3-3 其他焊接方法（课件）《机械制造工艺基础》上好课（劳动版·第八版）

《机械制造工艺基础》（劳动版)第八版 上好课—中职专业课 第三章 焊接 3-3 其他焊接方法 教学目标 知识目标 1.能说出埋弧自动焊的原理、三个显著特征及主要特点。 2.能描述等离子弧焊的原理、三种形式及应用。 3.能列举电阻焊的三种分类及其各自的应用。 4.能简述钎焊的原理、分类及特点。 能力目标 1.通过图示分析，理解埋弧自动焊的工作原理和焊缝断面结构。 2.通过对比分析，区分不同焊接方法的适用场景。 情感目标 1.培养规范操作、安全焊接的职业意识。 2.养成认真听讲、积极思考、参与互动的学习习惯。 教学引入 焊条电弧焊有什么局限性？哪些场合不适合使用？ 这些金属零件除了用焊条电弧焊，还可以用什么方法连接？ 知识讲授：埋弧自动焊定义 埋弧焊是利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧所产生的热量来熔化焊丝、焊剂和焊件而形成焊缝的电弧焊方法。 埋弧焊分为自动焊和半自动焊两种，最常用的是埋弧自动焊，图3-23所示为埋弧自动焊设备。 知识讲授：埋弧焊 知识讲授：埋弧自动焊特征 核心特征 -连续焊丝：替代焊条，实现连续焊接。 -颗粒焊剂：替代药皮，形成封闭保护。 -全程自动化：送丝、移动由机械自动执行。 知识讲授：埋弧自动焊原理 埋弧自动焊原理 利用电弧热熔化焊丝、焊剂和母材，实现焊接过程的机械化与自动化。 焊接过程 1.自动送丝：焊丝由送丝机构自动送出。 2.接触引弧：焊丝与焊件接触引弧。 3.弧下造渣：电弧在焊剂层下燃烧，形成熔池和熔渣。 4.冷却成型：熔池冷却凝固形成焊缝。 知识讲授：特点 特点：焊接质量好 -保护效果好：电弧在焊剂层下燃烧，熔池不受空气影响。 -参数稳定：自动化控制，参数稳定，焊缝质量高且稳定。 知识讲授：特点 特点：生产效率高 •大电流深熔透：允许使用大电流，熔深大，减少焊接层数。 •连续无间断：焊接速度快，无需频繁更换焊条。 •效率提升5-10倍：生产效率远高于焊条电弧焊。 知识讲授：特点 特点：成本低 能量损失少：电弧热量集中，热效率高。 材料浪费少：连续焊丝减少了焊条头浪费。 节省工时：中厚板可不开坡口，节省加工成本。 知识讲授：特点 特点：改善劳动条件 - 自动化作业：焊工劳动强度降低。 - 告别弧光：电弧被焊剂覆盖，无可见弧光。 - 环境净化：焊接烟尘少，作业环境改善。 知识讲授：特点 特点：适用性有限 位置限制：主要适用于水平位置焊接。 焊缝限制：适用于长而直或大直径环形焊缝。 批量限制：适合大批量生产，不适用于单件或复杂焊缝。 知识讲授：等离子弧的定义 等离子弧是一种经过压缩的电弧，通过三种效应使其能量高度集中，温度极高（24000～50000 K）。 三种效应 -机械压缩：电弧被迫通过喷嘴细孔。 -热收缩：喷嘴水冷使电弧外围冷却收缩。 -电磁收缩：电弧自身磁场的收缩作用。 知识讲授：等离子弧的形式：非转移型 等离子弧的形式：非转移型 -电源接法：电极接负极，喷嘴接正极，焊件不导电。 -电弧路径：电弧在电极和喷嘴内壁之间产生。 -应用：主要用于焊接、切割薄金属，以及喷涂和加热。 知识讲授：等离子弧的形式：转移型 电源接法：电极接负极，焊件接正极。 电弧路径：电弧在钨极与焊件之间产生。 应用：主要用于焊接和切割各种金属材料，是最常用的形式。 知识讲授：等离子弧的形式：联合型 等离子弧的形式：联合型 -电源接法：需要两个独立电源，非转移弧和转移弧同时存在。 -电弧路径：非转移弧起稳定作用，转移弧用于熔化焊件。 -应用：适用于焊接大厚度工件或需要预热的场合。 知识讲授：特点及应用：小孔效应 高能量密度的等离子弧具有很强的穿透力，焊接时会在焊缝中形成一个贯穿工件的小孔，实现单面焊双面成形，特别适合于厚板焊接。 知识讲授：特点及应用：其他特点 -能量密度高、温度高：焊接速度快。 -电弧稳定性好、刚性大：方向性好，不易偏离。 -应用：适用于不锈钢、钛合金等有色金属及特种合金。 知识讲授：电阻焊原理 通过电极施加压力并通以大电流，利用电流流经工件接触面产生的电阻热，将被焊处加热到熔化或塑性状态，然后在压力作用下形成牢固接头。 核心：电阻生热 + 加压结合。 知识讲授：分类及应用：电阻对焊 •过程：将工件对接，加热至塑性状态后施加顶锻力使其焊合。 •应用：常用于刀具、管子、型钢等零件的接长。 知识讲授：分类及应用：电阻点焊 分类及应用：电阻点焊 -过程：将工件搭接，压紧在电极间，通电熔化母材，形成一个熔核（焊点）。 -应用：广泛应用于汽车车身、飞机蒙皮等薄板结构的连接。 知识讲授：分类及应用：缝焊 •过程：使用旋转的滚轮电极，形成一连串相互重叠的焊点，构成密封焊缝。 •应用：主要用于制造有密封性要求的薄壁容器，如油箱、水箱。 