第五章 金属材料焊接工艺
金属材料的焊接工艺教案解析
教学授课计划授课班级授课日期授课题目§11—1 金属的焊接性目的要求理解掌握焊接性的概念及焊接性的间接判断法：了解影响焊接性的因素和焊接性的直接试验法。
重点难点碳当量法组织教学审视学生风貌记录考勤情况总结复习钢板焊接与焊接金属的性质的关系分析导入新课在工业生产当中，不仅会遇到制造焊接结构的各种金属材料，而且还会遇到一些金属结构的修复，如铸铁的焊补等。
因此，掌握这些金属材料的焊接性及焊接工艺对保证焊接结构的质量是至关重要的。
课前提问金属的性质有哪些？答：物理性能化学性能力学性能工艺性能教学方式和手段讲授教学媒介教科书多媒体讲授内容（70 ）分钟一、焊接性概念焊接性只是一个相对的概念，所涉及的问题较为复杂，至今没有一个严格的定义，我们可将其理理解为金属是否能适应焊接加工而形成完整的，具备一定使用性能的焊接接头的特性。
它包括两方面的内容：1.接合性能--- 金属在经受焊接加工时对缺陷的敏感性；2.使用性能-----焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。
二、影响焊接性的因素 1．材料因素指焊件本身和使用的焊接材料，其中材料的化学成分对金属的焊接性起主要作用。
2.工艺因素指焊接工艺方法和工艺措施。
3．结构因素指焊接接头的结构设计，主要包括接头处的刚度，应力集中和多轴应力等方面 的因素。
4．使用条件主要指的是工作环境，即焊接结构必须符合使用条件的要求。
三、焊接性的间接判断法 1．碳当量碳当量指钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换算成碳的相当含量。
2．碳当量法碳当量法是一种粗略估价低合金钢冷裂敏感性的方法。
由于焊接热影响区的淬硬及冷裂倾向与化学成分直接有磁，其中C 对淬硬及冷裂影响最显著，所以人们将各种元素的作用按照相当C 的作用而折合叠加，求得所谓“碳当量”，即“Ceq ”以“Ceq ”的大小为估价淬硬及冷裂倾向大小的指标，认为Ceq 越小，焊接性越好。
3．计算公式国际焊接学会（IIW ）推荐：Ceq=C+15561CuN V Mo Cr Mn +++++（％） 当Ceq ＜0.4％，钢材的淬硬倾向不明量，焊接性优良，焊前可不必预热。
常用金属材料的焊接工艺
常用金属材料的焊接工艺引言焊接是一种常用的连接金属材料的方法，它通过加热金属材料并施加压力，使金属材料发生熔化并相互结合。
在工业和制造业领域，焊接是不可或缺的工艺，广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电力等行业。
本文将介绍几种常用的金属材料焊接工艺，包括钢材、铝材和铜材的焊接工艺。
钢材的焊接工艺电弧焊电弧焊是一种常见的焊接工艺，适用于焊接各种类型的钢材。
它使用电弧将焊丝和焊件加热至熔化状态，形成熔融池，然后冷却成为焊缝。
电弧焊具有焊接速度快、焊缝强度高、适用于大规模生产等优点，但能耗较大。
气体保护焊气体保护焊（Gas Shielded Arc Welding）是一种常用的焊接工艺，适用于焊接不锈钢、合金钢等高强度钢材。
它使用惰性气体（如氩气）对焊接区域进行保护，防止细小颗粒进入焊缝。
气体保护焊可产生高质量的焊缝，但需要使用气体保护设备。
铝材的焊接工艺TIG焊接TIG焊接（Tungsten Inert Gas Welding）是一种常用的焊接工艺，适用于焊接铝材。
它使用非消耗性钨电极和惰性气体（如氩气）来保护焊接区域。
TIG焊接具有焊缝质量高、焊接速度快、焊缝清洁等优点，然而设备成本较高。
