焊接是應用最廣泛的金屬不可拆卸連線方法 。
用加熱或加壓力（或兩者並用）等手段，使分離的金屬構件通過金屬原子的結合與擴散作用牢固地連線起來的方法。
焊接成形的分類
熔化焊：將焊件接頭加熱至熔化狀態，不加壓力完成焊接的方法。
電弧焊、電渣焊、電子束焊、雷射焊、等離子弧焊等
壓力焊：通過對焊件施加壓力（加熱或不加熱）來完成焊接的方法。
電阻焊、摩擦焊、冷壓焊、超聲波焊、**焊、高頻焊、擴散焊等
釺焊：採用比母材熔點低的金屬材料作釺料，在加熱溫度高於釺料低於母材熔點的情況下，利用液態釺料潤濕母材，填充接頭間隙，並與母材相互擴散實現連線焊件的方法。
軟釺焊、硬釺焊
焊接成形的特點
接頭牢固、密封性好。
可化大為小、化複雜為簡單，以小拼大、拼簡單成複雜。
可實現異種金屬的連線。
重量輕、加工裝配簡單。
焊接結構不可拆卸 。
焊接應力變形大，接頭易產生裂紋、夾渣、氣孔等缺陷。
焊接成形的應用
（1）製造金屬結構件： 船體、橋梁、工具機床身、橫樑、各種容器、管道等。
（2）製造機器零件和工具：軋輥、飛輪、大型齒輪、電站裝置中的部件、切削刀具等。
（3）聯接電氣導線：電子管和電晶體電路、變壓器繞組及輸配電線路中的導線等。
（4）修復：鑄鐵件的缺陷補焊等。
第四篇焊接
電弧焊其他常用焊接方法
常用金屬材料的焊接
焊接結構設計
第1章電弧焊
1-1 焊接電弧
電弧焊焊接過程引弧、形成熔池、形成焊縫
焊接電弧的概念
在焊條末端和工件兩極之間的氣體介質中，產生強烈而持久的放電現象。
電弧放電電壓最低，電流最大，溫度最高，發光最強。
將電弧放電用作焊接熱源，既安全，加熱效率也高。
1-2 焊接接頭的組織與效能
焊件上溫度的變化與分布
1.距焊縫中心不同，受熱最高溫度不同。
2.各點到達最高溫度的時間不同。
3.各點均經過冷--熱—冷，相當於受到一次不同規範的熱處理。因此，必然有相應的組織和效能的變化。
焊縫區：熔池金屬冷卻結晶所形成的鑄態組織。
焊接熱影響區：焊縫兩側的母材，由於焊接熱的作用，其組織和效能發生變化的區域。（包括熔合區、過熱區、正火區、部分變相區）
熱影響區大小和組織變化程度的決定因素：
焊接方法、焊接規範、接頭形式、焊後冷卻等因素，在保證焊接質量的前提下，增加焊接速度，減小焊接電流，減小熱影響區尺寸。
改善焊接熱影響區組織和效能的方法：
① 小電流、快速焊接；
② 採用先進的焊接方法；
③ 焊前預熱、焊後熱處理（正火）
焊接接頭的主要缺陷：氣孔、夾渣、焊接裂紋、未焊透
1-3焊接變形與應力
焊接應力狀態：
焊縫區域—拉應力
兩側冷金屬—壓應力
焊接應力與變形產生的根本原因：
焊件(工件）在焊接過程中
受到區域性加熱和快速冷卻。
焊接變形與應力的危害
工件焊接後產生變形和應力對結構的製造和使用會產生不利影響。
產生焊接變形，可能使焊接結構尺寸不合要求，組裝困難，間隙大小不一致等，從而影響焊件質量。
焊接殘餘應力會增加工件工作時的內應力，降低承載能力；還會引起裂紋，甚至造成脆斷，應力的存在會誘發應力腐蝕裂紋。
殘餘應力是一種不穩定狀態，在一定條件下會衰減而產生一定的變形，使構件尺寸不穩定。
