（本科）金属工艺学基础（上）第12章 焊接ppt课件（全）.ppt

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1、金属工艺学基础（上）第12章 焊接第第1212章章 焊接焊接设计制作人：陈妙婷设计制作人：陈妙婷第十二章第十二章思考题参考答案或提示思考题参考答案或提示12.1.金属焊接的实质是什么金属焊接的实质是什么?举例说明焊接、铆接的应用及其特点。举例说明焊接、铆接的应用及其特点。答；金属焊接的实质是使被焊接金属的原子之间相互扩散，相互结合，并形答；金属焊接的实质是使被焊接金属的原子之间相互扩散，相互结合，并形成整体的过程。如两件成整体的过程。如两件10mm的钢板连接，焊接比铆接节省材料和工时，减的钢板连接，焊接比铆接节省材料和工时，减轻结构的重量轻结构的重量;焊接接头的致密性好焊接接头的致密性好:生产

2、效率高。生产效率高。12.2.焊接分为哪三大类焊接分为哪三大类?它们是根据什么划分的它们是根据什么划分的?答；焊接分为答；焊接分为:熔焊、压焊、钎焊三大类。是根据焊缝特点来划分的。熔焊、压焊、钎焊三大类。是根据焊缝特点来划分的。12.3.何谓焊接电弧何谓焊接电弧?其构造及温度分布如何其构造及温度分布如何?答；由焊接电源提供一定电压的两电极或电极与焊件间产生的强烈而持久的答；由焊接电源提供一定电压的两电极或电极与焊件间产生的强烈而持久的放电现象，称为焊接电弧。焊接电弧分为阳极区，温度约为放电现象，称为焊接电弧。焊接电弧分为阳极区，温度约为2600K;阴极区，阴极区，温度为温度为2400K;弧柱区

3、，温度为弧柱区，温度为60008000K。12.4.什么是电弧的极性什么是电弧的极性?如何选用如何选用?答；用直流焊机焊接时，焊件或焊条所接的电源的正负极之分，就叫电弧的答；用直流焊机焊接时，焊件或焊条所接的电源的正负极之分，就叫电弧的极性。焊件接正极，焊条接负极称为正接法，反之就叫反接法。选择极性主极性。焊件接正极，焊条接负极称为正接法，反之就叫反接法。选择极性主要根据焊条的性质与焊件的厚度，如焊要根据焊条的性质与焊件的厚度，如焊薄板时采用反接法。薄板时采用反接法。12-5.对手弧焊的弧焊机有哪些基本要求对手弧焊的弧焊机有哪些基本要求?常见弧焊机有哪几种常见弧焊机有哪几种?各适用于何种各适用

4、于何种场合场合?答；对手弧焊的弧焊机的基本要求答；对手弧焊的弧焊机的基本要求:它必须提供安全可靠的焊接电源，既它必须提供安全可靠的焊接电源，既:高高的空载电压，容易引弧的空载电压，容易引弧;焊接时，大电流，低电压，弧长和电流的变化应很小焊接时，大电流，低电压，弧长和电流的变化应很小;短路电流不得太大，短路电流不得太大，-般应为工作电流的般应为工作电流的1.5倍以下倍以下;有良好的调节特性，能根有良好的调节特性，能根据焊件的材料和厚度调节电流。常用的弧焊机有交流弧焊机和直流弧焊机。据焊件的材料和厚度调节电流。常用的弧焊机有交流弧焊机和直流弧焊机。12.6.电焊条由哪些部分组成电焊条由哪些部分组成

5、?其作用是什么其作用是什么?怎样选用怎样选用?焊条的种类是怎样划分焊条的种类是怎样划分的的?答；电焊条由焊芯和涂料答；电焊条由焊芯和涂料(药皮药皮)组成的。焊芯的作用是组成的。焊芯的作用是:传导电流，产生电弧传导电流，产生电弧;给焊缝填充金属。涂料的作用是给焊缝填充金属。涂料的作用是:提高电弧燃烧的稳定性提高电弧燃烧的稳定性;形成保护气氛，使形成保护气氛，使熔池隔绝空气熔池隔绝空气;产生熔渣，覆盖熔池表面，起机械保护作用产生熔渣，覆盖熔池表面，起机械保护作用;并有脱氧与渗金并有脱氧与渗金属的冶金作用。焊条选用按等性能原则，并结合焊件的结构特点、工作条件、属的冶金作用。焊条选用按等性能原则，并结

