金属焊接-焊接方法共54页文档
金属焊接工艺
金属焊接工艺焊接方法以下是几种常见的金属焊接方法：1. 电弧焊接：通过在两个金属之间形成弧光，在高温下将它们熔化并连接在一起。
这是一种常用的焊接方法，适用于不同类型的金属。
2. 氩弧焊接：与电弧焊接类似，但在焊接过程中使用惰性气体氩来保护熔化的金属，防止氧气和其他杂质的侵入。
这种方法常用于对焊接质量要求较高的应用中。
3. 气体保护焊接：利用惰性气体（例如氩气）或活性气体（例如二氧化碳）来保护焊接区域，防止氧气和其他杂质的进入。
这种方法适用于焊接不锈钢等特殊金属。
4. 点焊：通过在金属接触点处通过大电流电弧进行瞬间加热，使金属瞬间融化并连接在一起。
这种方法常用于融合金属薄板。
5. 激光焊接：利用激光束产生的高能量焦点，将金属熔化并连接在一起。
这种方法具有精确控制和高速焊接的优势，常用于高精度应用。
焊接参数在进行金属焊接时，有一些关键的参数需要考虑，包括：1. 焊接电流：控制焊接过程中产生的电弧强度和热量。
2. 焊接电压：控制焊接电弧的电场强度，影响焊接区域的热分布。
3. 焊接速度：控制焊接过程中金属的熔化和冷却速度，影响焊接强度和质量。
4. 电弧长度：控制焊接过程中电弧的长度，影响焊接区域的热输入。
5. 氩气流量：对于氩弧焊和气体保护焊，控制氩气的流动速度和保护效果。
检测和质量控制为了确保金属焊接的质量和可靠性，需要进行检测和质量控制。
以下是一些常见的方法：1. X射线检测：通过X射线照射金属焊缝，检测焊缝的缺陷和质量。
2. 超声波检测：利用超声波检测焊缝内部的缺陷和异物。
3. 组织分析：通过金相显微镜观察焊缝的金属组织，评估焊接质量和强度。
4. 压力试验：对焊缝施加一定压力，检测焊缝的密封性和承载能力。
以上是关于金属焊接工艺的简要介绍，不同的焊接方法和参数选择取决于具体应用和需求，确保焊接质量和安全是至关重要的。
一张图，看懂各种金属的焊接方法！
一张图，看懂各种金属的焊接方法！
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目前，大多数金属可采用一种或多种焊接方法进行焊接。
可焊金属可焊接的厚度范围很广，从最薄的板到最厚的板。
此外，这些金属可以在任何位置焊接；有些金属不能通过任何焊接方法进行连接。
各种金属材料的熔点、密度、热导率、拉伸强度、塑性等性能可以用来测量金属材料的焊接难度。
在所有金属材料中，普通碳钢是应用最广泛的一种；其次是铸铁，但大部分铸铁材料不用于焊接结构，也需要焊接或焊接修补；另一种是合金钢、不同合金钢（如低合金高强度钢、热处理钢、超高强度钢等）需要采用不同的焊接工艺；铝及其合金由于储量大，应用范围越来越广泛，特别是在轻量化应用中，不同的铝合金具有不同的性能，需要不同的焊接工艺；铜及其合金主要用于高导电性、耐腐蚀性或导热性的场合；不锈钢和铸钢的焊接工艺类似于轧钢。
由于成分相似，不同的不锈钢性能不同，焊接工艺也不同。
尽管镍及其合金并没有被广泛使用，而且使用量很小，但它们非常重要，因为镍合金在某些应用环境中是最佳选择；镁及其合金在普通金属中是最小的，而且它们也很重要，因为它们在普通金属中最轻，而且大多数用于焊接。
ING 结构。
各种常用金属材料及其使用方法如图1所示。
图注:A-焊接性好;B-可用;C-很少选用;N-焊接性极差。
SMAW-手工电弧焊;GTAW-钨极惰性气体保护焊;PAW-等离子弧焊;SAW-埋弧焊;GMAW-熔化极气体保护焊;FCAW-药芯焊丝电弧焊;ESW-电渣焊;BW-电子束焊;OFW-氧乙炔焊。
金属焊接方法
铁科院金化所
铁科院金化所
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屈服强度400MPa级超细晶粒钢热影响区粗晶区的晶粒长大倾向
焊接方法
激光焊 等离子弧焊
粗晶区最大 晶粒/μm
20
组织特征
BL+ML（少量）+ （F+P） （F+B）+P+W （F+B）+P+W
250
活性铁科院金化所
