第一节 焊接基本概念与方法
焊接基础知识概述
焊接基础知识概述焊接是一种常见的金属连接方法，通过加热填充材料使金属部件融合在一起。
它被广泛应用于建筑、汽车制造、航空航天等领域。
本文将概述焊接的基础知识，包括焊接的定义、常用焊接方法、焊接材料和设备等内容。
1.焊接的定义焊接是一种通过加热使接合面融化，并使用填充材料将被连接的金属结构牢固地固定在一起的工艺。
焊接通过这种方式形成密实的连接，使结构具有良好的强度和密封性。
2.常用焊接方法2.1 电弧焊电弧焊是一种常见的焊接方法，利用电弧产生高温，使填充材料和母材融化，并形成气源保护。
电弧焊可分为手工电弧焊、气体保护焊和等离子弧焊等不同类型。
2.2 气焊气焊是利用可燃气体和氧气的燃烧产生高温，将填充材料和母材加热至熔化状态，实现金属连接。
气焊广泛应用于紧急维修、临时连接等场景。
2.3 焊接弧气保护焊焊接弧气保护焊是在电弧焊的基础上，通过喷射保护性气体，如二氧化碳、氩气等，保护焊接区域不受空气中的氧气和水蒸气影响，提高焊接质量。
2.4 感应焊感应焊是利用感应加热原理，通过高频感应电流将焊接区域加热至融化状态，实现金属连接。
感应焊具有快速、高效的特点，被广泛应用于大规模焊接生产线。
3.焊接材料3.1 填充材料填充材料是在焊接过程中加入到接头中的材料，用于填充所需连接部分的空隙。
填充材料的选择需要考虑其与母材的相容性、强度要求以及环境因素等。
3.2 母材焊接中的母材是指待焊接的金属结构或构件。
母材的选择需要根据焊接材料和连接要求，考虑强度、耐腐蚀性和可焊性等因素。
4.焊接设备4.1 焊接机焊接机是用于提供所需电流和电压的设备，其类型和规格根据具体焊接方法和任务的要求而定。
4.2 气源设备气焊和部分气保护焊需要使用到气源设备，如气瓶、减压阀、气焊切割器等。
4.3 辅助设备焊接过程中，可能需要使用到各种辅助设备，如焊接面罩、焊接钳、电极夹具等，以确保安全和焊接质量。
总结：焊接作为一种常见的金属连接方法，具有广泛的应用前景。
焊接基本概念与方法
电弧压缩成能量高度集中的高温等离子 弧，温度可达24000－50000K，能量密度 可达l05-106W/cm2。 弧柱内的气体被充分电离，形成离子 化的导电气体，即等离子体。等离子弧焰 流速可达数倍音速，表现出强大的冲击力。 等离子弧技术可应用于切割。即利用 等离子弧的高温将被割件熔化，并借助弧 焰的机械冲击力把熔融金属强制排除，从 而形成割缝以实现切割。 等离子切割特别适用于切割高合金钢、 铸铁、铜、铝、镍、钛及其合金、难熔金 属。
二、电弧的实质
它是一种气体放电。气体在一般情 况下是不导电的。要使气体导电，须 将两个电极之间的气体电离，并在两 电极间加上一定的电压，使这些带电 离子在电场作用下作定向运动，两个 电极间的气体中能连续不断地通过很 大的电流，从而形成电弧。电弧导电 时，产生大量的热量，同时发出强烈 的弧光。
1、电弧的构造 2、焊条在电弧下的熔化及焊缝的成形过程
电弧的构造
钢焊条的电弧弧柱区的温度高达5000K以上。 阴极区和阳极区的温度较低，约为2400K和2600K。 其几何长度很小，仅为10ˉ4～10ˉ5cm。 我们所看到的电弧实际上是电弧的弧柱区。 阴极区和阳极区所产生的热量占电弧热的近80％。 弧柱区产生的热量仅约占20％。
三、电弧焊的类型
对电弧与焊缝的保护方法的不同，可 分以下三种：
第三章
材料的连接成形
