第二章铸造锻压和焊接工艺基础3课件

激光焊机
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视频：激光焊、激光焊接、 全自动化激光焊接机
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六、电阻焊
电阻焊是使工件处在一定电极压力作用下并利用电流 通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触表面熔化 而实现连接的焊接方法。
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生产率高，变形小，劳动条件好，操作简便，易于实现自
动化生产。
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视频：等离子弧焊接与切割、等离子切割机
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五、激光焊
激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光 束 ，将光能转变为热能，使金属熔化形成焊接接头的 方法。
特点：
生产率高
变形小
不易氧化
质量好
属非接触性焊接
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应用：
可焊精密微型零件和热敏感材料 可焊异种金属，甚至可将金属与非金属焊在一起。
3：钛钙型药皮，交直流两用
7：低氢钠型药皮，交直流两用
4：氧化铁型药皮，交直流两用 8：石墨型药皮，交直流两用
9：盐基型药皮，直流专用
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J422焊条是普通叫法，对应国际标准型号E4303 直径从2.5mm到6.0mm不等，可以进行全位置焊接，交直 流两用，熔敷金属抗拉强度的最小值43kg/mm2 具有优良的焊接工艺性能和力学性能，电弧稳定，飞溅 少，脱渣容易，焊缝成型美观。
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视频：氩弧焊、实例
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2、二氧化碳气体保护焊
变形小，质量好，生产率高， 成本低，可全方位焊接
需用直流电源。 主要用于低碳钢或低合金钢的
焊接。
视频：二氧化碳气体保护焊
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三、电渣焊
电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源， 将填充金属和母材熔化，凝固后形成金属原子间牢固连接。
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特点： 1）能量密度大，温度高，穿透力强（焊、切厚度大） 2）焊接电流、电弧可控性好（可焊0.025mm金属箔材） 3）生产率高 4）焊接质量高 5）可焊接难熔、易氧化和热敏性强的材料 6）焊接设备复杂、耗气量大、宜室内焊接
应用：难焊接金属材料的焊接与切割，非金属材料的切割。
保证质量的措施：保护焊区 使之与大气隔开，还原金属， 清除有害元素，补充被烧损 的合金元素。
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视频：引弧
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用直流电焊接时：
阳极区——43%、2600K 阴极区——36%、2400K 弧柱区——21%、6000~8000K
占总热量百分比和温度
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（4）反变形法 （5）锤击焊缝法：轻击微量变形，减少应力 若已变形用机械矫正法、火焰加热矫正法
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2.3.2 其他焊接方法简介
一、埋弧自动焊 二、气体保护焊 三、电渣焊 四、等离子弧焊 五、激光焊
六、电阻焊 七、摩擦焊 八、钎焊
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设备复杂，耗电大
适用于大批量生产。
视频：电阻焊
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七、摩擦焊（属于压力焊）
摩擦焊是利用焊件接触表面的摩擦热使金属加热到高 温塑性状态，然后加压进行焊接的方法。
摩擦焊的热量集中在接合面处，因此热影响区窄。 两表面间须施加压力，多数情况是在加热终止时增大
压力，使热态金属受顶锻而结合，一般结合面并不熔 化。
视频：埋弧自动焊、实例
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二、气体保护焊（气电焊）
利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬 喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的。 气体保护电弧焊通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2 。
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1、氩弧焊
氩保护性好，无冶金反应，明 弧便于观察、控制、操作，变 形小，质量高。可全方位焊接。 氩气成本高，设备维修不便。 主要用于不锈钢和有色金属等 材料的焊接。
主要用途: 用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢， 一般用于焊接钢结构和普通碳钢管道的焊接。
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焊条通常用型号和牌号来反 映其主要性能特点及类别。 焊条型号是以焊条国家标准 为依据、反映焊条主要特性的 一种表示方法。 焊条牌号是根据焊条的主要 用途及性能特点，对焊条产品 的具体命名。由焊条厂家制定。
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2、焊接变形的基本形式
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3、防止焊接变形和裂纹、减少内应力的工艺措施