6、合焊件的结构特点、工作条件、产量施焊条件及经济性合理选用。焊条的种类是根据药皮熔渣中的酸性氧化产量施焊条件及经济性合理选用。焊条的种类是根据药皮熔渣中的酸性氧化物与碱性氧化物的多少来分的，分为酸性焊条和碱性焊条。物与碱性氧化物的多少来分的，分为酸性焊条和碱性焊条。12.7.E4303与与J422的区别是什么的区别是什么?并解释字母与数字的含义。并解释字母与数字的含义。答；焊接强度不同，焊条的药皮不同。答；焊接强度不同，焊条的药皮不同。E4303-E:表示焊条，表示焊条，43表示焊接强表示焊接强度度430Mpa，0表示适用于全位置焊接，表示适用于全位置焊接，3表示药皮为钛铁矿型。表示药皮为钛铁矿

7、型。J422-J:表表示焊条结构钢焊条，示焊条结构钢焊条，42表示焊接强度表示焊接强度420Mpa，2表示药皮为氧化钛钙型。表示药皮为氧化钛钙型。12.8.手弧焊焊接工艺包括哪些主要内容手弧焊焊接工艺包括哪些主要内容?焊接电流与焊条直径的大小对焊接的焊接电流与焊条直径的大小对焊接的影响如何影响如何?答；包括焊接接头及坡口答；包括焊接接头及坡口;焊缝的空间位置焊缝的空间位置;焊接规范。焊接电流大，焊条熔焊接规范。焊接电流大，焊条熔化快，金属飞溅加剧，容易烧穿焊件化快，金属飞溅加剧，容易烧穿焊件;电流过小电弧不稳定，造成焊不透，生电流过小电弧不稳定，造成焊不透，生产效率低。焊薄件用直径小的焊条，以

8、免烧穿工件，焊厚件用直径大的焊条，产效率低。焊薄件用直径小的焊条，以免烧穿工件，焊厚件用直径大的焊条，保证焊透，且提高生产效率。保证焊透，且提高生产效率。12.9.焊接接头与焊缝是一回事吗焊接接头与焊缝是一回事吗?焊缝有哪几种空间位置焊缝有哪几种空间位置?答；不是一回事，焊缝的空间位置有平焊、立焊、横焊、仰焊。答；不是一回事，焊缝的空间位置有平焊、立焊、横焊、仰焊。12.10.开坡口的目的是什么开坡口的目的是什么?怎样确定坡口的形式怎样确定坡口的形式?答；开坡口的目的是保证焊透，增强接头强度。根据焊件的结构形状、厚度、答；开坡口的目的是保证焊透，增强接头强度。根据焊件的结构形状、厚度、工作条件

9、确定坡口的形状。工作条件确定坡口的形状。*12.11.何谓热影响区何谓热影响区?焊接低碳钢时焊接低碳钢时,其热影响区有哪几个区其热影响区有哪几个区?答；焊接过程中，材料因受热的影响而发生金向组织与力学性能的变化的区答；焊接过程中，材料因受热的影响而发生金向组织与力学性能的变化的区域，称为热影响区。焊接低碳钢时热影响区包括过热区、正火区、部分相变域，称为热影响区。焊接低碳钢时热影响区包括过热区、正火区、部分相变区、再结晶区。区、再结晶区。*12.12.为什么说热影响区中过热区是比较危险的区域为什么说热影响区中过热区是比较危险的区域?答；因为过热区容易产生组织粗大，产生脆硬组织和裂纹，降低塑性，增

10、加答；因为过热区容易产生组织粗大，产生脆硬组织和裂纹，降低塑性，增加开裂倾向。开裂倾向。12.13.气焊与手弧焊比较气焊与手弧焊比较,其特点是什么其特点是什么?答；气焊火焰温度低，热量不集中，加热比较平稳，缓慢，生产效率低答；气焊火焰温度低，热量不集中，加热比较平稳，缓慢，生产效率低;热影热影响区大，焊后工件容易变形，焊接质量不高。响区大，焊后工件容易变形，焊接质量不高。12.14.气焊火焰包括哪几部分气焊火焰包括哪几部分?氧乙炔焰有哪几种氧乙炔焰有哪几种?其应用如何其应用如何?答；气焊火焰包括焰心、内焰、外焰三部分。氧乙炔焰有中性焰、炭化焰、答；气焊火焰包括焰心、内焰、外焰三部分。氧乙炔焰有

