第四篇焊接三、常用焊接方法第一节焊接电弧2.电弧的热量分布焊接时引弧电压，一般为50~90V熔焊过程冶金特点氧化的结果1.焊接工件上温度的变化与分布焊接接头①熔合区③正火区①小电流、快速焊接；第三节焊接应力与变形（二）焊接应力的防止及消除（三）焊接变形的基本形式1）设计时，焊缝不要密集交叉，截面和长度也应尽可能小。5）采用焊前刚性固定法。第四节焊条电弧焊二、电焊条2.电焊条的分类酸性焊条：第五节埋弧自动焊2.埋弧自动焊工艺特点3.埋弧自动焊工艺第六节气体保护焊3）氩弧焊的特点及应用以CO2气体作为保护性介质的电弧焊方法。①生产率高（是手弧焊的1~3倍）。第七节等离子弧焊接与切割一、等离子弧形成三种压缩效应：1．机械压缩利用喷嘴的孔道直径来约束等离子弧，使弧柱的能量密度和温度提高——机械压缩效应。2.热压缩采用一定流量的冷却水冷却喷嘴，降低喷嘴温度。当弧柱通过喷嘴孔道，较低的喷嘴温度使喷嘴内壁形成一层冷气膜，迫使弧柱导电截面进一步减小，电流密度和温度进一步提高——热压缩效应。3．磁收缩电弧电流自身产生的磁场使弧柱向心收缩，从而使弧柱截面减小。电流密度越大，收缩作用越强——磁收缩效应。二、等离子弧类型根据电源的连接方式，等离子弧有三种型式：转移型、非转移型、混合型二、等离子弧焊的工艺特点：1）等离子弧弧柱温度高，能量密度大，因而对焊件加热集中，熔透能力强，一次可焊透厚度大，在同样熔深下其焊接速度比电弧焊高，故可提高焊接生产率。此外，等离子弧对焊件的热输入量少，焊缝截面形状较窄，深宽比大，热影响区窄，其焊接变形也小。2）等离子弧的形态近似圆柱形，挺度好，因此当弧长发生波动时熔池表面的加热面积不大，对焊缝成形的影响较小，容易得到均匀的焊缝成形。3）等离子弧的稳定性好，使用小的焊接电流也能保证等离子弧的稳定，故可焊超薄件。4）钨极内缩在喷嘴里面，焊接时钨极与工件不接触，因此可减少钨极烧损和防止焊缝金属夹钨。四、适用范围1.操作方式等离子弧焊适于手工和自动两种操作，可以焊接连续或断续的焊缝。焊接时可添加或不添加填充金属。2.被焊金属碳钢、低合金钢、不锈钢、铜合金、镍及其合金、钛及其合金等。低熔点和沸点的金属如铅、锌等，不适于等离子弧焊。3.焊接位置手工等离子弧焊可全位置焊接、自动等离子弧焊通常是在平焊和横焊位置上进行。4.可焊厚度等离子弧焊很适合焊接薄板，最薄的可焊0.01mm金属薄片。超过8mm的金属，从经济上考虑不宜用等离子弧焊。通常是在质量要求较高的厚板，并要求单面焊反面成形的封底焊缝的焊接时采用。其余各层焊缝仍宜采用熔敷率更高更经济的焊接方法。第二章其他常用焊接方法2.缝焊一、摩擦焊的原理摩擦焊：是利用焊件接触端面相对运动中相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。焊接过程不加填充金属，不需焊剂，也不用保护气体，全部焊接过程只需几秒钟。两焊件接合面之间在压力下高速相对摩擦便产生两个效果：1）破坏了接合面上的氧化膜或其它污染层，使干净金属暴露出来；2）发热、使接合面很快形成热塑性层。在随后的摩擦扭矩和轴向压力作用下这些破碎的氧化物和部分塑性层被挤出接合面外而形成飞边，剩余的塑性变形金属就构成焊缝金属，最后的顶锻使焊缝金属获得进一步锻造，形成了质量良好的焊接接头。从焊接过程看出，摩擦焊接头是在被焊金属熔点以下形成的，故摩擦焊属于固态焊接的方法。二、摩擦焊的特点摩擦焊有许多地方与闪光焊和电阻对焊相似，如焊接接头多为圆形截面对接，焊接循环时间也大致相似，先接合面加热后顶锻，而且用途也很相似。其最大不同是：焊接热源。闪光焊和电阻对焊是利用电阻热；摩擦焊是利用摩擦热。与闪光焊、电阻对焊比较，摩擦焊有如下特点：1.优点1)接合表面的清洁度，不像电阻对焊时那么重要，因为摩擦过程能破坏和消除表面层。2)受热更集中于接合面处，因为全部能量的转换仅发生在该处，故焊接接头热影响区很窄。3）局部受热与不发生熔化使得比其它焊接方法更适于焊接异种金属。4)大多数情况下，接头强度与母材一样高，而且质量稳定。5)大批量生产易实现机械化和自动化。具有自动上、下料装置的摩擦焊机，其生产率非常高，高达1200件/h。6)电功率和总能量消耗比其它焊接方法小，比闪光焊可节能80％～90％；焊件焊接余量小，焊前不必特殊加工清理；有时焊接飞边不必消除；不需填充材料、不需焊剂和保护气体，不必清边，其加工成本与电弧焊比较可降低30％左右。主轴电动机功率因数高，三相供电、电网负荷平衡。7)工作场地卫生，没火花、弧光、飞溅及有害气体或烟尘。2.缺点1)摩擦焊主要是一种工件高速旋转的焊接方法，其中一个工件必须有对称轴，且它能绕此轴旋转。因此工件的形状和尺寸受到限制，对于非圆