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冷压焊和热压焊
• 冷压焊和热压焊都是变形焊的一种形式。 冷压焊的整个过程是在室温下进行的，但 冷压焊的变形程度大、施焊压力比较大。 焊接件在强大的外界压力下．工件表面的 氧化膜破裂并被塑性流动的金属挤向焊接 件外部．使纯金属紧密接触，达到原子间 结合，最后形成牢固的焊接接头。热压焊 的焊接本质与冷压焊相同．但在工件加热 条件下施加压力，使被焊界面金属产生塑 件变形，形成界面金属原子间的结合。
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(1)激光焊接
• 激光束作为材料加工热源的突出优点是具 有高亮度、高方向性、高单色性、高相干 性等几大综合性能。从20世纪60年代开始， 激光在焊接领域得到应用。20世纪80年代 以后激光焊接设备被成功应用于连续焊接 生产线中。
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激光焊的应用领域
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等离子弧的介绍
• 物质的第四态 • 转移弧与非转移弧。 • 等离子弧焊用的热源是将自由钨弧压缩强 化之后获得电离度更高的电弧等离子体， 称又 • 等离子弧．又称压缩电弧。等离子弧与钨 极氩弧焊的自由电弧在物理本质上没有区 别，仅是弧柱中电离程度上的不同。经压 缩的电弧其能量密度更为集中温度更高。
金属焊接
I 型坡口 V型坡口 X型坡口 U型坡口
I 型
V型
X型
U型
I 形 坡 口
V 形 坡 口
X 形 坡 口
U 型 坡 口
三、气焊
气焊：利用气体火焰作为
热源焊接方法。
气体组成：C2H2+O2 最高温度：3150摄氏度
特点：适合薄板焊接；不要电源。
气焊
所需设备：
二氧化碳气体保护焊
焊条运动方法
激 光 焊
摩 擦 焊
气 割
气 焊
钎 焊
手工电弧焊
手工电弧焊形式
氩 弧 焊
铆接示意图
铆钉压粗前后比较
连接板和焊件
乙炔发生器（或乙炔瓶） 氧气瓶 回火防止器 减压器 焊炬
气焊
气割
基本原理：某些金属在纯氧中的燃点 低于其熔点。 设备：设备和气焊完全相同。 过程： 金属预热 纯氧切割 适用材料：低碳钢等
四、其它焊接方法
电渣焊
电子束焊接
结束
结 束
电 渣 焊
手工电弧焊
焊条分类： 碱性焊条、酸性焊条
焊条牌号：
例：J422 2:酸性；7：碱性 焊缝抗拉强度420MPa 结构钢
手工电弧焊
5、焊接接头型式
对接接头 角接接头 搭接接头 T型接接头
对接
角接
搭接
T型接
对 接
搭 接
角 接
丁 字 接
手工电弧焊
6、焊接坡口型式
十六章 焊接工艺
一、概 述
1、常用金属连接方法
铆接
金属的焊接
▪ ②采用反变形法，在组装时工件反向变形。也交
可采用预留收缩余量来抵消尺寸收缩。
通 运
输
2009
级
a) 焊前反变形
b) 焊后
图 10-6 平板焊接的反变形
2020/9/9
图 10-7 刚性固定防止发生变形
3-1 电弧焊
▪ ③采用刚性固定法，限制焊接变形，但这样 会产生较大的焊接残余应力。若采用定位焊 组装也可防止焊接变形。
1300 过热区
1000 正火区 900
部分相变区
再结晶区 700 500
交 通
300
运
100
输
0.77 2.11 c(%)
2009
级
热影响区
距离 母材
组织，该区力学性能优 图 10-3 低碳钢焊接热影响区的组织和性能变化 于母2材020/。9/9
3-1 电弧焊
▪ 易淬火钢的焊接热影响区，由于焊后
垂直熔合线向熔池中心生长成柱状树枝晶。
这样，低熔点物质将被推向焊缝最后结晶部 交
位，形成成分偏析。
通 运
▪
从熔池液体金属凝固结晶为焊缝金属称 输
2009
为一次结晶。有的焊缝金属在冷却过程中处 级 于固态还会发生组织转变，叫做二次结晶。
▪ 焊缝金属含碳量较高时，特别是合金钢