本章学习的根本目的是掌握焊接成形的 基本原理、焊接的主要成形方法及金属材料 的焊接性。 要求掌握常用焊接方法的工艺要求和适 用范围； 掌握各种金属材料的焊接性能； 了解焊条的型号、牌号、焊接缺陷及其检验 方法。 重点：各种焊接方法及工艺
焊接基本概念与方法
焊接基本概念 熔化焊工艺方法
二氧化碳气体保护焊
以CO2作为保护介质的气体保护焊方法。
焊工理论知识点总结
焊工理论知识点总结一、焊接的基本概念1.1 焊接的定义焊接是指将两个或两个以上的金属工件加热至熔点，使其熔化并在固化后形成一体的连接。
焊接是一种重要的金属加工方法，它能够将金属工件牢固地连接在一起，从而满足不同领域的使用要求。
1.2 焊接的作用焊接的主要作用是实现金属材料之间的连接，从而形成一个整体。
通过焊接，可以将金属材料连接成各种形状、大小的构件，同时也能够实现金属材料的复合结构、修复和改造等功能。
1.3 焊接的分类根据焊接材料的相变形式，焊接可以分为固体相变焊接和液相变焊接。
固相焊接主要包括压力焊、摩擦焊、爆炸焊等；而液相焊接主要包括电弧焊、气体保护焊、等离子焊等。
1.4 焊接的方法焊接方法通常包括手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、电渣焊、激光焊等多种。
不同的焊接方法适用于不同的金属材料、工件形状和使用要求。
二、焊接的基本原理2.1 焊接温度焊接过程中，工件受热的温度至关重要。
通常来说，焊接温度一般高于金属工件的熔点，以便实现金属材料的熔化和连接。
2.2 焊接压力在某些焊接方法中需要施加一定的压力，以保证焊接接头的质量。
这种压力可以是机械压力、液压压力或者重力等。
2.3 焊接速度焊接速度是指焊接过程中，电弧或其他热源对工件的加热速度。
合理的焊接速度有利于焊接材料的均匀加热和保证焊接接头的质量。
2.4 焊接热输入焊接热输入是指焊接过程中通过热源输入到工件中的热能量。
合理的焊接热输入有助于保证焊接接头的质量，避免产生裂纹、变形等缺陷。
2.5 焊接材料焊接材料选择根据工件的材料和使用要求来确定。
通常来说，焊接材料应具有与工件相似的力学性能、耐腐蚀性能和热膨胀系数等。
2.6 焊接接头形式焊接接头形式有直接对接、角接、搭接、搭接角向接头、T型接头、角T型接头、搭接T 型接头等。
不同形式的接头有不同的焊接方法和工艺要求。
三、焊接的热源3.1 电弧电弧焊是一种常用的焊接方法，它通过电弧产生的热量来使工件熔化并形成连接。
焊接基础知识
焊接基础知识焊接是一种重要的金属连接工艺，广泛应用于各个行业和领域。
了解和掌握焊接基础知识对于从事焊接工作的人员来说至关重要。
本文将介绍焊接的基本概念、常见的焊接方法以及焊接质量控制等方面的知识。
一、焊接的基本概念焊接是通过加热、熔化金属或非金属材料，并在冷却后形成牢固连接的工艺方法。
焊接通常需要使用焊接电流或焊接火焰来提供足够的能量，使金属或非金属材料局部或全面达到熔点或塑性状态。
焊接的基本原理是利用金属在液态或塑性状态下的凝固过程实现材料的连接。
二、常见的焊接方法1. 电弧焊接电弧焊接是最常用的焊接方法之一。
它利用电弧产生高温，使金属熔化并在冷却后形成连接。
电弧焊接分为手工电弧焊和自动电弧焊两种方式。
手工电弧焊常用于小规模焊接工作，而自动电弧焊则适用于大规模连续焊接工作。
2. 气焊气焊是利用氧炔火焰产生高温将金属熔化并连接在一起的焊接方法。
气焊可用于焊接钢、铜、铝等金属材料，广泛应用于船舶、桥梁等领域。
3. 焊接变位焊接变位是一种将材料通过热扩散、热塑性或热力形变改变其位置后进行焊接的方法。
