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1、機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第1頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第2頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第3頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第4頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第5頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第6頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝2 2、點焊時的熔核偏移：、點焊時的熔核偏移：在焊接不同厚度或不同材料時，因薄板或導熱性好在焊接不同厚度或不同材料時，因薄板或導熱性好的材料，吸熱少，而散
2、熱快，導致熔核偏向厚板或的材料，吸熱少，而散熱快，導致熔核偏向厚板或導熱差的材料的現(xiàn)象。熔核偏移易使焊點減小，導導熱差的材料的現(xiàn)象。熔核偏移易使焊點減小，導致接頭性能下降。可采用特殊電極和工藝墊。致接頭性能下降?？刹捎锰厥怆姌O和工藝墊。第7頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝3 3、點焊工藝參數(shù)：、點焊工藝參數(shù)：大電流，短時間稱為強大電流，短時間稱為強規(guī)范。主要用于薄板和規(guī)范。主要用于薄板和導熱性好的金屬的焊接，導熱性好的金屬的焊接，也可用于不同厚度或不也可用于不同厚度或不同材料及多層薄板的點同材料及多層薄板的點焊。焊。小電流，長時間稱為弱小電流，長時間稱為弱規(guī)范。主
3、要用于厚板和規(guī)范。主要用于厚板和易淬火鋼的點焊。易淬火鋼的點焊。 點焊應用點焊應用1 1、2 2第8頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第9頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第10頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝（2 2）閃光對焊閃光對焊： 先通電，后接觸，形成閃光。閃光一先通電，后接觸，形成閃光。閃光一方面排除了氧化物和雜質，另一方面使對方面排除了氧化物和雜質，另一方面使對口處的溫度迅速升高?？谔幍臏囟妊杆偕?。 閃光對焊主要用于鋼軌、錨鏈、管子、閃光對焊主要用于鋼軌、錨鏈、管子、車輪車輪等等的焊接，也可用于
4、異種金屬的焊接。的焊接，也可用于異種金屬的焊接。因接頭中無過熱區(qū)和鑄態(tài)組織，所以性能因接頭中無過熱區(qū)和鑄態(tài)組織，所以性能高。高。第11頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第12頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第13頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第14頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第15頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第16頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第17頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接
5、工藝第18頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第19頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第20頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 釬焊是將熔點比焊件低的釬料加熱熔化后滲入釬焊是將熔點比焊件低的釬料加熱熔化后滲入固態(tài)焊件間的間隙內，將焊件連接起來的焊接方法。固態(tài)焊件間的間隙內，將焊件連接起來的焊接方法。根據(jù)釬料的熔點不同釬焊可分為根據(jù)釬料的熔點不同釬焊可分為硬釬焊硬釬焊和軟釬焊。和軟釬焊。1 硬釬焊硬釬焊 釬料熔點高于釬料熔點高于450，接頭強度較高，接頭強度較高(200MPa)，主要用于受力較大或工作溫度較高的工件
