模块一、认识焊接与焊接方法 (课件）- 《焊接方法与工艺》同步教学（机械工业版）

模块一、认识焊接与焊接方法 1 模块一、认识焊接与焊接方法 在金属结构和机器制造中，经常需要将两个或两个以上的零件按一定形式和位置连接起来。 将零件连接起来的方法有螺栓连接、键、铆接和焊接等，其中应用最广的是焊接，据统计全世界年钢产量的50%要经过焊接连接成为产品。 一、焊接原理 焊接就是通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。 焊接最本质的特点就是通过焊接使焊件达到结合，从而将原来分开的物体形成永久性连接的整体。要使两部分金属材料达到永久连接的目的，就必须使分离的金属相互非常接近，使之产生足够大的结合力，才能形成牢固的接头。这对液体来说是很容易的，而对固体来说则比较困难，需要外部给予很大的能量如电能、化学能、机械能、光能等，这就是金属焊接时必须采用加热、加压或两者并用的原因。 模块一、认识焊接与焊接方法 二、焊接分类 按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接分为熔焊、压焊和钎焊三类。 模块一、认识焊接与焊接方法 1.熔焊　　 熔焊是在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。常见的气焊、焊条电弧焊、电渣焊、CO2气体保护电弧焊等都属于熔焊的方法。 2.压焊　　 压焊是在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。锻焊、电阻焊、摩擦焊、气压焊和爆炸焊等均属此类。 3.钎焊　　 钎焊是采用比母材熔点低的金属材料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。常见的钎焊方法有烙铁钎焊、火焰钎焊等。 模块一、认识焊接与焊接方法 5 点焊 缝焊 焊条电弧焊 埋弧焊 CO2气体保护电弧焊 等离子弧焊 钨极氩弧焊 火焰钎焊 图1-3 常用焊接方法 模块一、认识焊接与焊接方法 三、焊接的特点 1.焊接与铆接相比，首先可以节省大量金属材料，减轻结构的重量。其次简化加工与装配工序，焊接结构生产不需钻孔，划线的工作量较少，因此劳动生产率高。焊接设备一般也比铆接生产所需的大型设备的投资低。焊接结构还具有比铆接结构更好的密封性。焊接生产与铆接生产相比还具有劳动强度低，劳动条件好等优点。 模块一、认识焊接与焊接方法 7 2．焊接与铸造相比，首先它不需要制作木模和砂型，也不需要专门熔炼、浇铸，工序简单，生产周期短。其次，焊接结构比铸件能节省材料。另外，采用轧制材料的焊接结构质量一般比铸件好。即使不用轧制材料，用小铸件拼焊成大件，小铸件的质量也比大铸件容易保证。 3．焊接具有一些用别的工艺方法难以达到的优点，如可根据受力情况和工作环境在不同的部位选用不同强度和不同耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的材料，以满足产品使用性能要求。 4.焊接也有一些缺点，会产生焊接应力与变形，而焊接应力会削弱结构的承载能力，焊接变形会影响结构形状和尺寸精度。焊缝中还会存在一定数量的缺陷，焊接中还会产生有毒有害的物质等。这些都是焊接过程中须要注意的问题。 三、 模块一、认识焊接与焊接方法 8 四、焊接技术发展及应用 现在世界上已有50余种焊接工艺方法应用于生产中，随着科学技术的不断发展，特别是计算机技术的应用与推广，使焊接技术特别是焊接自动化技术达到了一个崭新的阶段。。 今天的焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类学科为一体的工程工艺学科。焊接已从单一的加工工艺发展成为综合性的先进工艺技术。 模块一、认识焊接与焊接方法 模块一、认识焊接与焊接方法 知识拓展 一、焊接热源 焊接常用的热源有电弧热、电阻热、化学热、摩擦热、激光束、电子束等。目前应用最广的是电弧热。 11 知识拓展 二、焊接电弧 由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象，称为焊接电弧。 图1-8 焊接电弧 12 知识拓展 1.焊接电弧产生的条件 气体电离和阴极电子发射是焊接电弧产生和维持的两个必要条件。 （1）气体电离 使中性的气体粒子（分子和原子）分离成正离子和自由电子的过程称为气体电离。使气体粒子电离所需的能量称为电离能（或电离功）。不同的气体或元素子构造不同，其电离能也不同，电离能越大，气体就越难电离。 （2）阴极电子发射 阴极金属表面的原子或分子，接受外界的能量而连续地向外发射出电子的现象，称为阴极电子发射。电子从阴极金属表面逸出所需要的能量称为逸出功，电子逸出功的大小与阴极的成分有关。逸出功越小，阴极发射电子就越容易. 13 知识拓展 2.焊接电弧的引燃方法