焊接时，由于冷却速度快，焊缝金属可能产 生淬硬组织马氏体。
▪ 金属的焊接是实现材料或零件连接成零件 或部件的方法之一
▪ 焊接在现代工业中获得了广泛的应用。
它具有连接性能好，省料、省工，成本低， 交
重量轻，简化工艺等优点。
通 运
▪
但焊接结构是不可拆卸的，焊接的不均 输
2009
匀加热和冷却过程使焊接件产生应力与变形 级 以及焊接缺陷等。
金属焊接
金属焊接1005131.0、焊接与焊接方法1.1 焊接焊接是金属或（非金属）连接的一种方法。
在机械制造和金属结构中，总是需要将两个或两个以上的零件连接起来，连接后产生永久性结合，不能再拆卸。
焊接是通过适当的手段，使两个分离的固体产生原子（分子）间结合而连成一体的连接方法。
1.2 焊接方法及应用要使两个金属固体间产生原子间结合，须将它们加热熔化，或施加足够大的压力，以使两个金属固体接触面间充分接近，而产生原子间结合，这就需要外部给予它们很大的能量。
因此，加热、加压或两者并用，是完成金属焊接的常用方法。
按照焊接过程中焊件接头处金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为熔化焊、压焊和钎焊三类，详见表1.2。
表1.2焊接方法及应用2.0、金属的可焊性金属的可焊性，是指金属在某种焊接方法和工艺参数等条件下，获得优质焊接接头的难易程度。
同一金属，采用不同焊接方法或工艺参数等，其可焊接性可能有很大差别。
在设计时，必须注意焊件结构形状、刚度、焊接方法、焊接材料及焊接工艺条件，考虑工件材料的可焊性。
2.1 钢的可焊性含碳量越低，钢合金中合金的含量越低，其焊接性能越好，含碳量和合金含量越大，可焊性不好，焊接时淬裂的可能性越大，详见表2.1。
2.2 有色金属的可焊性表2.2.1 铝及铝合金的可焊性表2.2.2铜及铜合金的可焊性3.0、焊缝3.1基本符号基本符号是表示焊缝横截面形状的符号，详见表3.1。
表3.1 基本符号3.2辅助符号辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，详见表3.2。
表3.2辅助符号3.3补充符号补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，详见表3.3。
表3.3补充符号3.4焊缝符号的标注3.4.1基本要求完整的焊缝表示方法除了上述基本符号、辅助符号，补充符号以外，还包括指引线、一些尺寸符号及数据。
指引线一般由带有箭头的指引线(简称箭头线)和两条基准线(一条为实线，另一条为虚线)两部分组成，如图3.4.1-1所示。
金属材料焊接工艺课件
焊缝各部分名称
8
焊缝的基本破口形状
序号 1
简图
2 3 4
坡口形式 I 形破口 K形破口 V形破口 X形破口
焊接符号
9
5
Y形破口
6
X形（带钝边）
7
斜V形破口
8
斜Y形破口
9
搭接（三面焊）
10
U形破口
U
10
11
单边U形破口
12
点焊
13
异形破口
14
异形破口
15
异形破口
11
常用焊接方法在图样的表示代号
单位：L/min 其中： L ——体积单位：升
Min—— 时间单位：分钟
4.焊接速度（V）：
表示焊接时，每分钟所焊焊缝的长度。是焊接快慢程度的体现。 单位：cm/min 每分钟多少厘米。
5.送丝速度： 表示焊接时，每分种焊丝的熔化速度，是焊丝熔化快慢程度的体现。 （电流越大，送丝速度越快） 单位：cm/min 每分钟多少厘米。
24
为提高钢的热强性，其措施主要是： 1) 提高Ni量以稳定基体，利用Mo、W固溶强化，提高原子间结合 力。 2) 形成稳定的第二相，主要是碳化物相（MC、M6C、或M23C6）。 因此，为提高热强性希望适当提高碳含量（这一点恰好同不锈钢 的要求相矛盾）。如能同时加入强碳化物形成元素Nb、Ti、V等 就更有效。 3) 减少晶界和强化晶界，如控制晶粒度并加入微量硼或稀土等，
金属材料焊接工艺
二0一六年九月
1
一、 焊接基础知识 目录
