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焊接工艺


焊 接
主讲人:孙克友 主讲人:

目 录 1、定义 、 2、焊接的分类 、 3、常用焊接方法介绍 、 焊接方法介绍
4、 金属的可焊性 、 5、 焊接设计时应注意事项 、 6、焊接符号的表示法 、

1.1概述 概述

定义 : 焊接是通过加热 加压或 加热或 焊接是通过 加热 或 加压 或 两

者同 用或不用填充材料 填充材料, 时 , 用或不用 填充材料 , 借助于金 属原子扩散和结合, 属原子扩散和结合 , 使分离的材料 牢固地连接在一起的加工方法。 牢固地连接在一起的加工方法。

目 录 1、概述 、 2、 焊接的分类 、 3、常用焊接方法介绍 、 焊接方法介绍
4、 金属的可焊性 、 5、 焊接设计时应注意事项 、 6、焊接符号的表示法 、

2、焊接的分类 、
焊接的分类:
按焊接过程特点分为三大类:熔焊、压焊、钎焊。 按焊接过程特点分为三大类:熔焊、压焊、钎焊。 气 焊 等离子 等离子弧焊 熔焊 电渣焊 电弧焊 激光焊 电子束焊 焊条电弧焊 自动 埋弧焊 半自动 氩弧焊 气体保护焊 CO2焊

2、焊接的分类 、
压焊的分类
缝焊 电阻焊 摩擦焊 爆炸焊 压焊 扩散焊 超声波焊 冷压焊 点焊

2、焊接的分类 、
钎焊的分类
软钎焊 钎焊 硬钎焊 锡焊 铜焊 银焊

目 录 1、概述 、 2、 焊接的分类 、 3、常用焊接方法介绍 、 焊接方法介绍
4、 金属的可焊性 、 5、 焊接设计时应注意事项 、 6、焊接符号的表示法 、

3.1 气焊
气焊: 气焊:
原理: 1 .原理: 利用可燃气体燃烧发热熔化焊件及焊条进 原理 行焊接。常用的气体是:乙炔和氧气。 行焊接。常用的气体是:乙炔和氧气。 特点和应用: 2.特点和应用: 特点和应用 1)生产率低,焊后易变型。 )生产率低,焊后易变型。 2)灵活性较强,火焰易于控制。 )灵活性较强,火焰易于控制。 3)常用于焊接薄钢板和黄铜,也可用于补焊或热处 )常用于焊接薄钢板和黄铜, 理加工。 理加工。

3.2 手工电弧焊
手工电弧焊: 手工电弧焊: 原理: 1 .原理 : 利用电弧产生高温来熔化金属进行焊接 。 原理 利用电弧产生高温来熔化金属进行焊接。 特点及应用: 2.特点及应用: 特点及应用 1)使用范围广,非常灵活,安全性高,焊接质量 )使用范围广,非常灵活,安全性高, 效率高,节省电能,适用于长缝焊接。 好,效率高,节省电能,适用于长缝焊接。 2)常用于焊接>2mm的钢。 的钢。 )常用于焊接> 的钢

3. 3 自动埋弧焊
自动埋弧焊: 自动埋弧焊: 原理:为提高焊接质量和生产率, 1.原理:为提高焊接质量和生产率,改善劳动 条件,将焊条电弧焊的引弧、焊条送进、电弧移动 条件,将焊条电弧焊的引弧、焊条送进、 几个动作均由机械自动来完成,称为自动焊。 几个动作均由机械自动来完成,称为自动焊。 机械自动来完成 特点及应用: 2.特点及应用: 1)焊接速度快,焊缝外观质量好、均匀。 )焊接速度快,焊缝外观质量好、均匀。 2)可防止弧光四射及熔化金属的飞溅。 )可防止弧光四射及熔化金属的飞溅。 3)焊车带着焊丝自动均匀地向前移动或焊车不 ) 焊件均匀移动。 动,焊件均匀移动。 4)可用于摩托车的车架、平叉等的焊接。 )可用于摩托车的车架、平叉等的焊接。

3.4 CO2气体保护焊
CO2气体保护焊: 气体保护焊: 作为保护气体, 1.原理:以CO2作为保护气体,以焊丝作为 原理: 原理 电极进行焊接,焊丝是靠机械自动进行, 电极进行焊接,焊丝是靠机械自动进行,由操作人 员手持焊枪进行焊接。 员手持焊枪进行焊接。