主要包括冷咬接焊、冷垫焊和冷紧接焊等。
三、焊接质量控制焊接质量控制是保证焊接连接强度和可靠性的关键步骤。
以下是几个常用的焊接质量控制方法：1. 检测焊接材料在进行焊接之前，需要对待焊接材料进行检测。
通过检测可以确定材料的合格性并预防焊接缺陷的发生。
2. 控制焊接参数焊接参数的控制对于焊接质量至关重要。
包括焊接电流、焊接速度、焊接温度等参数的控制，能够确保焊接接头的牢固性和密度。
3. 焊接接头检测焊接接头检测是评估焊接质量的重要步骤。
常用的检测方法包括目视检验、渗透检测、超声波检测等。
4. 焊接后处理焊接后处理包括去除焊渣、除凹槽、修复焊缺陷等步骤。
通过焊接后处理能够提高焊接接头的外观质量和力学性能。
综上所述，了解和掌握焊接基础知识对于从事焊接工作的人员来说至关重要。
通过掌握焊接的基本概念、常见的焊接方法以及焊接质量控制等知识，能够在实际工作中进行有效的焊接操作，并确保焊接接头的质量和可靠性。
第一章 焊接的基本概念ppt课件
前言 1） 熔焊 将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊
接方法称为熔焊。 2） 压焊 焊接过程中，必须对焊件施加压力，以
完成焊接的方法称为压焊。 3） 钎焊 钎焊是硬钎焊和软钎焊的总称。采用比
焊件熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热 到高于钎料熔点、低于焊件熔点的温度，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。
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焊接接头的组织与性能
焊缝金属区
焊缝金属区指在焊接接头横截 面上测量的焊缝金属的区域。
熔合区
焊缝与母材交接的过渡区，即熔合 线处微观显示的母材半熔化区域。
热影响区
是焊接或切割过程中，材料因受热的影响（但未 熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。
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焊接接头的组织与性能
熔池
焊接时在焊接热源的作用下，焊件上
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临界碳当量
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使用美国焊接学会推荐的Ceq(AWS)：应根据Ceq(AWS) 值再结合焊件厚度，先根据图1查出该钢种焊接性的优 劣等级，再根据表1-3确定出其焊接的最佳工艺措施。
Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/15+Cr/5+Mo/4+Cu/13+P/2 (%)
表1-3 钢材焊接性等级不同时的最佳焊接工艺措施
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使用因素指焊接结构的工作温度、负荷条件(动 载、静载、冲击、高速等)和工作环境(化工区、沿 海及腐蚀介质等)。一般来讲环境温度越低钢结构 越易发生脆性破坏，承受交变载荷的焊接结构易 发生疲劳破坏。
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金属材料焊接性分析方法