6、。常用的主要用于受力較大或工作溫度較高的工件。常用的釬料有銅基、銀基和鎳基合金等。熔劑為硼砂、硼釬料有銅基、銀基和鎳基合金等。熔劑為硼砂、硼酸、氯化物和氟化物的各種組成物。主要用于受力酸、氯化物和氟化物的各種組成物。主要用于受力較大的鋼材、銅合金構件的焊接和刀具、工具的焊較大的鋼材、銅合金構件的焊接和刀具、工具的焊接。接。第21頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝2 軟釬焊軟釬焊 釬料低于釬料低于450，接頭強度低，接頭強度低(100MPA )，主要用于受力較小或工作溫度較低的工件。常主要用于受力較小或工作溫度較低的工件。常用的釬料是錫鉛合金用的釬料是錫鉛合金(焊錫焊
7、錫)。熔劑是松香、氯化。熔劑是松香、氯化鋅或氯化銨溶液。軟釬焊廣泛用于受力不大的鋅或氯化銨溶液。軟釬焊廣泛用于受力不大的鋼結構、銅合金構件和儀表、導電元件的焊接。鋼結構、銅合金構件和儀表、導電元件的焊接。第22頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 釬焊的加熱方釬焊的加熱方式有烙鐵加熱、火式有烙鐵加熱、火焰加熱、電阻加熱、焰加熱、電阻加熱、爐內加熱和鹽浴加爐內加熱和鹽浴加熱等，其中烙鐵加熱等，其中烙鐵加熱溫度低，只適合熱溫度低，只適合軟釬焊。軟釬焊。 常見常見釬焊的接釬焊的接頭頭形式如圖形式如圖4-21。 第23頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接
8、工藝 工件加熱溫度較低，組織和性能變化很小，工件加熱溫度較低，組織和性能變化很小， 變形也小。接頭光滑平整，工件尺寸精確。變形也小。接頭光滑平整，工件尺寸精確。 可可焊接性能焊接性能差異很大的異種金屬差異很大的異種金屬, 對工件厚對工件厚 度無限制。度無限制。 對工件整體加熱時，可同時釬焊由多條焊對工件整體加熱時，可同時釬焊由多條焊 縫組成的復雜形狀構件，生產(chǎn)率高?？p組成的復雜形狀構件，生產(chǎn)率高。 釬焊設備簡單，生產(chǎn)投資費用少。釬焊設備簡單，生產(chǎn)投資費用少。釬焊接頭一般為搭接，接頭間隙為釬焊接頭一般為搭接，接頭間隙為0.05-0.2mm. 釬焊焊劑釬焊焊劑用來消除表面氧化膜和防止釬料的氧化。用
9、來消除表面氧化膜和防止釬料的氧化。第24頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝1、可焊性的概念：、可焊性的概念：可焊性是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接可焊性是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結構形式的條件下，獲得優(yōu)質接材料、工藝參數(shù)及結構形式的條件下，獲得優(yōu)質接頭的難易程度。頭的難易程度。工藝可焊性：焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向。工藝可焊性：焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向。使用可焊性：焊接接頭在使用中的可靠性。使用可焊性：焊接接頭在使用中的可靠性。第25頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝2、估算鋼材可焊性的方法：、估算鋼材
10、可焊性的方法：碳當量：碳當量：C C當量當量=C+Mn/6 +(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15=C+Mn/6 +(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 C C當量當量0.4%0.6%0.6%時，可焊性差。時，可焊性差。第26頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第27頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 中碳鋼屬于易淬火鋼，熱影響區(qū)易出現(xiàn)馬中碳鋼屬于易淬火鋼，熱影響區(qū)易出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。如焊件剛性較大或工藝不恰氏體等淬硬組織。如焊件剛性較大或工藝不恰當時，就會在淬火區(qū)產(chǎn)生冷裂縫。當時，就會在淬火區(qū)產(chǎn)生冷裂縫。(2)(2)焊