3.4 CO2气体保护焊
CO2气体保护焊: 气体保护焊: 特点及应用: 2.特点及应用: 1)成本低,焊接成本是手工电弧焊的 左右。 )成本低,焊接成本是手工电弧焊的40%左右。 左右 2)操作性能好。 )操作性能好。 3)生产效率高,无熔渣,不需清渣,有时有飞溅。 3)生产效率高,无熔渣,不需清渣,有时有飞溅。 4)焊接质量比较好。工件不易变行,热影响区小。 )焊接质量比较好。工件不易变行,热影响区小。 5)焊逢成型差,飞溅大,烟雾大,易产生气孔。 )焊逢成型差,飞溅大,烟雾大,易产生气孔。 6)适用于焊接低碳钢和抗拉强度在600MPa以下 )适用于焊接低碳钢和抗拉强度在 以下 的低合金钢。 的低合金钢。

3.5 点焊

点焊: 点焊:
点焊是利用电流通过柱状电极 柱状电极将搭接的 1.原理:点焊是利用电流通过柱状电极将搭接的 两焊件间产生的电阻热, 两焊件间产生的电阻热,将焊件加热到塑性或局部熔化 状态, 施加压力形成焊接接头的焊接方法 形成焊接接头的焊接方法。 状态,再施加压力形成焊接接头的焊接方法。 2.特点及应用: 特点及应用: 1)生产率高,焊接变形小,劳动条件好,操作方便, )生产率高,焊接变形小,劳动条件好,操作方便, 在自动化生产线上(如汽车制造)应用较多。 在自动化生产线上(如汽车制造)应用较多。甚至采用 机器人焊接。 机器人焊接。 2)主要用于薄板之间的焊接(如摩托车上的蓄电池 薄板之间的焊接 )主要用于薄板之间的焊接( 支架、制动器的摇臂、螺母与薄板之间的焊接)。 支架、制动器的摇臂、螺母与薄板之间的焊接)。

3.6 缝焊

缝焊: 缝焊:
采用滚盘做电极,边焊边滚, 1.原理:采用滚盘做电极,边焊边滚,相邻两个 焊点部分重叠,形成一条密封型的焊缝。 焊点部分重叠,形成一条密封型的焊缝。

2.特点及应用: 特点及应用:
1)气密性较好。 )气密性较好。 2)摩托车上的油箱上下壳体之间的边子进行滚焊。 油箱上下壳体之间的边子进行滚焊 )摩托车上的油箱上下壳体之间的边子进行滚焊。

3.7 软钎焊
软钎焊: 软钎焊: 原理: 1.原理:钎焊是利用熔点比母材低的金属做钎 料,加热钎料熔化,利用液态钎料湿润母材,填充 加热钎料熔化,利用液态钎料湿润母材, 接头缝隙,并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。 接头缝隙,并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。 软钎焊: 2.软钎焊: 1)4500以下的钎焊叫软钎焊。 以下的钎焊叫软钎焊。 ) 以上的钎焊叫硬钎焊。) ( 4500以上的钎焊叫硬钎焊。) 2)常用的钎剂是松香,钎料是锡钎合金,故通称 松香, )常用的钎剂是松香 钎料是锡钎合金, 锡焊。 锡焊。 3)软钎焊强度低,工作温度低,主要用于电子线 )软钎焊强度低,工作温度低,主要用于电子线 的焊接。 路的焊接。

目 录 1、概述 、 2、 焊接的分类 、 3、常用焊接方法介绍 、 焊接方法介绍
4、 金属的可焊性 、 5、 焊接设计时应注意事项 、 6、焊接符号的表示法 、

4.1金属的可焊性 金属的可焊性

金属焊接性的概念
金属的可焊性是金属材料对焊接加工的适应性。 金属的可焊性是金属材料对焊接加工的适应性。 是金属材料对焊接加工的适应性 即金属在一定焊接方法、焊接材料、 即金属在一定焊接方法、焊接材料、工艺参数及结 构型式条件下,获得优质的焊接接头的难易程度。 构型式条件下,获得优质的焊接接头的难易程度。 它主要包括两个方面: 它主要包括两个方面: a.工艺性能,产生工艺缺陷的倾向。 工艺性能, 工艺性能 产生工艺缺陷的倾向。 b.使用性能,即焊接接头在使用中的可靠性。 使用性能,即焊接接头在使用中的可靠性。 使用性能

4.1金属的可焊性 金属的可焊性

金属焊接性的评定
金属的焊接性以碳当量决定, 金属的焊接性以碳当量决定, CE=C+(Ni+Cr)/15+(Cr+Mo+V)/5 ( ) ( ) (%) )