所以減少和防止焊接變形和應力是十分必要的。
焊接應力及變形的預防、消除措施
焊縫不要密集交叉，截面和長度應盡可能小。
合理選擇焊接順序。
採用反變形法。
焊前預熱150 ℃~350 ℃
焊後熱處理:
去應力退火
焊接變形的矯正:
機械矯正
火焰矯正
1-4 焊條電弧焊
焊接過程：工件+焊芯，然後熔化、熔池、焊縫
電焊條的組成及作用
焊條芯：填充焊縫、導電
藥皮：脫氧保護作用、冶金作用、穩定電弧作用
電焊條的分類
碳鋼焊條、低合金鋼焊條；
不鏽鋼焊條；
堆焊焊條；
鑄鐵焊條；
銅及銅合金焊條；
鋁及鋁合金焊條；
1-5 埋弧焊
特點：生產率高；
焊接質量穩定；
節省金屬材料；
改善了勞動條件；
只能在水平位置焊接。
應用：主要用於較厚鋼板的長直焊縫和較大直徑環形焊縫焊接。
壓力容器的環焊縫和直焊縫、鍋爐冷卻壁的長直
焊縫、船舶和潛艇殼體、起重機械、冶金機械
（高爐爐身）等的焊接。
1-6 氣體保護焊
一. 氬弧焊
利用氬氣作為保護性介質的電弧焊方法。
氬弧焊的特點：
機械保護效果好，焊縫金屬純淨，焊接質量優良。
電弧燃燒穩定，飛濺小。
焊接熱影響區和變形小。
可進行全位置焊接。
氬氣昂貴，裝置造價高。
應用：適用所有金屬材料的焊接。
2. co2氣體保護焊
以co2氣體作為保護性介質的電弧焊方法。
co2氣體保護焊的特點
① 生產率高（是手弧焊的1~3倍）。
② 成本低（是手弧焊的40%）。
③ 焊接熱影響區和變形小。
④ 可進行全位置焊接。
⑤ 氧化、飛濺嚴重，氣孔傾向大，焊縫成形差。
應用：適用於低碳鋼和強度級別不高的低合金結構鋼的焊接。
目前廣泛用於造船、機車車輛、汽車製造、農業機械等。
第2章其它常用焊接方法
2-1 電阻焊
利用電流通過焊件及其接觸處所產生的電阻熱，將焊件區域性加熱到塑性或熔化狀態，然後在壓力下形成焊接接頭的焊接方法。
分為點焊、縫焊、對焊
2-2 摩擦焊
適用於黑色金屬、有色金屬；也適用於特種材料、異種材料焊接。
2-3 釺焊
是將釺料熔化，利用液態釺料濕潤母材，填充接頭間隙並與母材相互擴散，冷凝後實現連線的焊接方法。
分為軟釺焊、硬釺焊
軟釺料：錫鉛合金(焊錫)
硬釺料：鋁基、銅基、銀基、鎳基合金等。
釺料的作用：
連線填充溶劑的作用：
★清理作用
去除表面氧化皮
★降低表面張力
改善液態釺料對焊件的
濕潤性。
★保護作用
應用：主要焊接精密、微型、複雜、多焊縫異種金屬的焊接。
2-4 電渣焊
利用電流通過液態熔渣時產生的電阻熱，同時加熱熔化焊絲和金屬母材的焊接方法。
電渣焊特點 ：
1.大厚度工件可一次焊成。
2 生產率高，成本低。
3 焊接***。不易產生夾渣、氣孔等缺陷
4 熱影響區大—焊後熱處理。
2-5 真空電子束焊接
2-6 雷射焊接
2-7 高頻焊
高頻焊(high-frequency welding)是以固體電阻熱為能源。焊接時利用高頻電流在工件內產生的電阻熱使工件焊接區表層加熱到熔化或接近的塑性狀態，隨即施加（或不施加）頂鍛力而實現金屬的結合。因此它是一種固相電阻焊方法。
高頻焊具有下列特點：