11、縫金屬熱裂縫傾向較大：焊縫金屬熱裂縫傾向較大： 因母材含碳量與硫、磷雜質遠遠高于焊條因母材含碳量與硫、磷雜質遠遠高于焊條鋼芯，母材熔化后進入熔池，使焊縫金屬含碳鋼芯，母材熔化后進入熔池，使焊縫金屬含碳量增加塑性下降，加上硫、磷低熔點雜質的存量增加塑性下降，加上硫、磷低熔點雜質的存在，焊縫及熔合區(qū)在相變前就可能因內應力而在，焊縫及熔合區(qū)在相變前就可能因內應力而產(chǎn)生裂縫。產(chǎn)生裂縫。第28頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 因此，焊接中碳鋼構件，焊前必須進行因此，焊接中碳鋼構件，焊前必須進行預熱，以減小焊接應力，同時減慢熱影響區(qū)預熱，以減小焊接應力，同時減慢熱影響區(qū)的冷卻
12、速度，避免產(chǎn)生淬硬組織。的冷卻速度，避免產(chǎn)生淬硬組織。 高碳鋼焊接性能更差，一般只是進行修高碳鋼焊接性能更差，一般只是進行修復。工藝措施更嚴格。復。工藝措施更嚴格。第29頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝1. 1. 鑄鐵的焊接性鑄鐵的焊接性 鑄鐵碳、硅含量高，塑性很差，屬鑄鐵碳、硅含量高，塑性很差，屬于焊接性很差的材料。基本不考慮作為于焊接性很差的材料?；静豢紤]作為 焊焊接結構件接結構件, , 只是對鑄造生產(chǎn)時產(chǎn)生的一些只是對鑄造生產(chǎn)時產(chǎn)生的一些鑄造缺陷或在使用過程中鑄件產(chǎn)生的局部破鑄造缺陷或在使用過程中鑄件產(chǎn)生的局部破損進行焊補和修復。鑄鐵件的焊補和修復常損進行
13、焊補和修復。鑄鐵件的焊補和修復常用手弧焊和氣焊，焊補方法分為熱補焊和冷用手弧焊和氣焊，焊補方法分為熱補焊和冷補焊。補焊。 第30頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝鑄件在焊接時易產(chǎn)生以下問題：鑄件在焊接時易產(chǎn)生以下問題： 熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織和淬火組織熔合區(qū)易產(chǎn)生白口組織和淬火組織; ; 鑄鐵因強度低、塑性差，焊接時極易產(chǎn)生裂紋鑄鐵因強度低、塑性差，焊接時極易產(chǎn)生裂紋; ; 鑄鐵因碳、硅含量高，焊接時極易產(chǎn)生鑄鐵因碳、硅含量高，焊接時極易產(chǎn)生COCO、CO2CO2和熔渣，易產(chǎn)生氣孔和夾渣缺陷和熔渣，易產(chǎn)生氣孔和夾渣缺陷; ; 鑄鐵熔化后，流動性好，只適合平焊鑄鐵熔化后
14、，流動性好，只適合平焊. .第31頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 2. 2. 熱補焊熱補焊 熱補焊是鑄件焊前預熱到熱補焊是鑄件焊前預熱到600600700700，焊，焊后緩冷的方法。熱焊法成本較高，勞動條件差，后緩冷的方法。熱焊法成本較高，勞動條件差，生產(chǎn)率低，一般用于焊補需要切削加工的形狀復生產(chǎn)率低，一般用于焊補需要切削加工的形狀復雜的鑄件和重要鑄件雜的鑄件和重要鑄件, , 如內燃機如內燃機 缸蓋和氣缸體等。缸蓋和氣缸體等。3. 3. 冷補焊冷補焊 冷補焊是鑄件不預熱或預熱溫度在冷補焊是鑄件不預熱或預熱溫度在400400以以下的焊接方法，主要用于焊補質量要求不
15、高的鑄下的焊接方法，主要用于焊補質量要求不高的鑄件。焊接時采用細焊條小電流、短弧分段焊接工件。焊接時采用細焊條小電流、短弧分段焊接工藝藝, , 焊后隨即輕輕錘擊焊縫以松弛應力防止裂紋。焊后隨即輕輕錘擊焊縫以松弛應力防止裂紋。第32頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 焊接結構中，用得最多的是低合金結構鋼。焊接結構中，用得最多的是低合金結構鋼。 普通低合金鋼在我國一般按屈服強度分等級，普通低合金鋼在我國一般按屈服強度分等級，主要用于制造壓力容器、鍋爐、橋梁、船舶、主要用于制造壓力容器、鍋爐、橋梁、船舶、車輛、起重機等。車輛、起重機等。 普通低合金鋼一般采用手工電弧焊和埋