（1）焊前预热焊后热处理 （2）选择合理的焊接顺序——使应力和变形相互抵消，
焊缝自由收缩。
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（3）刚性固定法：固定夹紧焊件，利用材料的塑性变形来 减小焊接过程中的变形。只能用于塑性好的材料，塑 性差、焊接应力大的会产生裂纹。
第二章 铸造、锻压和焊接工艺基础
2.3 焊接工艺热、加压（或加热的 同时加压），产生原子的结合与扩散作用而形成永久 性连接的工艺方法。
按焊接原理分类: 熔焊法、压焊法、钎焊法
按焊接操作方法分类： 手工焊、自动焊
视频：焊接概述、 自动焊接机器人
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焊条的牌号：结422（J422 ）——表示结构钢焊条，其 最低抗拉强度为420MPa，第三位数字表示药皮种类和电 源种类，2为钛钙类（属酸性焊条1~5）、交直流两用。
牌号末位数字表示具体含义：
0：不规定药皮类型，不规定适用电流类型
1：氧化钛型药皮，交直流两用 5：高纤维素型药皮，交直流两用
2：氧化钛钙型药皮，交直流两用 6：低氢钾型药皮，交直流两用
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碳钢焊条型号的编制方法： 首位字母“E”表示焊条； 前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值(kgf/mm2)； 第三位数字表示焊条的焊接位置：“0”和“1”表示焊条适 用于全位置焊接；“2”表示焊条适用于平焊及平角焊；“4” 表示焊条适用于向下立焊。 第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。 在第四位数字后面附加字母或数字：“R”表示耐吸潮焊条， “M”表示对吸潮和力学性能有特殊规定的焊条，“-1”表示 冲击性能有特殊规定的焊条。
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焊条选用原则： （1）在焊接低碳钢和低合金钢时采用等强度原则 （2）重要受力零件选用碱性焊条（6~9是碱性焊条） （3）易裂材料焊接选用碱性焊条 （4）选用与母材化学成分相同的焊条
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三、焊接接头的组织和性能
熔焊时，焊件局部 加热和冷却，焊件 各部分受热不同， 产生的组织变化和 性能也不同。
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四、焊接应力与变形
1、焊接应力产生原因和影响： 焊接过程中对焊件的不均匀加
热而产生的膨胀、冷却时产生 的收缩，均受到周围金属的限 制，使焊件产生应力和变形， 应力会残留。
焊接应力较大，整个焊件缩短。 塑性好的材料产生变形，塑性
差的材料容易产生裂纹。
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焊接与铆接的比较
生产率高，生产周期短，接头质量好，节省材料，密 封性好，导电、热、磁等。
劳动强度低、便于机械化和自动化操作。
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2.3.1 手工电弧焊（手弧焊）
手弧焊是发展最早、应用最广的一种焊接方法。
它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在 焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。涂料在电弧热作用 下一方面可以产生气体以保 护电弧，另一方面可以产生 熔渣覆盖在熔池表面，防止 熔化金属与周围气体的相互 作用。
如电阻焊、摩擦焊等。
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电阻焊机
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（3）钎焊法
利用低熔点钎料在母材金属中被加热熔化，使之与母材相 互扩散而形成焊接接头的焊接方法。
高频钎焊机
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高频钎焊机的用途： 1、金刚石刀头的焊接，硬质合金锯片的焊 接及金刚石刀具、磨具、钻具的焊接。 2、机械加工用硬质合金刀具的焊接。如车 刀、刨刀、铣刀、铰刀等刃具的焊接。 3、矿山工具的焊接，如“一”字钎头、柱 齿钎头、燕尾型煤钻头、铆杆钻头、各种采 煤机截齿、各种掘进机截齿的焊接。 4、各种木工刀具的焊接，如各种木工刨刀、 铣刀和各种木工钻头的焊接。
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一、埋弧自动焊
埋弧焊是以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。焊接时， 在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧， 将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。
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主要特点： 效率高、质量好、成本低、劳动条件好，准备工作严格。
主要应用： 焊接大型工件的直缝和环缝。
焊接接头可分为焊 缝区和热影响区。
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（1）焊缝区
焊缝区的金属被加 热熔化后进行冷却 结晶，
晶粒从底、侧面向 中心生长，呈层片 状的柱状晶粒，使 晶粒细化，
焊缝金属性能不低 于母材。
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（2）热影响区
焊缝两侧金属母材因焊接热作用而产生的组织和性 能变化的区域为热影响区。
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二、电焊条
焊条由焊芯及药皮两部分构成。焊条是在金属焊芯外将 涂料(药皮)均匀、向心地压涂在焊芯上。
焊芯作用：电极、熔化后填充焊缝 焊条药皮作用：气体保护、熔渣保护、还原反应、渗合
金、稳弧。
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焊条按牌号熔渣化学性质分为酸性焊条和碱性焊条 酸性焊条：熔渣呈酸性，焊缝含氧、氮多，脱硫能力差，