1、由於電流高度集中於焊接區，加熱速度極快，因而焊接速度可高達150～200m/min。
2、因焊接速度快，焊件自冷作用強，故不僅熱影響區小，而且還不易發生氧化，因此焊縫的組織和效能十分優良。
3、焊前焊件表面可以不進行清理工作，因而提高了效率。
4、能焊的金屬種類廣，產品的形狀規格多。
第3章常用金屬材料的焊接
3-1 金屬材料的焊接性
1.金屬材料的焊接性
被焊金屬採用一定的焊接方法、焊接材料、工藝引數及結構形式條件下，獲得優質焊接接頭的難易程度。
工藝焊接性：焊接接頭產生工藝缺陷的傾向。尤其指出現各種裂紋的可能性
使用焊接性：焊接接頭在使用中的可靠性。包括力學效能及其它特殊效能
二. 影響焊接性的因素
1）焊接方法
2）焊接材料
3）焊件化學成分
3-2 碳鋼的焊接
一.低碳鋼的焊接
二. 中碳鋼的焊接
三. 高碳鋼的焊接
焊接性由良好-較差-差。
3-3 合金結構鋼的焊接
低強度普通低合金結構鋼：焊接性良好。
高強度普通低合金結構鋼：焊接性較差。
3-4 鑄鐵的焊補
一、鑄鐵焊補的特點（困難）
1. 熔合區易產生白口組織和淬硬組織；
2. 焊縫區易產生裂紋；
3. 焊縫區易產生氣孔；
4. 熔池金屬易流失；
二、鑄鐵焊補的方法
1. 熱焊法：焊前將焊件整體或區域性預熱至600~700℃並施焊，焊後緩冷。
2. 冷焊法：焊前不預熱或低溫預熱（ 400 ℃）的焊補方法。
3-5 有色金屬的焊接
1. 銅及銅合金的焊接特點
1）難熔合；
2）易氧化；
3）易產生氣孔；
4）易變形開裂；
2. 銅及銅合金的焊接方法：氬弧焊、氣焊、釺焊。
二、鋁及鋁合金的焊接
1. 鋁及鋁合金的焊接特點
1）易氧化；
2）易產生氣孔；
3）易變形開裂；
4）接頭易軟化；
2. 鋁及鋁合金的焊接方法：氬弧焊、氣焊、釺焊、電阻焊。
第4章焊接結構的設計
4-1 焊接結構件材料的選擇
1. 優先選用低碳鋼和低強度的低合金鋼；
2. 對於重要件應優先選用鎮靜鋼（脫氧）；
3. 盡量選用同一牌號的材料；
4. 材料的厚度最好相等；
5. 盡量選用型材。
（焊接方法應和材料的焊接性、焊件厚度、焊縫長短、生產批量及焊接質量等因素相適應）
4-2 焊接接頭的工藝設計
一、接頭形式的設計
1.對接接頭
2.搭接接頭
3.角接接頭
4.t字接接頭
三、焊縫的布置
焊縫布置應盡量分散
焊縫的位置應盡可能對稱布置
焊縫應盡量避開最大應力斷面和應力集中位置
焊縫應盡量避開機械加工表面
焊縫位置應便於焊接操作
金屬工藝學總結
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金屬工藝學
一 填空題 每空1，共40分 1 金屬的力學效能主要有強度硬度塑性疲勞極限等。2 鐵碳合金室溫的基本組織有鐵素體珠光體滲碳體奧氏體萊氏體等。3 常見碳素鋼按含碳量分為高碳鋼中碳鋼低碳鋼 4 熱處理工藝過程都由加熱保溫冷卻三個階段組成.5 常用的整體熱處理有退火正火淬火回火等 6 鑄鐵按碳存在形式分白...
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