一、 焊接基础知识 二、 不锈钢基础知识 三、 PAW、GTAW和SAW介绍
2
焊接的定义
焊接是通过加热或加压（或两者并用），采用或不使用填充材料， 使焊接接头处达到原子结合的一种加工方法。
6金属焊接性与焊接方法讲解
第六章 金 属 焊 接 性
4.利用合金相图分析 主要是分析热裂纹倾向。依照成分范围，查找相图，
可知道结晶范围，脆性温度区间的大小，是否形成低熔点 共晶物，形成何组织等 5.利用CCT图或SHCCT图分析
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第六章 金 属 焊 接 性
（二）从焊接工艺条件分析焊接性 1.热源特点
各种焊接方法所采用的热源在功率、能量密度、 最高加热温度等方面有很大的差别，使金属在不同工 艺条件下焊接时显示出不同的焊接性 2.保护方法
焊接性不良
4
第六章 金 属 焊 接 性
工艺焊接性包括冶金焊接性与热焊接性 （1）冶金焊接性 冶金焊接性是指冶金反应对焊缝性能和产生缺陷的影响程度， 它包括合金元素的氧化、还原、蒸发、氢、氧、氮的溶解，对气 孔、夹杂、裂纹等缺陷的敏感性。 （2）热焊接性 热焊接性是指焊接热过程对焊接热影响区组织性能及产生缺陷 的影响程度，它用于评定被焊金属对热作用的敏感性。
保护方法是否恰当也会影响金属焊接性的效果
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第六章 金 属 焊 接 性
3.热循环的控制 正确选择焊接工艺规范控制焊接热循环 预热、缓冷、层间温度改变焊接性
4.其它工艺因素 彻底清理坡口及其附近 焊接材料处理、烘干、除锈、保护气体要提纯、去杂 质后使用 合理安排焊接顺序 正确制定焊接规范
18
第六章 金 属 焊 接 性
10
常用金属材料的焊接性能
11
（续表）
12
13
第六章 金 属 焊 接 性
二、如何分析金属的焊接性
（一）从金属的特性分析焊接性 1.化学成分 1）碳当量法
钢材中的各种元素，碳对淬硬及冷裂影响最显著，所以有 人将钢材中各种元素的作用按照相当于若干含碳量折合并迭加 起来，求得所谓的“碳当量”(Ceq)，以Ceq值的大小估价冷裂 纹倾向的大小，认为Ceq值越小，钢材的焊接性能越好。
金属焊接方法之不锈钢焊
金属焊接方法之不锈钢焊金属焊接：金属饰面工程施工中，金属连接主要的方式之一是焊接，因此，焊接的质量直接影响到金属饰面工程的质量。
从事金属饰面工程技术人员应该了解焊接工艺的施工要点及质量检验标准，这样才能保证金属饰面工程的质量。
在金属饰面工程施工中，常用的焊接方法有三种：一是焊条电弧焊，还有气焊。
金属饰面装饰中常用三种焊接方法，比较见表如下：常用三种焊接方法比较焊接方法焊条电弧焊钨极氩弧焊（TIG）CO2气体保护焊焊接设备交、直流电弧焊机TIG焊机CO2焊机焊接位置平、立、横、仰平、立、仰平、立、横、仰母材及厚度低碳钢、高强度钢、不锈钢、特种钢、铜合金、铸铁等。
焊件厚度在1.6mm以上低碳钢、不锈钢、特种钢、铝、铜、钛及其合金等。
焊件厚度在0.5mm以上低碳钢、高强度钢、特种钢等。
焊件厚度在1.6mm以上焊接材料焊条焊丝、氩气CO2气焊用焊丝、CO2焊接辅具焊钳导电嘴、钨极导电嘴、喷嘴焊接装置操作范围焊钳和焊机间距50m以下焊枪与焊机间距4~8m 焊枪与送丝装置间距3m；送丝装置与焊机间距25m以下备注灵活性高，薄板、厚度都能焊，效率低适用于各种金属冥顽接，质量好，效率低薄板、厚板均能焊接，效率高，焊缝外观稍差一、焊条电弧焊（一）不锈钢焊条电弧焊1.不锈钢焊条电弧焊的施焊要点不锈钢焊条电弧焊的施焊要点，见表如下施焊要点简要说明根据不同类别的不锈钢实际工作条件选用焊条焊接在高温工作的耐热不锈钢的焊条，应满足焊缝金属的抗热裂纹性能和焊接接头的高温性能对Cr/Ni≧1的奥氏体耐热钢，一般均采用奥氏体-铁素体不锈钢焊条，焊缝金属中含体积分数为2%~5%的铁素体为宜。
