机械制造工程第七章节.pptx
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1、连连 接接 成成 形形第七章第七章 连连 接接 成成 型型第一页,共65页。连连 接接 成成 形形教学(jio xu)目的与要求:1.掌握连接成形的分类;2.了解机械连接成形的分类、特点、应用;3.了解焊接(hnji)的基本原理。4.掌握常用焊接(hnji)方法的工艺特点及应用条件。5.了解物理化学连接的基本原理和工艺。第二页,共65页。连连 接接 成成 形形教学内容:重点(zhngdin)、难点:1.连接成形的分类;2.机械连接成形的分类、特点、应用;3.焊接的基本原理。4.常用(chn yn)焊接方法的工艺装备、特点及应用条件。5.物理化学连接的基本原理和工艺。重点(zhngdin):常用
2、焊接方法的工艺特点及应用。难点:焊接的基本原理。第三页,共65页。连连 接接 成成 形形概概 述述 一一、何何谓谓连连接接(linji)成形成形?材料通过机械、物理化学和冶金方式,由简单型材或零件连接成复杂(fz)零件和机械部件的工艺过程称为连接成形。二、连接二、连接(linji)成形的分成形的分类类 1.1.机械连接成形(可拆卸连接)机械连接成形(可拆卸连接)机械连接成形是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将分离型材或零件连接成一个复杂零件或部件的过程。第五页,共65页。连连 接接 成成 形形 2.2.物理化学连接物理化学连接(linji)(linji)成形(不可拆卸连接成形(不可拆卸连接(lin
3、ji)(linji))物理化学连接是用粘胶或钎料通过毛细作用和分子间力作用或者(huzh)相互扩散及化学反应作用,将两个分离表面连接成不可拆卸接头的过程。物理化学连接3.3.冶金冶金(yjn)(yjn)连接成形(不可拆卸连接)连接成形(不可拆卸连接)冶金连接成形是通过加热或加压(或两者并用)使两个分离表面的原子达到晶格距离,并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。第六页,共65页。连连 接接 成成 形形第一节 机械连接(linji)成形 一一、机机械械(jxi)连连接接的分类的分类1、螺纹、螺纹(luwn)连连接接第七页,共65页。连连 接接 成成 形形2、铆钉、铆钉(modng)连接连接第八
4、页,共65页。连连 接接 成成 形形3、销钉、销钉(xiodng)连接连接第九页,共65页。连连 接接 成成 形形4、扣环、扣环(ku hun)连接连接第十页,共65页。连连 接接 成成 形形5、快动连接、快动连接(linji)第十一页,共65页。连连 接接 成成 形形二二、机机 械械 连连 接接 的的 特特 点点(tdin)及应用及应用 机械连接(linji)主要用于受力不大,没有密封性要求,但要求可靠性高,可目检性好和易于修理的机器零部件的连接(linji),如各类轮与轴之间的连接(linji)、连杆与活塞的连接(linji)、凸轮与挺杆之间的连接(linji)等。1、特点、特点(tdin
5、)优点:强度易于保证,可靠性高,可目检性好,并且易于现场修理。缺点:机械连接的是是接头易产生松动,密封性差,安装工艺复杂。2、应用、应用第十二页,共65页。连连 接接 成成 形形第二节 冶金连接(linji)(焊接)成形一一、焊焊接接(hnji)的的基基本本原原理理、分分类类、特点特点定义(dngy):用加热、加压(或两者并用)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。(一)焊接的定义及特点(一)焊接的定义及特点第十三页,共65页。连连 接接 成成 形形焊接焊接(hnji)成形的特点:成形的特点:1接头(ji tu)牢固、封性好。2可化大为小、以小
