焊接修复技术的探讨

I 云 南 机 电 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 任 务 书 论 文

机械工程系机械制造与自动化专业08112班 毕业 设计 题目 焊接修复技术的探讨 论文

发题日期： 2010年 11月 25日 设计、论文 自 2010年 11月 30日 完成期限： 至 2011年 5月 20日 答辩日期： 2011年 5月 31日

学 生 姓 名： 王琳

指 导 教 师： 杨琼

系 主 任： 黄晓明 II

毕业设计、论文任务与要求： 本文写了焊接技术的原理，焊接技术的分类，各类焊接过程中应注意的几个方面，以及各类焊接修复方法适用的场合等。 特别是焊接修复技术对实际加工生产中的各种修复方法，本文也对此进行了介绍。

方案与设计步骤： 从简单介绍焊接的一些相关知识，到深入探讨焊接在实际加工修复上焊接修复对铸件、钢制零件有色金属修复的方法。 III

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作者签名： 年 月 日 IV

云南机电职业技术学院毕业设计原创性声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本毕业设计的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本毕业设计所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本文原创性声明的法律责任由本人承担。

作者签名： 年 月 日- 5 -

摘 要 本文介绍了焊接修复技术的历史及特点，焊接修复及时的基本原理，焊接技术的分类等。以及对钢制零件的焊修，铸铁零件的焊修，有色金属零件的焊修进行了说明。特别是通过机床导轨面产生划伤和研伤修复焊补方法的介绍来让大家深入的了解到焊接技术在生产中的实际修复方法和对于不同材料修复的应用。

关键词：焊接，焊条，分类，修复， - 6 - 目 录 前言 ..................................................... 1 第一章 焊接技术的历史及特点 ................................ 2 第二章 焊接的基本原理 ...................................... 5 第三章 焊条的选择及分类 .................................. 6 第四章 焊接技术的分类 ...................................... 8 第五章 钢制零件的焊修 ..................................... 10 第六章 铸铁零件的焊修 ..................................... 11 第七章 有色金属零件的焊修 ............................... 15 第八章 钎焊修复法 ....................................... 16 第九章堆焊修复法 ................................................................................. 18 结论 .................................................... 20 致谢 .................................................... 21 参考文献 ................................................ 22 附录A 中期考核表 ....................................... 23 - 7 -

前 言 焊接修复法是利用焊接技术，修复失效零件的一种工作形式，用于修补零件缺陷时成为补焊；用于恢复零件几何形状及尺寸，或使其表面获得具有特殊性能的熔敷金属时称为堆焊。焊接修复法在设备维护中占有很重要的地位，应用非常广泛。 本文主要探讨焊接修复的一些相关知识，以及在焊接过程中的注意事项。在机械制造突飞猛进的今天，焊接修复对我们的工业生产起着相当重要的作用，因此写此文让大家了解和探讨。 - 8 -

第一章 焊接技术的历史及特点 焊接——是通过加热、加压，或两者并用，使同性或异性两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。 焊接技术——就是高温或高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。利用焊接技术修复失效零件的方法称为焊接修复法。用于修补零件缺陷时成为补焊 ；用于恢复零件几何形状及尺寸，或使其表面获得具有特殊性能的熔敷金属时称为堆焊。焊接修复法在设备维护中占有很重要的地位，应用非常广泛。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。 焊接技术是随着金属的应用而出现的，古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。中国商朝制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折，接合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜座上有许多盘龙，是分段钎焊连接而成的。经分析，所用的与现代软钎料成分相近。 战国时期制造的刀剑，刀刃为钢，刀背为熟铁，一般是经过加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载：中国古代将铜和铁一起入炉加热，经锻打制造刀、斧；用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船锚。中世纪，在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。 古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上，使用的热源都是炉火，温度低、能量不集中，无法用于大截面、长焊缝工件的焊接，只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。 19世纪初，英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局部熔化金属的高温热源；1885～1887年,俄国的别纳尔多斯发明碳极电弧焊钳；1900年又出现了铝热焊。 - 9 -

20世纪初，碳极电弧焊和气焊得到应用，同时还出现了薄药皮焊条电弧焊，电弧比较稳定，焊接熔池受到熔渣保护，焊接质量得到提高，使手工电弧焊进入实用阶段，电弧焊从20年代起成为一种重要的焊接方法。 在此期间，美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度，制成自动电弧焊机，从而成为焊接机械化、自动化的开端。1930年美国的罗宾诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊，焊接机械化得到进一步发展。40年代，为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要，钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。 1951年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊，成为大厚度工件的高效焊接法。1953年，苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊，促进了气体保护电弧焊的应用和发展，如出现了混合气体保护焊、药芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊等。 1957年美国的盖奇发明等离子弧焊；40年代德国和法国发明的电子束焊，也在50年代得到实用和进一步发展；60年代又出现激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量密度熔焊的新发展，大大改善了材料的焊接性，使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接。 其他的焊接技术还有1887年，美国的汤普森发明电阻焊，并用于薄板的点焊和缝焊；缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法，随着缝焊过程的进行，工件被两滚轮推送前进；二十世纪世纪20年代开始使用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电阻焊进入实用阶段。1956年，美国的琼斯发明超声波焊；苏联的丘季科夫发明摩擦焊；1959年，美国斯坦福研究所研究成功爆炸焊；50年代末苏联又制成真空扩散焊设备焊接修复法的特点——结合强度高；可以修复大部分金属零件因各种原因（如磨损、缺损、断裂、裂纹、凹坑等）引起的损坏；可局部修换，也能切割分解零件；用于矫正形状，对零件预热- 10 -

和热处理；修复质量好，生产效率高；成本低，灵活性大：多数工艺简单易行，不守零件尺寸、形状、场地以及修复层厚度的限制，便于野外抢修。但焊接方法也有不足之处，主要是：热影响区大，容易产生焊接变形和应力，以及裂纹、气孔等缺陷。对于重要零件焊接后应进行退火处理，以消除内应力。不宜修复较高精度、细长、薄壳类零件。 - 11 - 第二章 焊接技术的基本原理 1焊接电弧 焊接电弧是熔化焊的能源。由焊接电源供给、具有一定电压的两极间或电极与母材间的气体介质中产生的强烈而持续的放电现象称为焊接电弧。电极可以是金属丝、钨极、碳棒或焊条。电弧中充满了高温电离气体，并放出大量的光和热

2焊接过程 焊接按其所用的焊接热源补同分为电弧焊、电渣焊、气焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等多种方法。其冶金过程、结晶过程和接头组织的变化规律是相似的。

3焊接接头的组织和性能 熔焊使焊缝及其附近的母材经历了一个加热和冷却的热过程，由于温度分布不均匀，焊缝受到一次复杂的冶金过程，焊缝附近区受到一次不同范围的热处理，因此必然会引起相应的组织和性能的变化，直接影响焊接的质量。