金属材料特性分析焊接性方法 从焊接工艺条件分析焊接性
金属材料特性分析焊接性方法
焊接基础知识1
焊接接头
定义：焊接接头是指用焊接方法连接的接头（简称接头 ，如图1—7所示）。焊接接头包括焊缝（OA）、熔合 区（AB）、热影响区（BC）。焊缝是构成焊接接头的 主体部分。
熔合区较危险，减少热影响区
焊接接头
根据接头的构造形式不同，焊接接头又可以分为对接接 头、T型（十字）接头、搭接接头、角接接头四种。
把不连续按照它们端部尖锐程度来分，从最尖锐的开始 排序，一般为裂纹，未熔合，未焊透，夹渣和气孔。这 个顺序与大多数规范也是一样的。极少数情况下允许有 裂纹。未熔合也不允许存在或仅允许有少量。大多数的 规范允许有少量的未焊透、夹渣和气孔存在。
焊接缺陷
缺欠种类 1）裂纹：
定位焊缝裂纹
焊接缺陷
热裂纹原因：拉应力和低熔点共晶的共同作用 措施： ① 限制钢材及焊接材料中易偏析元素和有害杂质的含量
钝边： 焊件开坡口时，沿焊件厚度 方向未开坡口的端面部分叫钝边， 如图1-9所示。钝边的作用是防止 焊缝根部烧穿。
坡口角度
坡口面角度 坡口面
根部间隙
钝边
坡口形式和几何尺寸
坡口的选择原则
1）是否能保证焊件焊透； 2）坡口的形状是否容易加工； 3）应尽可能地提高生产率、节省填充金
属； 4）焊件焊后变形应尽可能小。 坡口加工方法有氧气切割、碳弧气刨
③降低焊接应力
焊接缺陷
2）气孔：
焊接缺陷
气孔原因
①焊材受潮，未按要求烘干（烘干温度过高、过低），焊条药皮 开裂、脱落、变质等。
②焊芯或焊丝生锈，焊件坡口清理不干净。 ③焊接规范不当，电流过大或过小、焊接速度过快等、电弧过长、
电弧偏吹。 ④操作技术不熟练，焊条角度不当等使熔池保 护不好，引弧及收弧
焊接基础知识培训教材
焊接基础知识培训教材
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。
1_焊接概念及焊接原理
二、焊接热源及焊接方法
电弧热：利用气体介质中的电弧放电过程所产生的热能作为 热源（手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、TIG/MIG、MAG等） 化学热：利用可燃气体（液化气、乙炔）或铝、镁热剂与氧 或氧化物发生强烈反应时所产生的热能作为热源（气焊、热 剂焊） 电阻热：利用电流通过导体及其界面时所产生的电阻热作为 焊接热源（电阻焊和电渣焊、高频感应热） 摩擦热：由机械高速摩擦所产生的热能作为热源（摩擦焊、 搅拌摩擦焊） 电子束：在真空中利用高压下高速运动的电子猛烈轰击金数 局部表面，使动能转换为热能（电子束焊） 激光束：利用受激辐射而增强的光，经聚焦产生能量高度集 中的激光束作为焊接热源（激光焊接与切割） 等离子焰：电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它 本身携带大量的热能和动能，利用该能量可作为焊接热源。
§1.2.2 焊接化学冶金
熔焊时，焊接区内的各种物质，即液态金 属、熔渣和气相之间在高温下进行的极为 复杂的物理化学变化的过程，称为焊接化 学冶金过程。焊接化学冶金过程对焊缝金 属的成分、性能、焊接缺陷（如气孔、裂 纹等）以及焊接工艺性能都有重要的影响。