1、当CE<0.25%时,钢材焊接性能良好,无裂纹倾 、 焊接性能良好, < 时 钢材焊接性能良好 焊接不需预热。 向,焊接不需预热。 低碳钢(Q195、Q235、08、20) 低碳钢(Q195、Q235、08、20); 低合金钢(16Mn、20Cr) 低合金钢(16Mn、20Cr); 不锈钢(0Cr13) 不锈钢(0Cr13)等。

4.2金属焊接性的评定 金属焊接性的评定

2、当CE=0.25~0.4%时,钢材焊接性能一般,裂纹倾 、 焊接性能一般, ~ 时 钢材焊接性能一般 向小,一般不需预热。(结构复杂和厚板需预热。) 。(结构复杂和厚板需预热 向小,一般不需预热。(结构复杂和厚板需预热。) Q275、30、35Mn、15CrMo、1Cr13等 如:Q275、30、35Mn、15CrMo、1Cr13等。 3、当CE=0.4 ~0.6%时,钢材焊接性能较差,裂纹倾 、 焊接性能较差, 时 钢材焊接性能较差 向明显,焊前应预热,焊后去应力。 向明显,焊前应预热,焊后去应力。 40、40Mn、45、30CrMo、40Cr、2Cr13等 如:40、40Mn、45、30CrMo、40Cr、2Cr13等

4.2金属焊接性的评定 金属焊接性的评定

4、当CE>0.6%时,钢材焊接性能不好,容易形成裂 、 > 时 钢材焊接性能不好, 纹。 50、65Mn、 50Cr、3Cr13等 如:50、65Mn、45Mn2、50Cr、3Cr13等 有色金属的可焊性:一般铜、 有色金属的可焊性:一般铜、铝等纯度越高焊 接性能越好,含合金越多其焊接性能越差。 接性能越好,含合金越多其焊接性能越差。

目 录 1、概述 、 2、 焊接的分类 、 3、常用焊接方法介绍 、 焊接方法介绍
4、 金属的可焊性 、 5、 焊接设计时应注意事项 、 6、焊接符号的表示法 、

5.1 材料的选择
1、优先选用低碳钢和低合金钢,其价格低,工 、优先选用低碳钢和低合金钢,其价格低, 艺简单,易于保证质量。 艺简单,易于保证质量。 2、当因结构、强度、制造工艺等方面要求,需 、当因结构、强度、制造工艺等方面要求, 选含碳0.25 ~0.4%时,应增加必要的预热和去应 选含碳 时 力处理。 力处理。 如方向柱( )与下联板( 如方向柱(20)与下联板(35ZG)的焊接。 )的焊接。 3、如油箱、汽车车身等需深拉伸变形的零件, 、如油箱、汽车车身等需深拉伸变形的零件, 则须选用08F,08Al,宝钢标准:ST14,ST16等 则须选用 , ,宝钢标准: , 等 材料。 材料。

5.2 焊缝的布置
1、焊缝应尽可能分散布置。 、焊缝应尽可能分散布置。 2、避免集中和交叉,否则容易产生应力和变形。 、避免集中和交叉,否则容易产生应力和变形。 如图b,焊缝集中。 焊缝分布均匀 焊缝分布均匀。) (如图 ,焊缝集中。b′焊缝分布均匀。)

5.2 焊缝的布置
3、焊缝布置应尽可能对称。 、焊缝布置应尽可能对称。 如下a图 焊接偏下,易变形。 (如下 图,焊接偏下,易变形。 a′图 ,焊接在对称中心不易变形。 图 焊接在对称中心不易变形。

5.2 焊缝的布置
4、焊缝布置应便于焊接操作。 、焊缝布置应便于焊接操作。 如:

5、尽量减少焊缝长度和数量。如下图: 、尽量减少焊缝长度和数量。如下图:

5.2 焊缝的布置
6、焊缝应尽量避开机械加工表面。如图所示? 焊缝应尽量避开机械加工表面。如图所示?

