焊接成型技术.doc
上传人:知识****SA 上传时间:2024-09-14 格式:DOC 页数:14 大小:405KB 金币:10 举报 版权申诉
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焊接成型技术☆定义:用加热或加压等手段,借助金属原子得结合与扩散作用,使分离得金属材料牢固地连接起来得方法.☆分类:☆特点:接头牢固密封性好2、可化大为小,以小拼大3、可实现异种金属得连接重量轻加工装配简单5、焊接结构不可拆卸焊接应力变形得,接头易产生裂纹、夹渣、气孔等缺陷焊接成形得理论基础电弧焊过程加热→融化→冶金反应→结晶→固态相变→形成接头2焊接电弧1)形成焊接电弧:焊接电源供给得,就是具有一定电压得两极间或电极与焊件间,在气体介质中产生得强烈而持久得放电现象。电弧实质就是一种气体放电现象。a)当焊条与焊件间有足够电压时,接触时,相当于电弧焊电源短路,接触点及短路电流很大,产生大量得电阻热,使金属熔化,汽化,引起强烈得电子发射与气体电离。b)焊条与焊件拉开一点距离,由于电源电压得作用,在这段距离内会形成很强得电场,促使产生得电子发射,同时加速气体得电离,使带电粒子在电场力作用下定向运动。c)电弧焊电源不断共给电能,新得带电粒子不断得到补充,形成连续燃烧得电弧。2)电弧得组成及热量分布阴极区:发射大量电子消耗一定能量,36%,2400k阳极区:高速电子得撞击,传入较多能量,42%,2600k弧柱区:21%,5000-8000k3)电弧得极性直流电源:①正接极:焊接较厚材料,将焊件接正极;②反接极:焊接较薄材料,将焊件接负极。交流电源:极性交替变化,阴阳极区得温度与热量分布基本相等。焊接电弧热过程特点及影响1)特点①焊接时得加热不就是焊件得整体受热,而就是加热局部区域,因此,对于整个焊件来说,受热极不均匀。②焊接热过程就是一个瞬时进行得过程,由于在高度集中得热源作用下,加热速度极快。③焊接热过程中得热源就是相对运动着得,由于焊接时焊件受热得区域不断变化,使得其传热过程不稳定。2)焊接热过程对焊接质量与焊接生产率得影响①焊接时,熔池金属会与气体发生反应,从而改变金属得化学成分,而在冷却凝固时得到不同得组织,使焊缝金属产生缺陷进而使其性能发生很大变化.②焊接热过程得不均匀加热使焊件各区域得膨胀与收缩不一致,导致焊接结构中产生焊接应力与变形。③焊接热过程使焊接热影响区得组织与性能发生变化。④焊接时不同得加热方式影响焊接得生产率.4、电弧焊得冶金过程物理、化学变化过程:熔化、氧化、还原、造渣、精炼及合金化一系列过程。总结为:气体——熔渣——金属之间得物理、化学变化。1)焊接冶金过程得特点①温度非常高,导致金属烧损或形成有害杂质;②冷却速度快,熔池体积小,熔池处于液态时间很短,各种化学反应难以达到平衡状态,致使化学成分不均匀,气体与杂质来不及浮出,产生气孔与夹渣等缺陷;③焊接冶金过程不断有新得金属进入熔池,使冶金过程复杂。2)气体对焊缝金属组织与性能得影响①氧得影响来源:氧气主要来源于空气、药皮与焊剂中得氧化物、水分及焊接材料表面得氧化物等。影响:熔池被金属氧化后,形成氧化铁、三氧化二硅与氧化锰等夹渣,使焊缝得力学性能下降。②氢得影响来源:焊条药皮、焊剂中得水分、药皮中得有机物、母材金属与焊丝表面得污物(铁锈、油污)与空气中得水分等。影响:以过饱与状态溶入金属中,使局部压力过大,产生微裂纹,即氢脆。③氮得影响来源:焊接区周围得空气。影响:促使焊缝产生气孔得主要原因之一。过饱与得氮以气泡得形式从熔池中逸出,当焊缝金属得结晶速度大于它得逸出速度时,就形成气孔.3)焊缝金属质量保护措施①机械保护:通过焊接材料产生气体或人工从外界通入气体,排除电弧空间得空气来进行保护得方法。如气体保护焊。②焊前清理:对坡口及焊缝两侧得油、锈等其她杂物进行清理,对焊条、焊剂进行烘干,可降低吸氢现象。③控制电弧长度:电弧长度越长,侵入得氢越多。④脱氧及渗入合金元素:为补偿烧损元素,在焊条药皮中加入合金元素,进行脱氧、脱硫、脱磷、去氢、、渗金属等,保证焊缝性能。焊接接头得金属组织与性能●焊接接头:金属熔化焊焊接部位得总称(焊缝区,熔合区,热影响区)焊缝区:熔池金属冷却结晶所形成得铸态组织。焊缝金属得结晶从熔池与母材得交界处开始,向熔池中心生长,形成柱状得结晶组织。对于低碳钢,为铁素体与少量珠光体。2)熔合区:焊缝与母材金属得交界处,焊缝金属向热影响区过渡区,两侧为完全熔化得焊缝区与完全不熔化得热影响区,所以也成半熔化区。宽度:0、1-1mm温度:T液—T固性能:化学成分不均匀,组织不均匀,强度、塑性、韧性极差,就是裂纹与局部脆断得发源地.热影响区:母材因受热而发生组织与力学性能变化得区域。组织与性能反映了焊接接头得性能与质量。(包括过热区、正火区与部分相变区)☆过热区:热影响区内具有过热组织或晶粒显著粗大得区域.宽度:1-3mm温度:T