一、焊接化学冶金的特点 1、焊接区金属的保护 必要性：如果在空气中不采用任何保护方式进行焊接， 主要带来两方面的问题。 （1）焊接工艺性能差 光焊丝无保护焊接时电弧空间电离 度低，电弧不稳定，飞溅大，焊缝表面质量差，焊缝易产 生各类气孔。 （2）焊缝金属成分和性能变化大 光焊丝无保护焊接所得 到的焊缝金属与母材和焊丝相比，其成分和性能都发生了 较大变化。因高温熔化的金属与周围空气中的气体发生剧 烈反应，使焊缝金属中氧和氮的含量显著增加，而锰、碳 等合金元素由于蒸发和烧损而减少，这使得焊缝金属的塑 性和韧性显著降低，但由于氮的强化作用，焊缝金属强度 的变化不大。
怎样看懂焊接知识点总结
怎样看懂焊接知识点总结一、焊接的基本概念1. 焊接的定义焊接是指利用热能或压力等手段，在焊接接头的结合面上熔化金属，或在熔化金属中加入填充材料，使接头产生连续的、稳定的金属连接的加工方法。
焊接是一种重要的金属加工方法，通过焊接可以将金属材料连接起来，实现零件的制造和修理。
2. 焊接的分类根据焊接方法的不同，焊接可以分为电弧焊、气体保护焊、熔化极气体保护焊、电子束焊、激光焊等不同种类。
根据焊接的方式，焊接也可以分为手工焊接、自动焊接和半自动焊接等。
不同的焊接方法和方式适用于不同的材料和工艺要求。
3. 焊接的原理焊接的原理是利用热能，使金属或非金属材料熔化并冷却后凝固成为一个整体。
焊接的原理包括热能的传递、熔化金属的流动以及焊接接头的结构与性能的形成等方面。
了解焊接的原理是理解焊接知识点的基础。
二、焊接工艺1. 焊接工艺的步骤焊接工艺包括焊前准备、焊接操作和焊后整理三个步骤。
焊前准备包括焊接接头的准备和焊接设备的安装、调试等工作。
焊接操作包括熔化金属、填充焊料以及焊接接头的连接等工作。
焊后整理包括焊接接头的去毛刺、清洁、焊接残余应力的消除等工作。
2. 焊接工艺参数焊接工艺参数包括电流、电压、焊接速度、焊接温度、预热温度、保温时间、填充材料种类和规格等参数。
这些参数对焊接工艺的控制和调整至关重要，直接影响焊接接头的质量和性能。
3. 焊接工艺的应用焊接工艺的应用包括钢结构焊接、压力容器焊接、船舶焊接、管道焊接等。
不同的工件和材料需要采用不同的焊接工艺，以保证焊接接头的质量和性能。
三、焊接材料1. 熔化金属焊接中常用的熔化金属包括焊条、焊丝、焊粉等。
这些熔化金属的选择和使用直接影响焊接接头的质量和性能，需要根据焊接材料的种类、规格和性能特点进行选择和控制。
2. 填充材料填充材料是用于填充焊缝或补焊的材料，常用的填充材料有焊条、焊丝、焊剂等。
填充材料的选择和使用需要根据焊接材料的种类、焊接工艺和焊接接头的要求进行选择和控制。
焊接结构设计与制造作业指导书
焊接结构设计与制造作业指导书第1章焊接结构设计基础 (4)1.1 焊接工艺概述 (4)1.1.1 焊接基本概念 (4)1.1.2 焊接分类 (4)1.1.3 焊接工艺流程 (4)1.2 焊接材料与设备选择 (4)1.2.1 焊接材料 (4)1.2.2 焊接设备 (4)1.3 焊接接头设计 (4)1.3.1 焊接接头类型 (5)1.3.2 焊接接头设计原则 (5)1.3.3 焊接接头设计要点 (5)第2章焊接结构材料 (5)2.1 常用焊接材料功能及选用 (5)2.1.1 焊条 (5)2.1.2 焊丝 (5)2.1.3 焊剂 (5)2.2 焊接材料的热处理 (6)2.2.1 焊后热处理 (6)2.2.2 预热处理 (6)2.2.3 焊接过程中的热处理 (6)2.3 焊接材料的储存与保管 (6)2.3.1 焊接材料的储存 (6)2.3.2 焊接材料的保管 (6)2.3.3 焊接材料的有效期 (6)第3章焊接接头设计要求 (6)3.1 焊接接头类型及特点 (6)3.1.1 