6、拼大。3可实现异种(y zhn)金属的连接。4重量轻、加工装配简单。5、焊接应力变形大,接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷。第十四页,共65页。连连 接接 成成 形形(二)焊接成形(二)焊接成形(chn xn)的分类的分类 1 1熔化熔化(rnghu)(rnghu)焊:焊:2 2压力压力(yl)(yl)焊:焊:电弧焊(手工电弧焊、气体保护焊、埋弧自动焊)、电渣焊、电子束焊、激光焊、等离子弧焊等电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、高频焊、扩散焊等第十五页,共65页。连连 接接 成成 形形 对于不同的材料,在一定的焊接条件下,采用一定的焊接方法,获得优质焊接接头(ji tu)的难易程度叫做材料
7、的可焊性。1、钢的可焊性、钢的可焊性二、材料二、材料(cilio)的可焊的可焊性性焊接性的评价焊接性的评价(pngji)方法:工艺可焊性、使用可焊性方法:工艺可焊性、使用可焊性C C 影响最显著 基本元素 折合成碳的相当含量对焊接性的影响其它元素第十六页,共65页。连连 接接 成成 形形C当量(dngling)对钢的可焊性的影响:C当量当量(dngling)0.6%具有良好的焊接性焊接性较差焊接性差c、同等含碳量的合金钢,由该合金钢中合金元素同等含碳量的合金钢,由该合金钢中合金元素的种类和含量来决定。的种类和含量来决定。结论:结论:a、碳钢,由含碳量来决定。碳钢,由含碳量来决定。b、同等含碳量
8、,碳钢由于合金钢。同等含碳量,碳钢由于合金钢。第十七页,共65页。连连 接接 成成 形形2.有色金属有色金属(yus jnsh)的可焊性(比钢差)的可焊性(比钢差)可焊性比钢差的主要(zhyo)原因:1)易氧化)易氧化(ynghu);2)易吸气;)易吸气;3)导热系数和线膨胀系数往往比较大;)导热系数和线膨胀系数往往比较大;采取措施:采取气体保护焊(氩弧焊)采取气体保护焊(氩弧焊)第十八页,共65页。连连 接接 成成 形形3.铸铁铸铁(zhti)的可焊性(比钢差)的可焊性(比钢差)可焊性比钢差的主要(zhyo)原因:1)C当量当量(dngling)大;大;2)焊缝中容易产生白口组织;)焊缝中容
9、易产生白口组织;3)易产生裂纹;)易产生裂纹;应用条件:1)铸件的补焊;)铸件的补焊;4)易产生气孔。)易产生气孔。采取措施:热焊 2)损坏铸件的补焊。)损坏铸件的补焊。第十九页,共65页。连连 接接 成成 形形三、熔化(rnghu)焊(一一)何谓何谓(hwi)(hwi)熔化焊?熔化焊?熔焊的基本原理是将填充材料(焊条或焊丝)和工件连接区的基体材料共同加热到熔化状,在连接处形成熔池,熔池中的液态(yti)金属冷却后形成牢固的焊接接头,将两个工件连接在一起。局部熔化成液体,然后结晶成一体。熔焊的三个要素:熔焊的三个要素:1)合适的热源;2)良好的熔池保护;3)焊缝填充金属。第二十页,共65页。连
10、连 接接 成成 形形(二二)熔化熔化(rnghu)(rnghu)焊的种类焊的种类根据加热根据加热(ji r)方法的不同:方法的不同:熔焊又分为熔焊又分为(fn wi)(fn wi)电弧焊、气焊、电渣焊、电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子弧焊等。电子束焊、激光焊和等离子弧焊等。(三三)熔化焊的特点(和压力焊、钎焊相比较)熔化焊的特点(和压力焊、钎焊相比较)缺点:缺点:(3 3)容易产生焊接缺陷。)容易产生焊接缺陷。防治措施:防治措施:严格按焊接工艺;焊后热处理。严格按焊接工艺;焊后热处理。优点:优点:(1 1)连接强度高,承载能力大;)连接强度高,承载能力大;(2 2)可焊各种熔点的
11、金属;)可焊各种熔点的金属;应用:应用:应用于受力大,熔点高的零件焊接。应用于受力大,熔点高的零件焊接。第二十一页,共65页。连连 接接 成成 形形1.1.焊接焊接(hnji)(hnji)热循环热循环焊接(hnji)接头焊缝(hn fn)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铸态组织。2 2)焊接热影响区焊接热影响区2.2.焊接接头金属组织与性能的变化焊接接头金属组织与性能的变化焊缝两侧的母材,由于焊接热的作用,其组织和性能发生变化的区域。(四)焊接接头的组织与性能焊缝的结晶第二十二页,共65页。连连 接接 成成 形形 熔合区是焊缝和母材金属(jnsh)的交界区。(0.1-