11、中性焰、炭化焰、氧化焰三种。中性焰对焊件无化学反应，用于焊接碳钢、紫铜、和低合金结氧化焰三种。中性焰对焊件无化学反应，用于焊接碳钢、紫铜、和低合金结构钢。炭化焰燃烧不完全，用于焊接高碳钢、铸铁、硬质合金、镁合金。氧构钢。炭化焰燃烧不完全，用于焊接高碳钢、铸铁、硬质合金、镁合金。氧化焰对熔池金属有强烈的氧化作用，用于焊接黄铜、镀锌板。化焰对熔池金属有强烈的氧化作用，用于焊接黄铜、镀锌板。12.15.氧乙炔气焊有哪些主要设备氧乙炔气焊有哪些主要设备?答；氧乙炔气焰有氧气瓶、乙炔瓶、减压器、焊炬。答；氧乙炔气焰有氧气瓶、乙炔瓶、减压器、焊炬。*12.16.何谓左焊法何谓左焊法?右焊法右焊法?答；焊丝

12、与焊炬同时向左移动，火焰指向待焊部分的操作方法叫左焊法。焊答；焊丝与焊炬同时向左移动，火焰指向待焊部分的操作方法叫左焊法。焊丝与焊炬同时向右移动，火焰指向已焊部分的操作方法叫右焊法。丝与焊炬同时向右移动，火焰指向已焊部分的操作方法叫右焊法。12.17.何谓埋弧焊何谓埋弧焊?它与手弧焊比较有哪些特点它与手弧焊比较有哪些特点?答；利用在焊剂层下燃烧的电弧加热熔化金属而进行的焊接方法，称为埋弧答；利用在焊剂层下燃烧的电弧加热熔化金属而进行的焊接方法，称为埋弧焊。焊。它与手弧焊比较有以下点它与手弧焊比较有以下点:(1)生产效率高。生产效率高。(2)焊接质量好，节约金属。焊接质量好，节约金属。(3)劳动

13、条件好，没有弧光，焊接烟雾比较少。劳动条件好，没有弧光，焊接烟雾比较少。(4)设备复杂，焊前准备严格，焊设备复杂，焊前准备严格，焊接过程看不见电弧，不能及时发现问题。接过程看不见电弧，不能及时发现问题。12.18.何谓气体保护电弧焊何谓气体保护电弧焊?常用的有哪几种常用的有哪几种?其应用如何其应用如何?答；利用外加气体作为电弧介质，并保护电弧和焊接区的的电弧焊叫气体保答；利用外加气体作为电弧介质，并保护电弧和焊接区的的电弧焊叫气体保护电弧焊。常用的有氩弧焊、二氧化碳气体保护焊。氩弧焊主要用于铝、镁护电弧焊。常用的有氩弧焊、二氧化碳气体保护焊。氩弧焊主要用于铝、镁钛及其合金的焊接，有时也用于焊接

14、合金钢和稀有金属。二氧化碳气体保护钛及其合金的焊接，有时也用于焊接合金钢和稀有金属。二氧化碳气体保护焊用于汽车、船舶、机车车辆等工业部门。焊用于汽车、船舶、机车车辆等工业部门。12.19.何谓电渣焊何谓电渣焊?有何特点有何特点?应用于何种场合应用于何种场合?答；利用电流通过液态熔渣产生的电阻热，作为焊接热源的熔焊方法，称为答；利用电流通过液态熔渣产生的电阻热，作为焊接热源的熔焊方法，称为电渣焊。电渣焊生产效率高，焊缝成分容易控制，但易得过热组织。主要用电渣焊。电渣焊生产效率高，焊缝成分容易控制，但易得过热组织。主要用于厚板和大型设备的焊接。于厚板和大型设备的焊接。*12.20.等离子弧焊的实质

15、是什么等离子弧焊的实质是什么?其特点是什么其特点是什么?答；等离子弧焊的实质是利用机械、电磁和冷却效应对电弧的压缩作用，获答；等离子弧焊的实质是利用机械、电磁和冷却效应对电弧的压缩作用，获得高能量密度的等离子弧，用以进行焊接。能量密度大、穿透能力强，焊接得高能量密度的等离子弧，用以进行焊接。能量密度大、穿透能力强，焊接速度高，焊件变形小，生产率高。速度高，焊件变形小，生产率高。*12.21.电子束焊的实质是什么电子束焊的实质是什么?其特点是什么其特点是什么?答；电子束焊的实质是利用加速和聚焦的电子束，轰击置于真空或非真空中答；电子束焊的实质是利用加速和聚焦的电子束，轰击置于真空或非真空中的焊件