对接接头 (6)3.1.2 角接接头 (7)3.1.3 搭接接头 (7)3.1.4 T型接头 (7)3.2 焊接接头设计原则 (7)3.2.1 保证焊接接头强度 (7)3.2.2 减小应力集中 (7)3.2.3 便于施焊和检验 (7)3.2.4 符合经济性原则 (7)3.3 焊接接头应力集中分析 (7)3.3.1 焊接接头应力集中的原因 (7)3.3.2 焊接接头应力集中的影响 (7)3.3.3 焊接接头应力集中控制措施 (7)第4章焊接工艺参数选择 (8)4.1.1 焊接方法选择 (8)4.1.2 焊接工艺参数 (8)4.2 焊接工艺评定 (8)4.2.1 焊接工艺评定目的 (8)4.2.2 焊接工艺评定内容 (8)4.2.3 焊接工艺评定方法 (8)4.3 焊接工艺规程制定 (9)4.3.1 焊接工艺规程内容 (9)4.3.2 焊接工艺规程制定原则 (9)4.3.3 焊接工艺规程的实施与监督 (9)第5章焊接结构制造工艺 (9)5.1 焊前准备 (9)5.1.1 材料检验 (9)5.1.2 材料预处理 (9)5.1.3 焊接工艺评定 (9)5.1.4 焊接工装及设备准备 (10)5.2 焊接过程控制 (10)5.2.1 焊接方法选择 (10)5.2.2 焊接参数控制 (10)5.2.3 焊接操作规范 (10)5.2.4 焊接质量检验 (10)5.3 焊后处理 (10)5.3.1 焊接应力消除 (10)5.3.2 焊缝清理 (10)5.3.3 尺寸检查 (10)5.3.4 表面处理 (11)第6章焊接应力与变形控制 (11)6.1 焊接应力与变形的产生 (11)6.1.1 焊接过程中的热输入 (11)6.1.2 材料性质的影响 (11)6.1.3 焊接顺序和焊接方法 (11)6.2 焊接应力与变形的控制方法 (11)6.2.1 焊接工艺参数的选择 (11)6.2.2 焊接顺序的优化 (11)6.2.3 预热和后处理 (11)6.2.4 焊接支撑和夹具的使用 (11)6.3 焊接残余应力消除与调整 (11)6.3.1 焊后热处理 (11)6.3.2 机械消除应力 (11)6.3.3 激光消除应力 (12)6.3.4 焊接残余应力的检测与评估 (12)第7章焊接结构检验 (12)7.1 焊接缺陷及成因 (12)7.1.2 成因分析 (12)7.2 焊接检验方法 (12)7.2.1 外观检验 (12)7.2.2 无损检测 (12)7.2.3 力学功能检测 (12)7.2.4 金相检验 (12)7.3 焊接检验程序及标准 (12)7.3.1 检验程序 (12)7.3.2 检验标准 (13)7.3.3 检验记录与报告 (13)第8章焊接结构疲劳设计 (13)8.1 焊接结构疲劳概述 (13)8.2 焊接结构疲劳设计方法 (13)8.2.1 疲劳设计原则 (13)8.2.2 疲劳设计方法 (13)8.3 焊接结构疲劳寿命评估 (13)8.3.1 疲劳寿命评估方法 (14)8.3.2 疲劳寿命评估步骤 (14)第9章焊接结构断裂控制 (14)9.1 焊接结构的断裂模式 (14)9.1.1 脆性断裂 (14)9.1.2 韧性断裂 (14)9.1.3 疲劳断裂 (14)9.1.4 气孔和夹杂物导致的断裂 (15)9.2 断裂控制方法 (15)9.2.1 材料选择 (15)9.2.2 焊接工艺优化 (15)9.2.3 焊接结构设计改进 (15)9.2.4 预防措施 (15)9.3 焊接结构安全评定 (15)9.3.1 安全评定方法 (15)9.3.2 