只是对铸件局部损坏只是对铸件局部损坏和铸造缺陷处进行焊补修复和铸造缺陷处进行焊补修复。(1)易形成硬而脆的白口组织，焊后难以切削加工易形成硬而脆的白口组织，焊后难以切削加工(2)易产生裂纹易产生裂纹(3)易产生气孔易产生气孔(4)只宜平焊只宜平焊采用电弧焊或气焊，用于灰铸铁与球墨铸铁件采用电弧焊或气焊，用于灰铸铁与球墨铸铁件3.3常用金属的焊接常用金属的焊接12铸铁热焊铸铁热焊焊

8、前加热至焊前加热至600700，焊中保持，焊中保持400以上，以上，连续补焊，焊后缓冷；连续补焊，焊后缓冷；中小型薄壁件常用气焊，壁厚较大件常用焊条电中小型薄壁件常用气焊，壁厚较大件常用焊条电弧焊（用同质焊条或焊丝）；弧焊（用同质焊条或焊丝）；补焊质量好，焊后切削加工性好，但劳动条件差，补焊质量好，焊后切削加工性好，但劳动条件差，成本高，生产效率低；成本高，生产效率低；仅用于焊后要求切削加工或形状复杂的重要铸铁仅用于焊后要求切削加工或形状复杂的重要铸铁件，如机床导轨、主轴箱、汽缸体等。件，如机床导轨、主轴箱、汽缸体等。3.3常用金属的焊接常用金属的焊接13铸铁冷焊铸铁冷焊焊前一般不预热，焊后及

9、时锤击焊缝，松弛焊接焊前一般不预热，焊后及时锤击焊缝，松弛焊接应力；应力；用焊条电弧焊，应选好焊条；用焊条电弧焊，应选好焊条；焊接热应力较大，焊后切削加工性较差；焊接热应力较大，焊后切削加工性较差；简便，劳动条件好，成本较低，生产效率高。简便，劳动条件好，成本较低，生产效率高。3.3常用金属的焊接常用金属的焊接14p铜合金的焊接铜合金的焊接焊接性较差：焊接性较差：(1)导热快，使母材及焊条难以熔化；难焊透、熔合（散热快）导热快，使母材及焊条难以熔化；难焊透、熔合（散热快），焊前须预热，焊前须预热(2)易产生热裂纹（低熔点共晶），极易形成易产生热裂纹（低熔点共晶），极易形成CuO2,分布于晶分布

10、于晶界产生热裂纹；界产生热裂纹；(3)易产生气孔（液态易吸气），焊前清理焊件表面易产生气孔（液态易吸气），焊前清理焊件表面(4)应力变形大（线胀系数大）应力变形大（线胀系数大）(5)黄铜产生锌蒸发，造成锌损失与毒气黄铜产生锌蒸发，造成锌损失与毒气v紫铜和青铜用氩弧焊，微氧化焰气焊用于黄铜，还可采用焊紫铜和青铜用氩弧焊，微氧化焰气焊用于黄铜，还可采用焊条电弧焊、埋弧焊、等离子弧焊、钎焊等，不宜用电阻焊条电弧焊、埋弧焊、等离子弧焊、钎焊等，不宜用电阻焊3.3常用金属的焊接常用金属的焊接15p铝合金的焊接铝合金的焊接用于焊接的主要是工业纯铝和防锈铝合金，焊接性较用于焊接的主要是工业纯铝和防锈铝合金，

11、焊接性较差：差：(1)易氧化（易氧化（Al2O3薄膜），形成夹杂；薄膜），形成夹杂；(2)易形成气孔（液态铝吸气量大）；易形成气孔（液态铝吸气量大）；(3)应力、变形大，易裂（线胀系数大）；应力、变形大，易裂（线胀系数大）；(4)易烧穿、塌陷（颜色变化不显著，强度低）易烧穿、塌陷（颜色变化不显著，强度低）v最常用氩弧焊，其次是电阻焊，气焊用于质量要求最常用氩弧焊，其次是电阻焊，气焊用于质量要求不高的薄件。不高的薄件。3.3常用金属的焊接常用金属的焊接16p钛合金的焊接钛合金的焊接(1)化学活性大；化学活性大；(2)热物理性能特殊；热物理性能特殊；(3)接头冷裂纹倾向大；接头冷裂纹倾向大；(4)

12、易产生氢气孔；易产生氢气孔；主要用钨极氩弧焊。焊前要机械清理，酸洗，用清主要用钨极氩弧焊。焊前要机械清理，酸洗，用清水洗净。水洗净。3.3常用金属的焊接常用金属的焊接173.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性183.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性焊接接头和坡口选择焊接接头和坡口选择焊缝布置焊缝布置焊接符号焊接符号193.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性接头形式接头形式p焊接接头和坡口选择焊接接头和坡口选择203.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性1.对接接头对接接头 两工件端面相对平行的接头称为对接接头。这种接头能两工件端面相对平行的接头称为对接接头。这种接头能承受较大的