铁素体含量过低时，焊缝金属抗裂性差；铁素体含量过高时，在高温长期使用或热处理时易产生脆化相，造成焊缝金属裂纹对Cr/Ni<1的稳定型奥氏体耐热钢，在保证焊缝金属具有与母材化学成分大致相近的同时，还要在焊缝金属中增加Mo、W、Mn等元素的含量，既保证焊缝金属的热强性，又提高焊缝的抗裂性根据不同类别的不锈钢实际工作条件选用焊条对在腐蚀介质中工作的耐蚀不锈钢，应按腐蚀介质和工作温度选择焊条：1.工作温度在300℃以上，介质腐蚀性较强的焊件，需选用含有Ti或Nb稳定化元素或超低碳的不锈焊条2.焊件内腐蚀介质含有稀硫酸或盐酸时，应选用含Mo或含Mo和Cu的不锈钢焊条3.在常温下工作，介质腐蚀性弱或仅为避免锈蚀污染的焊件，可选用不含Ti或Nb 的不锈钢焊条总之，选用不锈钢焊条时，还要考虑含碳量，即熔形敷金属的含碳量不高于母材的含碳量，药皮类型代号为17或16的焊条尽量采用平焊位置为保证焊接质量焊接时应尽量采用平焊位置，当必须进行立、仰焊时，要选用比平焊时直径小的焊条选用较小的焊接电流不锈钢焊芯电阻比低碳钢大4~5倍，焊接时焊芯会因电阻热严重发热，造成焊条药皮发红开开裂，使后半根焊条的焊接工艺性能变坏，难以获得合适的化学成分及造成不可避免的焊接缺陷，药皮类型代号为17的新型高效不锈钢焊条（如E316-17），可采用较大的焊接电流以提高熔敷效率采用短弧快速焊运条方法焊接不锈钢时，尽量采用短弧焊接，弧长以2~3mm为宜，电弧过长，容易产生热裂纹焊接时要快速焊，不允许焊条作横向摆动，目的是提高焊缝金属抗晶间腐蚀能力和减少产生热裂纹的倾向加强焊道清渣多层焊时，每焊完一层焊缝后，都应彻底清除焊渣，且必须使用不锈钢钢丝刷，禁止使用碳素钢钢丝刷焊前焊格要进行，烘干后的焊条要保管好，以免再次受潮在用吸潮的焊条焊接马氏体不锈钢及铁素体不锈钢时，容易产生延迟裂纹；焊接奥体不锈钢时，焊接表面易产生气孔或凹坑缺陷，所以，不锈钢焊条前要进行烘干，烘干温度如下：焊条类别药皮类别烘干温度（℃）保温时间（min)铬不锈钢低氢型300~350 30~60钛钙型200~250奥氏体不锈钢低氢型200~300 30~60钛钙型150~250钛酸型280~350 60焊条烘干不得超过3次，以免药皮变质开裂影响焊接质量，烘干后的焊条，应立即放在焊条保温筒内，以免再次吸潮。
螺柱焊接、固定点焊、凸焊、夹具操作技能与知识培训课件PPT54页
两路
1）电路：首先是380V的电压通过一次 电缆
进入控制部分后，然后再经过二次电缆到达焊 枪，在 焊接时与地线就形成了一条焊接回路。
2）气路：首先是气管里的高压气体通过软管
功能，螺柱焊机的所有参数又它控制，在它的前 方有 一个接口，通过它的外控制编程器可以对所 需要的参数进行设定，以达到所需要的焊接效果
2）送料器部分：主要由一个送料电机和一段轨
道组成。送料电机首先动作，将料盒里的螺钉翻 动，使它落到过道上，完成自动装料的过程。
3）工作部分：主要又送钉管和焊枪组成。螺钉
5）定期检查气压表损坏。 6）定期检查脚踏开关及内部螺栓，螺母。弹 簧，导线接头是否完好。 7）定期检查气缸，变压器有无异常声响。 8）定期检查电磁阀是否正常及元件是否完整， 消音器是否齐全清洁。
二级保养：
1） 每半月一次检查变压器是否有异常温升。 2）每半月一次检查凸焊机的输出与设置是否 一致。
螺柱焊接 固定点焊
凸焊 夹具 操作技能与知识 培训课件
焊接（焊工）与装配、夹具知识
一、悬挂点焊 二、CO2焊接 三、螺柱焊接 四、固定点焊 五、凸焊 六、夹具知识
螺柱焊
1．概念
螺柱焊是将金属螺柱或类似其他紧固件焊接于工
件上的一种焊接方法。
2.焊接过程
•焊枪里的钉子先接触到工件，在焊接按钮闭 合时，钉子被焊枪提起，造成钉子与工件之 间产生电弧，然后钉子落下来，粘在工件上，
焊接阶段
起始电流阶段结束以后接通主焊接电流，它将 强化电弧，使螺栓端面和工件表面化。
浸末阶段
电弧在工件上以及螺栓端面上生成一个熔池的 过程中，回程磁铁线圈断电，螺栓这时将被压 力弹簧压入熔池，随着螺栓浸入熔池，电弧熄 灭，使得均匀的融体凝固，焊枪在焊接电流关 段断之后离开螺栓。