安全评定标准 (15)9.3.3 安全评定程序 (15)9.3.4 案例分析 (15)第10章焊接结构典型应用案例 (15)10.1 桥梁焊接结构设计与制造 (15)10.1.1 案例概述 (16)10.1.2 结构设计 (16)10.1.3 制造过程 (16)10.2 船舶焊接结构设计与制造 (16)10.2.1 案例概述 (16)10.2.2 结构设计 (16)10.2.3 制造过程 (16)10.3 压力容器焊接结构设计与制造 (17)10.3.1 案例概述 (17)10.3.2 结构设计 (17)10.3.3 制造过程 (17)10.4 电站焊接结构设计与制造 (17)10.4.1 案例概述 (17)10.4.2 结构设计 (17)10.4.3 制造过程 (17)第1章焊接结构设计基础1.1 焊接工艺概述1.1.1 焊接基本概念焊接作为一种永久性连接金属的方法，是通过加热或加热与压力相结合的方式，使金属材料局部熔化并形成连接的过程。
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一、焊接基本概念 二、熔化焊工艺方法 三、压力焊工艺方法 四、钎焊工艺方法 五、封接与粘结
一、焊接基本概念 （一）金属的连接方法：
（二）焊接的定义：
焊接：是一种永久性连接金属 材料的工艺方法。
焊接的实质：用加热或加压等 手段，借助于金属原子的结合 与扩散作用，使分离的金属材 料牢固地连接起来。
（五）应用
在制造业中，材料焊接技术是 一种十分重要的加工工艺，已广泛 应用于机械制造、造船、海洋开发、 汽车制造、石油化工、航空航天、 原子能、电力、电子技术及建筑等 部门。
（六）焊接的不足：
焊接结构不可拆卸，给维修带 来不便；
焊接结构中会存在焊接应力和 变形；
焊接接头的组织性能往往不均 匀，并会产生焊接缺陷等。
电弧弧柱区的温度高达5000K以上。 阴极区和阳极区的温度较低，分别约为
2400K和2600K。 阴极区和阳极区的几何长度很小，仅为
10ˉ4-10ˉ5cm，但对热量的产生很重要。 在阴极区和阳极区所产生的热量占电弧
产热的近80％。 弧柱区产生的热量仅约占20％。
（2）焊条在电弧下的熔化及焊缝的成形过程。
②焊条系列完整，可焊大多数金属材料； ③焊条载流能力有限（电流为20-500A），焊
接厚度在3-20mm之间，生产率较低； ④焊接质量很大程度上取决于焊工的操作技能；
⑤焊工需要在高温、尘雾环境下工作， 劳动条件差，强度大；
⑥不适合焊接一些活泼金属、难熔金 属及低熔点金属。
（3）工艺参数：主要包括焊条牌号和 直径、电流（电源）种类和极性、 焊接电流大小、焊接层（道）次等。
2、埋弧自动焊：
在焊接过程中，焊接电弧将焊剂、 焊丝及工件焊接处熔化后形成熔池， 熔池冷却后形成焊缝。液态熔渣形 成焊渣，焊后履盖在焊缝表面起保 护焊缝的作用。
（1）埋弧自动焊的焊接过程
1-焊接小车 2-控制盘 3-焊丝盘 4-焊剂漏斗 5-焊接机头 6-焊剂 7-渣壳 8-焊缝 9-焊接电缆 10-焊接电源 11-控制箱
埋弧自动焊焊接过程纵截面图 1-焊丝 2-电弧 3-焊件 4-熔池 5-焊缝 6-渣壳
7-液态熔渣 8-焊剂
（2）埋弧自动焊的特点：
优点：
①生产率高
焊接电流比手工电弧焊时大得多， 可以高达1000A，一次熔深大；
焊接速度大，且焊接过程可连续进 行，无需频繁更换焊条，因此生产 率比手工电弧焊高5～20倍。