13、载荷，是焊接结构中最常用的一种接头型承受较大的载荷，是焊接结构中最常用的一种接头型式，接头上应力分布比较均匀，容易保证焊接质量，式，接头上应力分布比较均匀，容易保证焊接质量，但对焊前准备和装配质量要求相对较高。但对焊前准备和装配质量要求相对较高。2.角接接头角接接头两工件端面间构成大于两工件端面间构成大于30，小于，小于135夹角的接头称为角夹角的接头称为角接接头。角接接头便于组装、能获得美观的外形、但接接头。角接接头便于组装、能获得美观的外形、但焊缝的承载能力不高，所以通常只起连接作用，不能焊缝的承载能力不高，所以通常只起连接作用，不能用来传递工作载荷，一般多用于箱形构件等不重要的用来传递工

14、作载荷，一般多用于箱形构件等不重要的焊接结构中。焊接结构中。213.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性3.搭接接头搭接接头两工件重叠放置或两工件表面之间的夹角不大于两工件重叠放置或两工件表面之间的夹角不大于30构成构成的端部接头称为搭接接头。搭接接头便于组装，常用的端部接头称为搭接接头。搭接接头便于组装，常用于对焊前准备和装配要求简单的结构，但焊缝受剪切于对焊前准备和装配要求简单的结构，但焊缝受剪切力作用，应力分布不均，承载能力较低，且结构重量力作用，应力分布不均，承载能力较低，且结构重量大，在结构设计中应尽量避免采用塔接接头。大，在结构设计中应尽量避免采用塔接接头。4.T型接头型接头 一

15、工件端面与另一工件表面构成直角或近似直角的接称一工件端面与另一工件表面构成直角或近似直角的接称为为T型接头。这种接头承受动载荷的能力较强，在船型接头。这种接头承受动载荷的能力较强，在船体结构中约有体结构中约有70%的焊缝都采用的焊缝都采用T型接头。另外也常型接头。另外也常应用于机床焊接的结构中。应用于机床焊接的结构中。223.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性坡口形式选择坡口形式选择焊条电弧焊焊条电弧焊6mm厚钢板对接，开坡口；厚钢板对接，开坡口；Y、U型坡口单面焊，易施焊，但角变形大；型坡口单面焊，易施焊，但角变形大；双双Y、双、双U型坡口两面焊，变形小，尽量选用，但须两面型坡口两面焊，

16、变形小，尽量选用，但须两面可施焊；可施焊；U、双、双U型坡口根部宽，易焊透，成本高，用于重要厚板型坡口根部宽，易焊透，成本高，用于重要厚板结构；结构；埋弧焊厚度埋弧焊厚度24mm时开时开V、X型坡口；型坡口；为保证质量，焊件两侧板厚尽量相近，厚度差超过规定为保证质量，焊件两侧板厚尽量相近，厚度差超过规定值时，应作过渡形式。值时，应作过渡形式。233.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性p焊缝布置焊缝布置(1)便于施焊便于施焊243.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性(2)焊缝尽量分散，避免密集交叉焊缝尽量分散，避免密集交叉253.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性(3)减小应力变形，

17、焊缝尽量对称分布减小应力变形，焊缝尽量对称分布263.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性(4)避开最大应力和应力集中位置应力集中部避开最大应力和应力集中位置应力集中部273.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性28(5)远离机加工面远离机加工面(6)焊缝转角应平滑过渡焊缝转角应平滑过渡283.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性p焊缝符号焊缝符号基本符号基本符号指引线指引线辅助符号辅助符号补充符号补充符号焊缝尺寸焊缝尺寸293.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性1、焊缝基本符号、焊缝基本符号表示焊缝横截面形状的符号表示焊缝横截面形状的符号（摘录（摘录 GB/T 3241988)30

18、3.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性2、指引线、指引线指引线一般由带有箭头的箭头线和两条基准指引线一般由带有箭头的箭头线和两条基准线（一条为细实线，另一条为虚线）两部分组成。线（一条为细实线，另一条为虚线）两部分组成。313.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性 3、辅助符号、辅助符号表示焊缝表面形状特征的符号称为辅助表示焊缝表面形状特征的符号称为辅助符号符号323.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性4、补充符号、补充符号是为了补充说明焊缝的某种特征而采用是为了补充说明焊缝的某种特征而采用的符号的符号333.4焊接件的结构工艺性焊接件的结构工艺性5、焊缝尺寸符号、焊缝尺寸符号34n课后习题课后习题35此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