MIG焊接MIG焊接（Metal Inert Gas Welding）是一种常用的焊接工艺，适用于焊接铝材。
它使用消耗性金属焊丝和惰性气体（如氩气）来保护焊接区域。
MIG焊接具有连续焊接、自动化程度高等优点，但焊接速度较慢。
铜材的焊接工艺氧化焊氧化焊是一种常见的焊接工艺，适用于焊接铜材。
它使用明火直接加热焊接区域，然后使用特殊的焊剂将铜材连接在一起。
氧化焊简单易行，但焊缝质量相对较低。
氩弧焊氩弧焊是一种常用的焊接工艺，适用于焊接铜材。
它使用非消耗性钨电极和惰性气体（如氩气）来保护焊接区域。
氩弧焊具有高质量的焊缝、焊接速度快等优点，但设备成本较高。
结论焊接是金属材料常用的连接方法之一，有效将金属材料进行连接。
本文介绍了几种常用的金属材料焊接工艺，包括钢材、铝材和铜材的焊接工艺。
金属材料焊接工艺 第2版 PPT课件
1．碳当量法
在钢材所含有的各种元素中，碳对冷裂敏感性 的影响最显著，因此将钢中各种元素都按相当 于若干含碳量折合并叠加起来即为“碳当量”， 并以此来判断钢材的淬硬倾向和冷裂敏感性， 进而推断钢材的焊接性。
目前应用的碳当量计算公式：国际焊接学会 （IIW）推荐的CE、日本工业标准（JIS）规定 和美国焊接学会推荐的 Ceq。
1．工艺焊接性
工艺焊接性是指金属材料对各种焊接方法的适 应能力，也就是在一定的焊接工艺条件下能否 获得符合要求的优质焊接接头的能力。
它不是金属材料本身所固有的性能，但取决于 金属的成分和性能，并且随着焊接方法、焊接 材料和工艺措施的发展而变化。
2．使用焊接性
使用焊接性是指焊接接头或整体结构满足技术 条件中所规定的使用性能的能力。它取决于焊 接结构所满足的技术条件规定的各种性能。
金属材料焊接性根据GB/T3375-1994《焊接术 语》的定义：“金属材料在限定的施工条件下 焊接成规定设计要求的构件，并满足预定服役 要求的能力”。
优质焊接接头应具备的两个条件：一是接头中 不允许存在超过质量标准规定的缺陷；二是要 具有预期的使用性能。
金属材料焊接性是指金属材料对焊接加工的适 应性，它包括工艺焊接性和使用焊接性。
（2）施焊条件
用焊条电弧焊施焊的试验焊缝如图1-3a所示， 用自动送进装置施焊的试验焊缝如图1-3b所示。
试验焊缝只焊一道，不要求填满坡口，并可在 不同温度下施焊。
焊后静置和自然冷却48h后截取试样和进行裂 纹检测。
焊接参数：焊条直径4mm，焊接电流 （170±10）A，电弧电压（22～24）V，焊接 速度（150±10）mm/min。
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特种焊接技术--第五章超声波焊接
1-发生器 2-换能器 34-耦合杆 A-发生器 B聚能器 -声学系统 5-上声极6-焊件7-下声级8-电磁加压装臵 C-加压机构 D-控制装臵 9-控制加压电源10-程控器 19 材料科学与工程学院 压力焊
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1、超声波发生器 是焊机的核心设备。它是一种具有超声频率的 正弦电压波的电源，实质是一个包括机械振动系统 在内的单级或多级放大的自激振荡器。作用是将工 频（50Hz） 电流变成 15 ~ 60Hz 的震荡电流，并通 过输出变压器与换能器相耦合。 2、声学系统 超声波的关键部件，是电声耦合装臵（声学系 统），由换能器、聚能器（变幅杆）、耦合杆（传 振杆和上下声极）等组成。 主要作用是传输弹性振动能给焊件，以实现焊 接。声学系统设计的关在于按照选定的频率计算每 个声学组元的自振频率。