16、所产生的热能而进行焊接。就是将电子束的动能转换成热能熔化焊件的焊件所产生的热能而进行焊接。就是将电子束的动能转换成热能熔化焊件进行焊接。能量密度高，焊接速度快，焊缝深而窄，能单道焊接厚件，焊接进行焊接。能量密度高，焊接速度快，焊缝深而窄，能单道焊接厚件，焊接区纯净，热影响区小，焊件变形小。区纯净，热影响区小，焊件变形小。*12.22.激光焊的实质是什么激光焊的实质是什么?有什么特点有什么特点?答；激光焊的实质是以聚焦的激光束作为能源，利用轰击焊件所产生的热量答；激光焊的实质是以聚焦的激光束作为能源，利用轰击焊件所产生的热量进行焊接。能量密度高，光能转变为热能，温度高达进行焊接。能量密度高，光能

17、转变为热能，温度高达10000度以上，可熔化任度以上，可熔化任何金属，热影响区小。焊件变形小，还可进行间接焊接。何金属，热影响区小。焊件变形小，还可进行间接焊接。12.23.电阻焊的实质是什么电阻焊的实质是什么?其特点如何其特点如何?举例说明各种电阻焊的应用。举例说明各种电阻焊的应用。答；电阻焊的实质是利用电流通过焊件接头的接触面及郊近区域产生的电阻答；电阻焊的实质是利用电流通过焊件接头的接触面及郊近区域产生的电阻热进行焊接。特点是操作简单，焊接质量好，易于自动化操作，生产效率高，热进行焊接。特点是操作简单，焊接质量好，易于自动化操作，生产效率高，设备复杂，耗电量大，焊件的接头及厚度受到限制。

18、点焊设备复杂，耗电量大，焊件的接头及厚度受到限制。点焊-适合焊接薄板，适合焊接薄板，如电器箱柜等。缝焊如电器箱柜等。缝焊-适合焊接薄壁密封容器，如汽车油箱，机油桶等。对适合焊接薄壁密封容器，如汽车油箱，机油桶等。对焊焊-一用于刀具、钢筋、钢管、汽车自行车车圈等。一用于刀具、钢筋、钢管、汽车自行车车圈等。*12.24.钎焊的实质是什么钎焊的实质是什么?有哪些特点有哪些特点?举例说明软钎焊与硬钎焊的应用。举例说明软钎焊与硬钎焊的应用。答；钎焊的实质是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热答；钎焊的实质是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，低于母材熔点的温度

19、，利用液态钎料润湿母材，填充接头到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散，而实现连接。特点是加热温度低，对焊件性能影响间隙并与母材相互扩散，而实现连接。特点是加热温度低，对焊件性能影响小，变形小，容易保证组合尺寸。软钎焊适用于薄板、电器零件的焊接。如小，变形小，容易保证组合尺寸。软钎焊适用于薄板、电器零件的焊接。如锡焊电器元件。硬钎焊适用于刀具仪表零件的焊接。如铜焊硬质合金刀片。锡焊电器元件。硬钎焊适用于刀具仪表零件的焊接。如铜焊硬质合金刀片。*12.25.何谓金属的焊接性何谓金属的焊接性?如何评定钢的焊接性如何评定钢的焊接性?试比较试比较45钢与

20、钢与40Cr钢的焊接钢的焊接性性?答；金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性。钢的焊接性用碳当量答；金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性。钢的焊接性用碳当量CE来评定来评定:CE0.6%时，钢的焊接性能不好。时，钢的焊接性能不好。45钢的钢的CE=0.45，40Cr的的CE=0.4+1.5/5=0.43.因此因此40Cr的焊接性能比的焊接性能比45钢好。钢好。*12.26.对于焊接性比较差的钢制焊件对于焊接性比较差的钢制焊件,为了保证其焊接质量为了保证其焊接质量,焊接时应采取哪焊接时应采取哪些工艺措施些工艺措施?答；焊前预热到答；焊前预热到150C250C，焊后立即热处理。并用细焊条