常见的熔焊方法有气焊、电弧焊、电 渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光 焊等。
2)压焊
在焊接过程中无论加热与否，均需 要加压的焊接方法。
常见的压焊有电阻焊、摩擦焊、冷 压焊、扩散焊、爆炸焊等。
（四）焊接的特点：
节省金属材料，结构重量轻。 以小拼大、化大为小，制造重型、复杂的
机器零部件，简化铸造、锻造及切削加工 工艺，获得最佳技术经济效果。 焊接接头具有良好的力学性能和密封性。 能够制造双金属结构，使材料的性能得到 充分利用。
②焊接质量好
熔渣对熔化金属的保护严密，冶金反 应较彻底，且焊接工艺参数稳定，焊 缝成形美观，焊接质量稳定。
③劳动条件好
焊接时没有弧光辐射，焊接烟尘小， 焊接过程自动进行。
缺点：
①一般只适用于水平位置的长直焊缝 和直径250mm以上的环形焊缝，焊接 的钢板厚度一般在6～60mm；
②适焊材料局限于钢、镍基合金、铜 合金等；
③不能焊接铝、钛等活泼金属及其合 金。
（3）埋弧焊焊接材料：焊剂和焊丝 ①焊剂： 分类：熔炼（多数）和非熔炼焊剂。 作用：主要起保护作用，还可起脱
氧、去硫、渗合金等冶金处理作用。 焊剂牌号：为“焊剂” 或大写拼音
“HJ”和三个数字表示，如“焊剂 430”或“HJ430”。
②焊丝： 直径1.6～6mm的实芯焊丝； 起电极和填充金属以及脱氧、去硫、
单面焊时，为防 止烧穿、保证焊 缝的反面成形， 应采用反面衬垫， 衬垫的形式有焊 剂垫、钢垫板， 或手工焊封底。
由于埋弧焊在引弧和熄弧处电弧不 稳定，为保证焊缝质量，焊前应在 焊缝两端接上引弧板和熄弧板，焊 后去除。
渗合金等冶金处理作用。 其牌号与焊条焊芯同属一个国家标
准(GB1300)。 为了获得高质量的埋弧焊焊缝，必
须正确选配焊丝和焊剂。
（4）埋弧自动焊工艺
对于厚度在14mm以下的板材，可以 不开坡口一次焊成；
双面焊时，不开坡口的可焊厚度达 28mm；
当厚度较大时，为保证焊透，最常 采用的坡口型式为Y型坡口和X型坡 口。
（三）焊接的分类：
焊接方法种类繁多，而新的方法仍在 不断涌现。
根据焊接过程中加热程度和工艺特点 的不同，焊接方法可以分为三大类： 熔化焊（液相）、压力焊（固相）、 钎焊（固相兼液相）。
1）熔焊：
将工件焊接处局部加热到熔化状态， 形成熔池（通常还加入填充金属）， 冷却结晶后形成焊缝，被焊工件结合 为不可分离的于对电弧与焊缝的保 护方法的不同，电弧焊可分为以下 三种：
（1）手工电弧焊 （2）埋弧自动焊 （3）气体保护焊
１、手工电弧焊：
定义：焊工手工操作焊条进行焊接的电 弧焊 。
（1）手工电弧焊焊接过程
（2）手工电弧焊的主要特点有：
①设备简单，应用灵活方便，可以进行各种位 置及各种不规则焊缝的焊接；
二、熔化焊工艺方法
1、定义：利用局部加热的方法,将工件的
焊接处加热到熔化状态,形成熔池，然后 冷却结晶，形成焊缝的焊接方法 。 2、分类：由于所用热源的不同分为： （1）气焊 （2）电弧焊 （3）激光焊 （4）激光切割 （5）电子束焊 （6）电渣焊（7）等离子弧焊
3、电弧焊
1）定义：是在具有一定电压的两电极间或电 极与焊件间，气体介质产生强烈而持久的 放电现象。
2）电弧的实质：气体放电
在两极间电压作用下，使带电离子作定向 运动，两个电极间的气体中能连续不断地 通过很大的电流，从而形成的电弧。
电弧导电时，产生大量的热量，同时发出 强烈的弧光。
（1）电弧的构造 阴极区、阳极区、弧柱区
电弧的构造 1-电极 2-直流电源 3-弧柱区 4-工件
5-阳极区 6-阴极区