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特种焊 2、缝焊 缝焊时超声波通过旋转运动的圆盘状声极传输 给工件，形成具有密封性的连续焊缝。 缝焊可以获得密封的连续焊缝。通常工件被夹 持在上、下焊盘之间。在特殊情况下可采用平板式 下声极。
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特种焊 3、环焊 用环焊方法可以一次形成 封闭形焊缝，采用的是扭转振 动系统。焊接时焊盘扭转，振 动振幅相对于声极轴线呈对称 线性分布，轴心区振幅为零， 焊盘边缘振幅最大。显然环焊 最适用于微电子器件的封装工 艺。有时环焊也用于对气密要 求特别高的直线焊缝场合，此 时可采用部分重叠环焊方法， 类似缝焊获得连续直线焊缝。
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特种焊 （1）换能器 将发生器的电震荡能转换成相同频率的机械振 动能，是焊机的机械振动源。有磁致伸缩式和压电 式两种。 磁致伸缩效应是当铁磁材料臵于交变磁场中， 将会在材料的长度方向发生宏观的同步伸缩变形现 象，常用镍片和铁铝合金，工作可靠，但换能效率 仅为20~30%，已被压电式换能器所替代。 压电式是利用某些非金属压电晶体（如石英、 锆酸铅、锆钛酸等）的逆压电效应。当压电材料在 一定晶面上受到压力或拉力时，会出现电荷，称为 正压电效应；反正，当在压电轴方向馈入交变电场 时，晶体会沿一定方向发生同步收缩现象，称逆压 电效应。效率高达80~90%，但寿命短。
金属材料焊接工艺流程
金属材料焊接工艺流程金属材料焊接工艺流程一、焊接前的准备工作1. 准备好所需的焊接材料，包括焊条、焊丝、辅助焊剂等。
2. 对待焊件进行清理，将焊接表面的油脂、氧化物、杂质等物质清除干净，以保证焊接质量。
3. 根据焊接材料的类型和焊接要求，选取适当的焊接设备和工具，进行调试和准备工作。
二、焊接工艺的选择1. 根据焊接材料的类型和要求，选择合适的焊接工艺，常用的有电弧焊、气焊、激光焊等。
2. 根据焊接材料的厚度和形状，选择合适的焊接方法，如焊接角度、焊接位置等。
3. 根据焊接材料的性能和要求，确定焊接参数，如焊接电流、焊接电压、焊接速度等。
三、焊接过程的操作步骤1. 将焊接材料固定在焊接台或夹具上，以保证焊接位置准确和稳定。
2. 根据焊接材料的要求，选择合适的焊接方法和设备，进行预热或预处理工作。
3. 点火并调节焊接电流、电压等参数，使焊接电弧稳定和均匀。
4. 根据焊接材料的型号和要求，选择合适的焊接材料，进行熔化和填充。
5. 控制焊接速度和焊接量，保证焊接质量和效果。
6. 在焊接过程中，根据焊接情况和材料要求，进行适当的调整和处理，以保证焊接质量和效果。
7. 完成焊接后，关闭焊接设备，进行冷却和清理工作，以保证焊接品质。
四、焊接后的处理和检验1. 对焊缝进行处理，如打磨、抛光等，使焊缝平整和光滑。
2. 对焊缝进行检验，如目视检查、磁粉探伤、超声波检测等，以判断焊接质量和可靠性。
3. 对焊接件进行非破坏性和破坏性试验，如拉伸试验、冲击试验等，以确保焊接件的力学性能和可靠性。
4. 对焊接面进行防护和防腐处理，以提高焊接件的耐腐蚀性和使用寿命。
五、焊接工艺的改进和优化1. 根据焊接过程中的问题和需求，进行焊接工艺的改进和优化，如提高焊接质量、提高生产效率等。
2. 对焊接工艺进行持续改进和研究，引入新的技术和设备，以推动焊接技术的发展和进步。
通过以上几个步骤的执行，能够确保金属材料的焊接工艺流程顺利进行。