16、弧自動普通低合金鋼一般采用手工電弧焊和埋弧自動焊，此外，厚板可用電渣焊，也可采用氣體保焊，此外，厚板可用電渣焊，也可采用氣體保護焊，強度級別較低的可以用護焊，強度級別較低的可以用CO2氣體保護氣體保護焊，屈服強度大于焊，屈服強度大于500MPa的高強鋼，宜用的高強鋼，宜用富氬混合氣體保護焊富氬混合氣體保護焊(例如例如Ar 80% + CO2 20%)。第33頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第34頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝其焊接特點：其焊接特點：（1）熱影響區(qū)的淬硬傾向）熱影響區(qū)的淬硬傾向: 焊接低合金鋼時，熱影響區(qū)可能產(chǎn)生淬硬組
17、織，淬焊接低合金鋼時，熱影響區(qū)可能產(chǎn)生淬硬組織，淬硬程度與鋼材的化學成分和強度級別有關。碳及合硬程度與鋼材的化學成分和強度級別有關。碳及合金元素的含量越高，鋼材強度級別就越高，焊后熱金元素的含量越高，鋼材強度級別就越高，焊后熱影響區(qū)的淬硬傾向也越大。影響區(qū)的淬硬傾向也越大。（2）焊接接頭的裂縫傾向：延遲裂縫）焊接接頭的裂縫傾向：延遲裂縫 強度越高，焊接性能降低。強度越高，焊接性能降低。第35頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝一、銅及銅合金的焊接一、銅及銅合金的焊接銅及銅合金的焊接比低碳鋼困難得多，其原因是：銅及銅合金的焊接比低碳鋼困難得多，其原因是： 銅的導熱性很高
18、銅的導熱性很高 ，因此，焊前工件要預熱，焊接因此，焊前工件要預熱，焊接時要選用較大電流或火焰時要選用較大電流或火焰 。 銅在液態(tài)易氧化，容易產(chǎn)生較大的焊接應力。銅在液態(tài)易氧化，容易產(chǎn)生較大的焊接應力。 銅在液態(tài)時吸氣性強，特別容易吸氫。銅在液態(tài)時吸氣性強，特別容易吸氫。 銅的電阻極小，不適于電阻焊接。銅的電阻極小，不適于電阻焊接。 銅合金中的合金元素有的比銅更易氧化，使焊接的銅合金中的合金元素有的比銅更易氧化，使焊接的困難增大。困難增大。 第36頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝銅及銅合金可用氬弧焊、氣焊、碳弧焊、釬焊等方銅及銅合金可用氬弧焊、氣焊、碳弧焊、釬焊等方
19、法進行焊接。法進行焊接。采用氬弧焊是保證紫銅和青銅焊接質量的有效方法。采用氬弧焊是保證紫銅和青銅焊接質量的有效方法。 氣焊紫銅及青銅時應采用嚴格的中性焰。氣焊紫銅及青銅時應采用嚴格的中性焰。黃銅的焊接，目前最常用的焊接方法仍是氣焊，一黃銅的焊接，目前最常用的焊接方法仍是氣焊，一般用輕微的氧化焰，采用含硅的焊絲。般用輕微的氧化焰，采用含硅的焊絲。 第37頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝二、鋁及鋁合金的焊接二、鋁及鋁合金的焊接鋁及鋁合金的焊接也比較困難，其焊接特點是：鋁及鋁合金的焊接也比較困難，其焊接特點是： 鋁與氧的親和力很大鋁與氧的親和力很大 ； 鋁的導熱系數(shù)較大
20、，要求使用大功率或能量集中鋁的導熱系數(shù)較大，要求使用大功率或能量集中的熱源，鋁的膨脹系數(shù)也較大，易產(chǎn)生焊接應力與的熱源，鋁的膨脹系數(shù)也較大，易產(chǎn)生焊接應力與變形變形。 液態(tài)鋁能吸收大量的氫液態(tài)鋁能吸收大量的氫。 鋁在高溫時強度及塑性很低，因此常需采用墊板。鋁在高溫時強度及塑性很低，因此常需采用墊板。 第38頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝目前焊接鋁及鋁合金的常用方法有氬弧焊、目前焊接鋁及鋁合金的常用方法有氬弧焊、氣焊、點焊、縫焊和釬焊。氣焊、點焊、縫焊和釬焊。氬弧焊是焊接鋁及鋁合金較好的方法，由于氬弧焊是焊接鋁及鋁合金較好的方法，由于氬氣的保護作用和氬離子對氧化膜