12、1mm)加热(ji r)温度:T液T固强度、塑性(sxng)、韧性极差,是裂纹和局部脆断的发源地。过热区加热温度:T固1100 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织或晶粒显著粗大的区域。(1-3mm)第二十三页,共65页。连连 接接 成成 形形 正火区加热(ji r)温度:1100 AC3在热影响区内(q ni)相当于受到正火处理的区域。(1.2-4mm)力学性能优于母材。部分(b fen)相变区在热影响区内发生部分相变的区域。加热温度:AC3AC1力学性能较母材稍差。力学性能最差的区域:熔合区和过热区第二十四页,共65页。连连 接接 成成 形形减小和消除(xioch)焊接
13、热影响区的方法:小电流、快速(kui s)焊接;采用先进(xinjn)的焊接方法;焊前预热、焊后热处理(正火)第二十五页,共65页。连连 接接 成成 形形(五)熔焊(五)熔焊(rn hn)工艺方法工艺方法 手手工工电电弧弧焊焊是是以以有有药药皮皮的的焊焊芯芯为为一一个个电电极极,以以工工件件为为一一个个电电极极,通通过过短短路路引引燃燃电电弧弧,在在电电弧弧的的高高温温作作用用下下,药药皮皮产产生大量的气体和熔渣生大量的气体和熔渣(rn zh),以实现渣,以实现渣气联合保护。气联合保护。(1)何谓)何谓(hwi)手工电弧焊?手工电弧焊?1、手工电弧焊、手工电弧焊第二十六页,共65页。连连 接接
14、 成成 形形(2)手工)手工(shugng)电弧焊焊电弧焊焊条条焊丝的作用:焊丝的作用:a a、引弧;、引弧;b b、作为、作为(zuwi)(zuwi)填充填充金属金属焊药的作用:稳弧;产生保护性气体使焊药的作用:稳弧;产生保护性气体使金属熔滴、熔池与空气金属熔滴、熔池与空气(kngq)隔绝;隔绝;造渣保护焊缝;加入合金元素提高焊缝造渣保护焊缝;加入合金元素提高焊缝的机械性能。的机械性能。焊条芯焊条芯药皮药皮第二十七页,共65页。连连 接接 成成 形形(1)何谓)何谓(hwi)埋弧电弧焊?埋弧电弧焊?埋弧自动焊是由机械自动送进作为填充金属的光焊丝,使电弧在较厚的焊剂(hnj)层下燃烧的熔化焊,
15、又称为焊剂(hnj)层下自动焊。2、埋弧自动、埋弧自动(zdng)焊焊焊接热源:电弧热溶池保护:焊剂(气、渣)第二十八页,共65页。连连 接接 成成 形形特点比较:1、投入费用:手工小于埋弧 2、焊接质量:埋弧优于手工3、焊接效率:埋弧高于手工 4、灵活性:手工比埋弧灵活5、适用范围:手工适用范围大 6、工人劳动条件:埋弧条件好7、焊丝的利用率:埋弧利用率高应用比较:1、生产批量:埋弧批量大;手工单件小批2、焊接(缝)位置:手工无限制;埋弧有限制。3、焊缝形状尺寸:手工无限制;埋弧只适用于形状规则的焊接,如只适用于焊接长的直线(zhxin)焊缝和较大直径的环焊缝。手工电弧焊和埋弧自动焊的特点手
16、工电弧焊和埋弧自动焊的特点(tdin)(tdin)比较:比较:第二十九页,共65页。连连 接接 成成 形形3、气体、气体(qt)保护焊保护焊(1)何谓)何谓(hwi)气体保护焊?气体保护焊?气体保护(boh)焊全称为气体保护(boh)电弧焊,是指在焊接过程中,从特殊的焊炬或电极的喷嘴中喷出保护(boh)气体,使电弧、熔池与周围空气隔开,使焊缝区得到保护(boh),从而获得优质焊缝的焊接方法。第三十页,共65页。连连 接接 成成 形形根据(gnj)电极特点来分:熔化极气体(qt)保护焊非熔化(rnghu)极气体保护焊(2)种类)种类 根据所用保护气体的不同分:1)以Ar作为保护气体的氩弧焊2)以
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