知识讲授：电阻焊特点 (1)焊接时须对焊件加压并通电、焊件的内电阻和接触电阻发热而使焊件被焊处达到熔化或塑性状态，在压力作用下焊合在一起。 (2)焊件接头不需要开坡口，不用填充金属。 (3)热影响区小，焊件变形小。 (4)劳动条件好，生产效率高，容易实现自动化。 知识讲授：钎焊原理：核心定义 采用比母材熔点低的钎料，加热到高于钎料熔点但低于母材熔点的温度。液态钎料依靠毛细作用填充接头间隙，并与母材扩散结合。 知识讲授：钎焊 知识讲授：硬钎焊 硬钎焊 -钎料：铜基、银基等（熔点 > 450℃）。 -特点：接头强度高。 -应用：受力较大或工作温度较高的焊件。 知识讲授：软钎焊 软钎焊 -钎料：锡铅合金等（熔点 < 450℃）。 -特点：接头强度较低。 -应用：受力不大或工作温度较低的焊件。 知识讲授：其他分类方式 按加热方式不同， 钎焊又分为 烙铁钎焊、 火焰钎焊（图3-31） 和浸渍钎焊等。 知识讲授：特点及应用 特点： （1）焊接时，母材不熔化，只有钎料熔化。 （2）焊件加热温度低，构件变形小，焊件金属组织和性能基本不变。 （3）可焊接异种金属、难熔金属。 （4）为半永久性连接。 应用： 钎焊适用于精密零件、复杂结构件及异种金属、难熔金属甚至金属与非金属材料的连接。 传动部分 知识点背诵 一、埋弧自动焊三个特征：采用连续焊丝、使用颗粒焊剂、焊接过程自动化。 二、埋弧自动焊五个特点：焊缝质量好、生产效率高、成本低、改善劳动条件、适用性有限。 三、等离子弧三种形式：非转移型、转移型、联合型（混合型）。 四、电阻焊三种类型：电阻对焊、电阻点焊、缝焊。 五、钎焊两种分类：硬钎焊、软钎焊。 师生互动 问题 焊接任务选择合适的方法 任务一：焊接长而直的厚钢板，要求效率高、成本低。 任务二：焊接薄壁密封罐体，要求密封性好、不用填充金属。 结论 【任务二】 选择方法：缝焊 理由： 1. 缝焊的电极是一对滚轮，可以形成连续焊缝，密封性好。 2. 缝焊常用于焊接厚度不大于2mm的有密封性要求的薄壁容器。 3. 电阻焊（包括缝焊）不需要开坡口，不用填充金属。 【任务一】 选择方法：埋弧自动焊 理由： 1. 生产效率高——埋弧自动焊允许使用大的焊接电流，熔深大，焊接速度快。 2. 成本低——能量损失少，使用连续焊丝，一般厚度的焊件不需要开坡口。 3. 适用于长而直的连续焊缝。 结论 单项选择题 1.埋弧自动焊的三个显著特征是（ ） A. 采用连续焊丝、使用颗粒焊剂、焊接过程自动化 B. 采用断续焊丝、使用颗粒焊剂、焊接过程自动化 C. 采用连续焊丝、使用块状焊剂、焊接过程半自动化 D. 采用断续焊丝、使用块状焊剂、焊接过程半自动化 正确答案：A 埋弧自动焊的三个显著特征是：采用连续焊丝、使用颗粒焊剂、焊接过程自动化。这是教材明确给出的三个特征，也是埋弧自动焊区别于焊条电弧焊的主要标志。 课后练习 单项选择题 2.下列哪种等离子弧需要在钨极与焊件之间产生？（ ） A. 非转移型等离子弧 B. 转移型等离子弧 C. 联合型等离子弧 D. 混合型等离子弧 正确答案：B 转移型等离子弧的电极接电源负极，焊件接正极，等离子弧在钨极与焊件之间产生。非转移型等离子弧在电极和喷嘴之间产生，焊件不参与导电。联合型（混合型）等离子弧是转移弧和非转移弧同时存在。 课后练习 单项选择题 3.下列哪种电阻焊方法适用于焊接厚度不大于2mm的有密封性要求的薄壁容器？（ ） A. 电阻对焊 B. 电阻点焊 C. 缝焊 D. 凸焊 正确答案：C 缝焊的电极是一对滚轮，滚轮在加压工件的同时转动，连续或断续送电，利用电阻热产生连续焊点，形成缝焊焊缝。缝焊常用于焊接厚度不大于2mm的有密封性要求的薄壁容器或构件。电阻对焊适用于刀具、型钢、管材；电阻点焊适用于薄钢板。 课后练习 简述钎焊的定义，并说明硬钎焊和软钎焊的区别。 课后练习 定义：采用比母材熔点低的金属材料做钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，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称为钎焊。 硬钎焊和软钎焊的区别： 硬钎焊使用硬钎料进行焊接，适用于受力较大或工作温度较高的焊件。软钎焊使用软钎料进行焊接，适用于受力不大或工作温度较低、要求不高的焊件。 课堂小结 1. 简述埋弧自动焊的三个显著特征和五个特点。 2. 列表对比等离子弧焊的三种形式（包括电源接法、电弧路径）。 3. 简述电阻焊的三种分类及其各自的应用场景。 4. 简述钎焊的定义，并说明硬钎焊和软钎焊的区别。 课后作业 感谢观看 Lavf59.16.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.3.17 Lavf59.16.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.1.2 $