21、小电流焊接。，焊后立即热处理。并用细焊条小电流焊接。12.27.为什么铸铁的焊接称为焊补为什么铸铁的焊接称为焊补?其有哪些焊补方法其有哪些焊补方法?如何选用如何选用?答；铸铁的焊接性能很差，不能用来制造焊接结构件，一般是在铸造生产中答；铸铁的焊接性能很差，不能用来制造焊接结构件，一般是在铸造生产中出现铸造什么出现铸造什么?缺陷时，或者是铸造零件在使用过程中发生局部损坏，在不影缺陷时，或者是铸造零件在使用过程中发生局部损坏，在不影响使用的情况下，进行修补。所以叫焊补。焊补方法有热焊和冷焊。根据铸响使用的情况下，进行修补。所以叫焊补。焊补方法有热焊和冷焊。根据铸件的使用情况，焊后是否要进行加工等来

22、决定采用热补或冷补。件的使用情况，焊后是否要进行加工等来决定采用热补或冷补。12.28.铜及铜合金的焊接特点是什么铜及铜合金的焊接特点是什么?答；铜及铜合金的焊接特点是答；铜及铜合金的焊接特点是:(1)容易氧化，在焊接后冷却收缩大，焊接应容易氧化，在焊接后冷却收缩大，焊接应力大，容易开裂。力大，容易开裂。(2)吸气多，易产生气孔。吸气多，易产生气孔。(3)合金元素易烧损，降低接头合金元素易烧损，降低接头的力学性能。的力学性能。(4)导热性高，焊接热量损失快，容易焊不透。导热性高，焊接热量损失快，容易焊不透。复习效果自测复习效果自测(填空题填空题)(1)电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为电弧在

23、焊剂层下燃烧进行焊接的方法称为埋弧焊埋弧焊。(2).焊条由焊条由焊芯焊芯和和药片药片两部分组成。两部分组成。(3)焊后矫正焊接变形的方法有焊后矫正焊接变形的方法有火焰火焰和和机械机械。(4).金属焊接性主要包括金属焊接性主要包括接合性能接合性能和和使用性能使用性能两个方面。两个方面。(5).在焊接中，材料因受热而发生金相组织和力学性能变化的区域称为在焊接中，材料因受热而发生金相组织和力学性能变化的区域称为热影热影响区响区。(6)按药皮的性质焊条分为按药皮的性质焊条分为酸性焊条酸性焊条和和碱性焊条碱性焊条两类。两类。(7)焊接时，电焊电流主要根据焊接时，电焊电流主要根据焊条直径焊条直径。(8)用

24、直流电源焊接时，工件接用直流电源焊接时，工件接负极负极极称为反接。极称为反接。(9).焊接电弧由焊接电弧由阴极区阴极区、阳极区阳极区和和弧柱区弧柱区三部分组成。三部分组成。(10)按焊接过程的物理特点，焊接方法可分为按焊接过程的物理特点，焊接方法可分为熔焊熔焊、压焊压焊和和钎焊钎焊三类。三类。(11)手工电弧焊焊接接头的形式分为对接接头、角接接头、手工电弧焊焊接接头的形式分为对接接头、角接接头、T形接头及搭接接形接头及搭接接头四种。头四种。(12)点焊时应采用点焊时应采用搭接搭接接头。接头。(13).埋弧自动焊生产效率埋弧自动焊生产效率高高，且适用于，且适用于大构件大构件焊接。焊接。(14).

25、用低碳钢焊接汽车油箱，应采取用低碳钢焊接汽车油箱，应采取缝焊缝焊焊接工艺。焊接工艺。(16).通过调整混合物气体中乙炔与氧气的比例，可以获得三种不同性质的气通过调整混合物气体中乙炔与氧气的比例，可以获得三种不同性质的气焊火焰：焊火焰：氩弧焊氩弧焊、二氧化碳气体保护焊二氧化碳气体保护焊和和电渣焊电渣焊。(17).铝合金常用的焊接方法是铝合金常用的焊接方法是氩弧焊氩弧焊。(18).钎焊可根据钎料熔点的不同分为钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊软钎焊和和硬钎焊硬钎焊。(19).常用的电阻焊有点焊、缝焊和常用的电阻焊有点焊、缝焊和对焊对焊三种。三种。(20).硬钎焊时钎料熔点在硬钎焊时钎料熔点在450以上，接头强度在以上，接头强度在500MPa以上。以上。