7、因焊缝底面的强度往往较弱,当焊缝受弯时, 因焊缝底面的强度往往较弱,当焊缝受弯时, 要把底面(未焊的一侧)放在受压力的一面。(如下图: 。(如下图 要把底面(未焊的一侧)放在受压力的一面。(如下图:

5.2 焊缝的布置
8、不同厚度或不同宽度的钢板焊接时,接头处要平 不同厚度或不同宽度的钢板焊接时, 缓过度;受力的焊缝,不要把焊缝配置在弯折处。( 。(如 缓过度;受力的焊缝,不要把焊缝配置在弯折处。(如 图所示: 图所示:

9、在焊接的端部产生锐角的地方,应尽量使用角度 在焊接的端部产生锐角的地方, 变缓。(如图所示: 。(如图所示 变缓。(如图所示:

5.2 焊缝的布置
10、合理地安排焊缝位置。焊缝要对称于构件截面 10、合理地安排焊缝位置。 的中性轴,或在中性轴上。(如图所示: 。(如图所示 的中性轴,或在中性轴上。(如图所示:

11、尽量选用横焊或平焊,避免强迫位置的焊接、 11、尽量选用横焊或平焊,避免强迫位置的焊接、 仰焊及立焊。(如图所示: 仰焊及立焊。(如图所示: 。(如图所示

5.2 焊缝的布置
12、剖分面(或光滑表面和配合面) 12、剖分面(或光滑表面和配合面)尽量不 设置焊缝。 如图所示: 设置焊缝。 (如图所示:

5.3 预防焊接变形的工艺措施
1、反变形法 (如图所示) 如图所示)

5.3 预防焊接变形的工艺措施
如图所示) 2、刚性固定法 (如图所示)

3、合理安排焊接次序 (如图所示) 、 如图所示)

5.3 预防焊接变形的工艺措施
4、强制冷却法 、 使焊缝处热量迅速散走,以减少焊接变形。 使焊缝处热量迅速散走,以减少焊接变形。 5、焊前预热,焊后处理 、焊前预热, 预热可以减少焊件各部温差,降低冷却速度, 预热可以减少焊件各部温差,降低冷却速度, 减少残余应力。焊后进行去应力退火, 减少残余应力。焊后进行去应力退火,也可以减少 残余应力 。

5.4 焊接变形的矫正
1、机械矫正法 如摩托车车架。 、 如摩托车车架。 2、火焰矫正法 利用氧 乙炔对焊件适当部分加热。 、 利用氧-乙炔对焊件适当部分加热 乙炔对焊件适当部分加热。 如图所示) (如图所示)

目 录 1、概述 、 2、 焊接的分类 、 3、常用焊接方法介绍 、 焊接方法介绍
4、 金属的可焊性 、 5、 焊接设计时应注意事项 、 6、焊接符号的表示法 、

6.1 符号
焊缝符号适用于金属熔化及电焊阻。 焊缝符号适用于金属熔化及电焊阻。它一般由基 本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、 本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、 补充符号和焊缝尺寸符号。 补充符号和焊缝尺寸符号。
名 称 卷边焊缝 (卷边完全熔化) I形焊缝 V形焊缝 符 号 名 称 单边V形焊缝 带钝边V形焊缝 塞焊缝或槽焊缝 符 号 名 称 封底焊 缝 角焊缝 点焊缝 符 号

6.2 补充符号和应用示例
名 称

符 号

名 称

带钝边U形焊缝 带钝边单边V形 焊缝

带钝边J形焊缝

符 符 名 称 号 号 缝焊缝

6.2 补充符号和应用示例
名 称 带垫板符号 三面焊缝符号 尾部符号 周围焊缝符号 现场符号 符号 标注示例 说 明 表示V形焊缝的背面底 部有垫板 工作三面带有焊缝,焊 接方法为手工弧焊 标准焊接工艺方法等内 容 表示在现场沿工作周围 施焊

6.3 符号在图样上的位置
为了能在图样上准确地表示焊缝的位置, 为了能在图样上准确地表示焊缝的位置,特将基 本符号相对基准线的位置做如下规定: 本符号相对基准线的位置做如下规定: 1、如果焊缝在箭头侧,则将基本符号标注在基 、如果焊缝在箭头侧, 准线的实线侧,见图a。) 准线的实线侧,见图 。)

a)焊缝在接头的箭头侧

6.3 符号在图样上的位置
2、如果焊缝在非箭头侧,则将基本符号标注 、如果焊缝在非箭头侧, 在基准线的虚线侧,见图b。) 在基准线的虚线侧,见图 。)

b)焊缝在接头的非箭头侧

6.3 符号在图样上的位置
3、标对称焊缝及双面焊缝时,可不加虚线,见图c。 、标对称焊缝及双面焊缝时,可不加虚线,见图 。

c)对称焊缝

d)双面焊缝

4、焊缝的表示方法: 、焊缝的表示方法:

谢谢!


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