3.3焊接工艺(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

３.３　焊接工艺 ３.３.１　焊接的工艺基础 焊接是指通过加热、加压或同时加热加压。 使两个分离的固态物体产生原子或分子间的结合和扩散。 形成永久性连接的一种工艺方法。 它可以连接同种金属、异种金属、某些烧结陶瓷合金以及某些非金属材料。 １.焊接的特点 １) 节省金属材料。 减轻构件重量。 与铆接相比。 可节省材料１５％ ~２０％。 如将铸件改为焊接结构。 重量可减少３０％ ~５０％。 ２) 可以以小拼大。 简化工艺。 缩短生产周期。 加之上述特点。 故产品成本低。 ３) 焊接接头可靠、产品质量好。 与铆接相比。 气密性好。 ４) 便于实现工艺过程机械化、自动化。 ２.焊接的分类 下一页 返回 ３.３　焊接工艺 焊接方法的种类很多。 按焊接过程特点可分为三大类: １) 熔化焊(简称熔焊)。 把两个焊件上需焊接处的金属加热至熔化状态。 并加入填充金属。 至熔化金属凝固后把焊件接合起来。 ２) 压力焊(简称压焊)。 焊接时不论加热与否。 都需要对焊件的需焊接处施加一定压力。 使两个结合面接触紧密并产生一定的塑性变形。 从而把两个焊件连接起来。 ３) 钎焊。 焊件经适当加热但未达到熔点。 而熔点比焊件低的钎料加热到熔化。 填充在焊件连接处的间隙中。 钎料凝固后形成钎缝。 在钎缝中钎料和母材相互扩散、溶解。 形成牢固的结合。 上述焊接方法中。 以熔焊应用最为广泛。 其中尤以电弧焊的应用最为普遍。 常用的焊接方法分类。 如图３-９ 所示。 下一页 返回 上一页 ３.３　焊接工艺 ３.３.２　焊条电弧焊 焊条电弧焊是电弧焊中的一种。 是利用电弧放电时产生的热量(温度高达３ ６００℃) 来熔化母材金属和焊条。 从而获得牢固接头的焊接过程。 焊条电弧焊设备简单。 使用灵活、方便。 适用于任意空间位置、不同接头形式的焊缝均能焊接。 且能焊接各种金属材料。 但生产率低。 劳动强度大。 焊接质量决定于焊工的技术水平。 １.焊接过程 焊条电弧焊的焊接过程如图３-１０ 所示。 将工件和焊钳分别接到电焊机的两个电极上。 并用焊钳夹持焊条。 焊接时。 先将焊条与工件瞬时接触。 然后将焊条提到一定的距离(２ ~４ ｍｍ)。 下一页 返回 上一页 ３.３　焊接工艺 于是在焊条端部与工件之间便产生了明亮的电弧。 电弧热将工件接头处和焊条熔化形成熔池。 随着焊条的向前移动。 新熔池不断产生。 旧熔池不断冷却凝固。 从而形成连续的焊缝。 使工件牢固地连接在一起。 ２.焊条电弧焊设备 对焊条电弧焊设备的基本要求是易于引弧和电弧燃烧稳定。 要满足这两个要求。 焊接设备应做到: 有较大的空载电压和较小的电流。 但从安全生产考虑。 电压一般控制在４０ ~９０ Ｖ。 电弧稳定燃烧时。 应供给电弧以较低的电压(１６ ~４０ Ｖ) 和较大的电流(几十安培至几百安培)。 电流能够调节。 以适应不同的焊件材料、不同的厚度和焊接规范的需要。 ３.电焊条 电焊条的种类规格很多。 但它们都是由焊条芯(简称焊芯) 和药皮两部分成。 如图３-１１ 所示。 下一页 返回 上一页 ３.３　焊接工艺 ４.焊接工艺 １) 焊接接头形式。 焊接前。 先要按照焊接部位的形状、尺寸、强度要求、焊接材料消耗量和受力情况等。 选择接头的类型。 根据ＧＢ/ Ｔ ３３７５—１９９４ 规定。 焊接碳钢和低合金钢的基本接头形式有对接、搭接、角接和Ｔ 形接四种。 接头形式的选择是根据结构的形状、强度要求、工件厚度、焊接材料消耗量及其他焊接工艺而确定的。 ２) 焊缝空间位置。 按焊缝在空间位置的不同。 可分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种。如图３-１２ 所示。 平焊操作方便。 易于保证焊缝质量。 应尽可能采用。 立焊、横焊和仰焊由于熔池中液体金属有滴落的趋势而造成施焊困难。 应尽量避免。 若的确需采用这些焊接位置时。 则应选用小直径的焊条、较小的电流、短弧操作等工艺措施。 下一页 返回 上一页 ３.３　焊接工艺 ３) 焊接参数。 为了保证焊接质量和提高生产率。 必须正确选择焊接参数。 焊条电弧焊的焊接参数包括焊条直径、焊接电流及焊接速度等。 焊条直径主要根据焊件厚度来选择。 焊接厚板时应选较粗的焊条。 平焊低碳钢时。 焊条直径可按表３-１ 选取。 焊接电流主要根据焊条直径选取。 焊接电流是影响焊接接头质量和生产率的主要因素。电流过大则焊条易烧红且使药皮失效。 金属熔化快。 熔深大。 金属飞溅大。 同时易产生烧穿、咬边。 电流过小。 则电弧不稳定。 易造成焊不透和生产率低等。 焊接电流的选择可结合具体情况参照下面经验公式计算: 下一页 返回 上一页 ３.３　焊接工艺 ３.３.３　气焊 气焊是利用可燃气体在氧中燃烧的气体火焰来熔化母材和填充金属以进行焊接的一种工艺方法。 气割和多种钎焊也都使用气体火焰加热。气焊所用设备简单便宜。