金属材料焊接工艺
金属材料焊接工艺
金属材料焊接工艺是一种将两个或多个金属部件连接在一起的技术。
这种技术可以用于制造各种产品，从汽车和飞机到建筑和电子设备。
焊接过程包括准备工作、加热、填充材料和冷却四个步骤。
在准备工作中，必须清理金属表面以确保它们没有任何污垢或油脂，这有助于焊接过程更好地进行。
加热是将金属加热至足够高的温度以便使其融化。
填充材料是用于连接两个部件的材料。
最后，在冷却期间，焊缝会冷却并与周围的金属结合在一起。
常见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊和摩擦搅拌焊等。
其中，电弧焊是最常见的方法之一，它使用电流产生弧光来加热和融化金属部件。
气体保护焊使用惰性气体来保护熔化池免受空气中的氧气和水分等影响。
激光焊使用激光束来加热金属部件，使其融化并连接在一起。
摩擦搅拌焊是一种新型的焊接方法，它通过旋转和搅拌材料来产生热量，从而将两个金属部件连接在一起。
在选择焊接工艺时，必须考虑到要连接的材料类型、厚度和形状等因素。
此外，在进行焊接之前，必须进行适当的设备维护和检查以确保设备正常运行。
总之，金属材料焊接工艺是一项重要的技术，在制造各种产品中都扮演着重要角色。
正确选择和应用焊接方法可以提高产品质量和效率，并确保产品安全性。
金属材料焊接工艺
金属材料焊接工艺一、简介金属材料焊接工艺是一种常用的金属连接方法，通过热源加热和外加压力使金属材料发生熔合，从而实现金属件的连接。
本文将从焊接工艺的种类、焊接参数的选择、焊接缺陷的控制等方面进行探讨。
二、焊接工艺的种类金属材料焊接工艺的种类繁多，常见的有电弧焊、气焊、电阻焊、激光焊等。
下面将分别介绍几种常见的焊接工艺。
2.1 电弧焊电弧焊是一种利用电弧热源进行焊接的方法。
它通过电流通过焊条和工件之间形成电弧，产生高温使焊接材料熔化，并通过填充金属来完成连接。
2.2 气焊气焊是一种利用燃气和氧气的火焰作为热源进行焊接的方法。
它通过燃烧产生的高温使焊接材料熔化并完成连接。
2.3 电阻焊电阻焊是一种利用电阻加热进行焊接的方法。
它通过通电使工件表面发生电阻加热，使焊接材料达到熔化温度并完成连接。
2.4 激光焊激光焊是一种利用激光作为热源进行焊接的方法。
它通过高能量激光束的照射使焊接材料瞬间加热并熔化，从而完成连接。
三、焊接参数的选择焊接参数的选择对焊接质量和效率有着重要的影响。
下面将介绍一些常见的焊接参数以及其选择原则。
3.1 焊接电流和电压焊接电流和电压是电弧焊中的重要参数，它们的选择需要根据所焊接金属材料的特性以及焊接接头的要求来确定。
一般而言，焊接电流越大，焊接深度就越大，但焊接过程中产生的热能也会增加，可能造成金属变形或过热引起焊接缺陷。
3.2 焊接速度焊接速度是焊接过程中移动焊枪或工件的速度。
焊接速度的选择需要充分考虑焊接材料的传热性、热膨胀系数以及所需焊接质量。
过快的焊接速度可能导致焊缝未充分熔化，而过慢则可能造成过热变形。
3.3 保护气体在某些焊接过程中，需要使用保护气体来预防焊接区域氧化或与空气中的氧发生反应。
常用的保护气体有惰性气体如氩气、氦气等。
选择合适的保护气体需要考虑焊接材料以及所需焊接质量。
3.4 焊接角度焊接角度是指焊条或焊枪与工件之间的夹角。
焊接角度的选择需要考虑到焊接速度、焊接质量以及操作的便捷性。
焊接基础知识培训教材
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第一章：焊接工艺概述
1.什么是焊接