21、的陰極破氬氣的保護作用和氬離子對氧化膜的陰極破碎作用，焊接時可不用焊劑，但氬氣純度要碎作用，焊接時可不用焊劑，但氬氣純度要求大于求大于99.9%99.9%。 第39頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝異種金屬焊接通常要比同種金屬的焊接困難，因為異種金屬焊接通常要比同種金屬的焊接困難，因為除了金屬本身的物理化學性能對焊接有影響外，兩除了金屬本身的物理化學性能對焊接有影響外，兩種金屬材料性能的差異會更大程度上影響它們之間種金屬材料性能的差異會更大程度上影響它們之間的焊接。的焊接。1結晶化學性的差異結晶化學性的差異 兩種被焊金屬在冶金上是否相容取決于它們在液態(tài)兩種被焊金屬在
22、冶金上是否相容取決于它們在液態(tài)和固態(tài)時的互溶性以及在焊接過程中是否會產(chǎn)生金和固態(tài)時的互溶性以及在焊接過程中是否會產(chǎn)生金屬間化合物（脆性相）。屬間化合物（脆性相）。因此，在選擇材料搭配時，首先要滿足互溶性。因此，在選擇材料搭配時，首先要滿足互溶性。 第40頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝2物理性能的差異物理性能的差異 金屬的物理性能主要是熔化溫度，膨脹系數(shù)，導熱金屬的物理性能主要是熔化溫度，膨脹系數(shù)，導熱系數(shù)和電阻率等。它們的差異將影響焊接的熱循環(huán)系數(shù)和電阻率等。它們的差異將影響焊接的熱循環(huán)過程和結晶條件，增加焊接應力，降低接頭質量，過程和結晶條件，增加焊接應力，降
23、低接頭質量，使焊接困難。使焊接困難。異種金屬的焊接方法異種金屬的焊接方法 1 1熔焊熔焊 異種金屬焊接中應用較多的是熔焊方法，采用熔焊異種金屬焊接中應用較多的是熔焊方法，采用熔焊最大特點是控制稀釋率和金屬間化合物的產(chǎn)生。最大特點是控制稀釋率和金屬間化合物的產(chǎn)生。 第41頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝為了減少稀釋率，降低熔合比或控制不同金屬母材為了減少稀釋率，降低熔合比或控制不同金屬母材的熔化量，?？蛇x用熱源能量密度較高的電子束焊、的熔化量，?？蛇x用熱源能量密度較高的電子束焊、激光焊、等離子弧焊等方法。激光焊、等離子弧焊等方法。 2壓焊壓焊 當焊接異種金屬接頭時，
24、壓焊具有一定的優(yōu)越性，當焊接異種金屬接頭時，壓焊具有一定的優(yōu)越性，只要接頭形式允許，采用壓焊往往是比較合理的選只要接頭形式允許，采用壓焊往往是比較合理的選擇。不過，大多數(shù)壓焊方法對接頭形式具有一定要擇。不過，大多數(shù)壓焊方法對接頭形式具有一定要求。求。 第42頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝3.4 焊接件的結構工藝性焊接件的結構工藝性 設計焊接件時設計焊接件時, 不僅要考慮到焊件的使用性能，不僅要考慮到焊件的使用性能，還要考慮低廉。焊件結構工藝性應包括結構材料的選還要考慮低廉。焊件結構工藝性應包括結構材料的選擇、接頭形式、焊縫布置焊件結構的工藝性能，使焊擇、接頭形式
25、、焊縫布置焊件結構的工藝性能，使焊件生產(chǎn)簡便、質量優(yōu)良、成本等方面。件生產(chǎn)簡便、質量優(yōu)良、成本等方面。一一. 焊接結構材料的選擇焊接結構材料的選擇 1. 在滿足焊接件使用性能的前提下，應盡量選用在滿足焊接件使用性能的前提下，應盡量選用焊接性能良好的材料。焊接性能良好的材料。 低碳鋼和普通低合金鋼的焊接性良好，價廉，低碳鋼和普通低合金鋼的焊接性良好，價廉，焊接工藝簡單，易于保證焊接質量，應優(yōu)先選用。而焊接工藝簡單，易于保證焊接質量，應優(yōu)先選用。而0.5%C的碳鋼和碳當量的碳鋼和碳當量0.6%的合金鋼焊接性能的合金鋼焊接性能不好，應盡量避免采用。不好，應盡量避免采用。 在選用兩種不同材料進行在選用
26、兩種不同材料進行焊接時，應注意它們焊接性的差異。焊接時，應注意它們焊接性的差異。第43頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 2. 在設計焊接在設計焊接結構時，應多采用結構時，應多采用工字鋼、槽鋼和鋼工字鋼、槽鋼和鋼管等成型材料，對管等成型材料，對形狀比較復雜的部形狀比較復雜的部分可以采用鑄鋼、分可以采用鑄鋼、鍛鋼和沖壓件來焊鍛鋼和沖壓件來焊接。這樣可減少焊接。這樣可減少焊縫數(shù)量、簡化焊接縫數(shù)量、簡化焊接工藝，還可以增加工藝，還可以增加結構件的強度和鋼結構件的強度和鋼度，如圖度，如圖4-22。第44頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 3. 焊
27、接結構件應盡量采用同等厚度的材料焊接結構件應盡量采用同等厚度的材料焊接，有利于避免應力集中、接頭兩邊受熱不均而焊接，有利于避免應力集中、接頭兩邊受熱不均而產(chǎn)生焊不透等缺陷。如采用厚度不等的材料焊接時產(chǎn)生焊不透等缺陷。如采用厚度不等的材料焊接時應在較厚的板材上加工出過渡形式，如圖應在較厚的板材上加工出過渡形式，如圖4-23。第45頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝二二. 焊接接頭形式焊接接頭形式1. 常見接頭形式常見接頭形式 接頭基本形式有對接接頭、搭接接接頭基本形式有對接接頭、搭接接頭、角接接頭和頭、角接接頭和T形接頭。接頭形式的選擇主要根據(jù)形接頭。接頭形式的選擇主
28、要根據(jù)結構形狀、使用要求和焊接生產(chǎn)工藝而定。結構形狀、使用要求和焊接生產(chǎn)工藝而定。2. 接頭形式的選用接頭形式的選用 對接接頭應力分布均勻、接頭質量容易保證、節(jié)對接接頭應力分布均勻、接頭質量容易保證、節(jié)省材料，是使用最多的接頭形式，重要的受力焊縫應省材料，是使用最多的接頭形式，重要的受力焊縫應盡量選用。但焊前準備和裝配要求較高。盡量選用。但焊前準備和裝配要求較高。 搭接接頭不需開坡口、裝配要求不高，常應用于搭接接頭不需開坡口、裝配要求不高，常應用于受力不大的架結構，但搭接接頭受力時產(chǎn)生附加彎矩，受力不大的架結構，但搭接接頭受力時產(chǎn)生附加彎矩，且金屬消耗量較大，一般應避免采用。且金屬消耗量較大，
29、一般應避免采用。 當接頭構成直角或一定角度連接時，則必須采用當接頭構成直角或一定角度連接時，則必須采用角接接頭和角接接頭和T形接頭。形接頭。第46頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 3.坡口形式、選用及加工要求坡口形式、選用及加工要求 當焊件厚度較大時，為保證焊透，接頭處應根據(jù)當焊件厚度較大時，為保證焊透，接頭處應根據(jù)工件厚度加工出各種坡口，如圖工件厚度加工出各種坡口，如圖4-24(a) 、(b) 、(c) 。 第47頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第48頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第49頁/共68頁機
30、械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 由上圖可知，常用的坡口形式為由上圖可知，常用的坡口形式為I形坡口、形坡口、V形形坡口、坡口、X形坡口、形坡口、U形坡口和形坡口和K形坡口等。形坡口等。 V形和形和U形坡口單面焊，焊條容易到位，但焊后形坡口單面焊，焊條容易到位，但焊后變形較大，焊條消耗量也大。變形較大，焊條消耗量也大。 X形和雙形和雙U形坡口受熱形坡口受熱均勻，變形小均勻，變形小,焊條消耗較少焊條消耗較少, 但必須雙面施焊，有但必須雙面施焊，有時受焊件結構所限制。時受焊件結構所限制。 因此，坡口形式的選擇主要根據(jù)板厚和熔透要因此，坡口形式的選擇主要根據(jù)板厚和熔透要求，同時應考慮坡
31、口加工經(jīng)濟性和焊接工藝性。通求，同時應考慮坡口加工經(jīng)濟性和焊接工藝性。通常，要求焊透的重要受力焊縫應盡量采用雙面焊，常，要求焊透的重要受力焊縫應盡量采用雙面焊，以利于保證質量。以利于保證質量。第50頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝三三. 焊縫的布置焊縫的布置1. 焊縫的位置應便于操作焊縫的位置應便于操作第51頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝2. 焊縫應避開應力最大和應力集中的部位焊縫應避開應力最大和應力集中的部位第52頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 3. 焊縫布置應盡可能分散焊縫布置應盡可能分散 焊縫的