焊接是一种通过加热或压力使两个或两个以上的金属或非金属材料连接成一体的工业技术。
2.焊接的分类
焊接可以分为气焊、电弧焊、激光焊、等离子焊等多种类型。
3.焊接的应用领域
焊接技术在机械制造、汽车制造、建筑工程、铁路桥梁和压力等方面都有广泛的应用。
第二章：焊接安全
1.安全注意事项
在焊接过程中，必须严格按照安全操作规程操作，如佩戴安全帽、护目镜、手套等。
2.焊接中的危险
焊接工作中常常会有火花飞溅和气体放射等危险，因此需要注意防护措施。
第三章：电弧焊
1.电弧焊的工艺特点
电弧焊是通过电弧加热使焊接材料熔化并通过熔融状态的金属流动来实现连接的焊接方法。
2.电弧焊的设备
电弧焊的设备包括焊接机、焊接电源、电缆和夹具等部分。
第四章：气焊
1.气焊的原理
气焊是使用乙炔、氧气等气体进行加热，使金属材料熔化并实现连接的焊接方法。
2.气焊的应用
气焊在制造行业、建筑业、机械制造等领域都有广泛应用。
第五章：焊接材料
1.焊接材料的选择
焊接材料的选择需要根据焊接工艺、要求的焊接性能以及预测的使用寿命等因素进行考虑。
2.常用的焊接材料
焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂等多种类型，其中常用的材料有铝合金、铜及铜合金、镍及镍合金等。
结语
以上是本次焊接基础知识培训教材的全部内容，希望能够帮助大家更好地了解焊接工艺，掌握焊接技能。
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(5)沉淀硬化不锈钢
2高合金不锈钢的标准化学成分及力学性能
焊条焊丝 焊剂
3 不锈钢组织特点碳当量 镍当量
（1）奥氏体不锈钢
（2)奥氏体-铁素体双相不锈钢
（3）铁素体不锈钢
(4)马氏体不锈钢冷裂纹倾向大
(5)沉淀硬化不锈钢
4 不锈钢的耐蚀性
（1）均匀腐蚀
（2）晶间腐蚀
（3）点蚀
（4）缝隙腐蚀
（5）应力腐蚀裂纹
课后评注
5铁素体不锈钢的焊接性
（1）焊接接头的耐蚀性
（2）焊接接头的塑性和韧性
6 奥氏体不锈钢的焊接性
（1）耐蚀性
（2）热影响区晶间腐蚀
讲述法
列举法
复习巩固
（10分钟）
提问法
讨论法
本节小结
（4分钟）
高合金钢的基本特性
布置作业
（1分钟）
板书设计
1.高合金不锈钢分类
（1） 铁素体不锈钢
(2)马氏体不锈钢
(3)奥氏体不锈钢
(5)沉淀硬化不锈钢
2高合金不锈钢的标准化学成分及力学性能
焊条焊丝 焊剂
3 不锈钢组织特点碳当量 镍当量
（1）奥氏体不锈钢
（2)奥氏体-铁素体双相不锈钢
（3）铁素体不锈钢
(4)马氏体不锈钢冷裂纹倾向大
(5)沉淀硬化不锈钢
4 不锈钢的耐蚀性
（1）均匀腐蚀
（2）晶间腐蚀
（3）点蚀
（4）缝隙腐蚀
（5）应Байду номын сангаас腐蚀裂纹
章节及课题
第5章高合金钢焊接工艺
时数与日期
课时2日期 月日
目的要求
了解高合金钢的基本特性
掌握高合金钢焊接工艺
重点和难点
1、重点：高合金钢焊接工艺
2、难点：
教学方法
讲述法 提问法 讨论法
教 具
教学过程及时间分配
教学内容及师生活动情况
方法与手段
组织教学
（2分钟）
检查出勤并作记录。
点名
处理作业
（0分钟）
无
检查复习
（10分钟）
教师启发学生回忆上节课内容，引出提问问题：
列举法
引入新课
（3分钟）
1、提问——引言——实际——今天课题。
2、强调听、记、理解，是今后学习的基础。
联系实际
新
课
教
学
（60分钟）
5.5.1高合金不锈钢基本特性
1.高合金不锈钢分类
（1）铁素体不锈钢
(2)马氏体不锈钢
(3)奥氏体不锈钢
(4)奥氏体-铁素体双相不锈钢