32、交叉和密集使接頭部位嚴重過熱，組織焊縫的交叉和密集使接頭部位嚴重過熱，組織惡化，性能下降，而且會產(chǎn)生變形和裂紋惡化，性能下降，而且會產(chǎn)生變形和裂紋(圖圖4-27)。第53頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝4. 焊縫位置應盡可能對稱，以便減少變形焊縫位置應盡可能對稱，以便減少變形第54頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝5. 焊縫位置應遠離加工表面焊縫位置應遠離加工表面 第55頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝結構名稱：中壓容器結構名稱：中壓容器材料：材料：16MnR16MnR（原材料尺寸為（原材料尺寸為12001
33、2005000mm5000mm2 2）件厚：筒身件厚：筒身12mm12mm；封頭；封頭14mm14mm；入孔圈；入孔圈20mm20mm；管接頭；管接頭7mm7mm生產(chǎn)數(shù)量：小批生產(chǎn)生產(chǎn)數(shù)量：小批生產(chǎn) 3000 824 管接頭 筒身 人孔 封頭 中壓容器外形圖中壓容器外形圖典型焊件的工藝設計典型焊件的工藝設計第56頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 筒身用鋼板冷卷，分為三節(jié)，為避免焊縫密集，筒身用鋼板冷卷，分為三節(jié)，為避免焊縫密集，筒身縱焊縫可相互錯開筒身縱焊縫可相互錯開180180，封頭應采用熱壓成型，封頭應采用熱壓成型，與筒身連接處應有，與筒身連接處應有30mm3
34、0mm50mm50mm的直段，使焊縫躲的直段，使焊縫躲開轉角應力集中位置。人孔圈如卷板機功率有限，開轉角應力集中位置。人孔圈如卷板機功率有限，可加熱卷制，其工藝圖如下圖?？杉訜峋碇疲涔に噲D如下圖。 第57頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第58頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第59頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第60頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第61頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第62頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝
35、焊接工藝第63頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝2、接頭形式的選擇與設計：（1）焊接碳鋼和低合金鋼的接頭形式：第64頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝3000824管接頭筒身人孔封頭中壓容器外形圖中壓容器外形圖典型焊件的工藝設計典型焊件的工藝設計結構名稱：中壓容器結構名稱：中壓容器材料：材料：16MnR16MnR（原材料尺寸為（原材料尺寸為120012005000mm5000mm2 2）件厚：筒身件厚：筒身12mm12mm；封頭；封頭14mm14mm；入孔圈；入孔圈20mm20mm；管接頭；管接頭7mm7mm生產(chǎn)數(shù)量：小批生產(chǎn)生產(chǎn)數(shù)量：小
36、批生產(chǎn) 第65頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝 筒身用鋼板冷卷，分為三節(jié)，為避免焊縫密集，筒身縱筒身用鋼板冷卷，分為三節(jié)，為避免焊縫密集，筒身縱焊縫可相互錯開焊縫可相互錯開180180，封頭應采用熱壓成型，與筒身連接處，封頭應采用熱壓成型，與筒身連接處應有應有30mm30mm50mm50mm的直段，使焊縫躲開轉角應力集中位置。人的直段，使焊縫躲開轉角應力集中位置。人孔圈如卷板機功率有限，可加熱卷制，其工藝圖如下圖?？兹θ缇戆鍣C功率有限，可加熱卷制，其工藝圖如下圖。工藝設計要點工藝設計要點 第66頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝第67頁/共68頁機械制造工藝基礎機械制造工藝基礎-焊接工藝焊接工藝感謝您的觀看。感謝您的觀看。第68頁/共68頁
機械制造工藝基礎 壓焊和可焊性和焊接結構設計PPT課件
