当前位置:文档之家› 焊接原理基础解释

焊接原理基础解释


咬边示意图:
未焊透示意图:
气孔分类:
• 产生在焊缝内部
内部气孔
• 在外部开口的气孔
表面气孔


氢气孔


氮气孔
缝 气 一氧化碳气孔

氢气孔:
主要由氢气引起,对于低碳钢氢气孔多数出 现在焊缝表面上,气孔的断面形状多为螺钉 状,从焊缝表面呈圆喇叭口形,并在气孔四 周有光滑内壁。
过热区:
受热温度在固相线至1100℃之间,奥氏体晶粒严重长大,冷却后 得到晶粒粗大的过热组织,塑形和韧度差。也是热影响区中性能 最差的部位。
正火区:
受热温度在1100℃—������������3 之间,焊后空冷使该区内金属相当于进行 了正火处理,其组织为均匀而细小的铁素体和珠光体组织,塑性、 韧度较高,是热影响区中力学性能最好的区域。
电弧焊冶金过程:
在焊接电弧作用下,母材和焊条不断熔化 形成熔池, 在高温下,液态金属、熔渣和周围气体发生一系列的冶 金反应,是金属再冶炼的过程。
冶金过程特点:
当电弧中有空气侵入时,液态金属发生强烈的氧化和氮 化反应,空气中的水分和工件表面的油、锈、水在电弧 高温下分解出的氢原子溶入液态金属中,导致接头塑形 和韧度降低(氢脆),甚至产生裂纹;焊接熔池小,冷 却速度快,各种冶金反应不平衡,化学成分不均匀,熔 池中的气体、氧化物来不及浮出,易形成气孔、夹渣等 缺陷。
缩孔示意图:
谢谢
弧坑的危害:使焊缝的断面减小,严重削弱 焊缝强度,更重要的是经常在焊缝弧坑处产 生火口裂缝。
其他焊接缺陷:
烧穿:在焊缝上形成穿透性孔洞,造成熔化 金属往下流漏,使焊缝的连续性和致密性受 到破坏。
原因:焊接电流过大,焊接速度太慢,接头 组装间隙太大,钝边太小。
其他焊接缺陷:
缩孔:由于焊缝熔化金属在凝固结晶过程中 的收缩,产生的残留于熔池中的孔穴。常发 生在焊缝熔池的上半部,因凝固结晶时,最 后凝固部分的收缩没有液相金属补充所致。
焊接通常是指金属的焊接。是通过加热或 加压,或两者同时并用,使两个分离的物 体产生原子间结合力而连接成一体的成形 方法。
熔焊:
将工件焊接处局部加热到熔化状态(通常还加入 填充金属),形成熔池,冷却结晶后形成焊缝。
压焊:
无论加热与否,均需对工件施加压力,使工件在 固态或半固态的状态下实现连接。
概念:
焊接应力是焊接过程中对焊件的不均匀加热 和冷却,存在于焊件中的内应力。由焊接而 引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。
焊接应力和变形是同时存在的。
焊接变形的本质是焊缝区的压缩塑性变形,常见 的焊接变形有以下几种:
常见的焊接变形(续表):
续表:
裂纹示意图:
56D 807 109B 属于热裂纹
课外知识:
固相线温度:开始熔化的温度,在此温度以下钢为固
体。
液相线温度:熔化终了的温度,在此温度以上钢为液
体。
Ac3 、Ac1 :热处理中一个温度代号,不同含碳量 的
钢种、不同合金元素含量的钢种,其热处理Ac3 、Ac1 是不同的。法语中A代表临界点,c代表加热,在铁碳相 图上,命名230°(渗碳体的居里点)为A0,727度(铁 碳相图的PSK线)为A1,770度(铁素体的居里点,磁性 转变点)为A2,727~912° (铁碳相图的GS线)为A3, 1394~1495度为A4(铁碳相图上面的NJ线)。
钎焊:
采用熔点低于被焊金属的钎料熔化后,填充接头 间隙,并与被焊金属相互扩散实现连接。
熔焊
焊接方法分类
压焊
钎焊
气焊 电弧焊 等离子弧焊 电渣焊 电子束焊 激光焊 摩擦焊 爆炸焊 电阻焊 扩散焊 超声波焊 软钎焊
硬钎焊
焊条电弧焊 埋弧焊
气体保护焊
氩弧焊
二氧化碳气体保 护焊
钨极氩弧焊 熔化极氩弧焊
搭接电阻焊
热影响区的组织和性能:
不完全重结晶区:
也称部分正火区,受热温度在������������3 —������������1 之间,部分组织转变为奥 氏体,冷却后获得细小的铁素体和珠光体,部分铁素体未发生相 变,晶粒大小不均匀,力学性能较正火区差。
再结晶区:
受热温度在������������1 —450℃之间。只有焊接前经过冷塑形变形(如冷 轧、冷冲压)的母材金属,才会出现再结晶现象。
其他焊接缺陷:
冷隔、冷豆:自动焊时,由于飞溅的金属颗 粒,落入焊接熔池内,后落入的金属颗粒温 度低,尚未达到熔化时就被结晶金属包围到 焊缝中,这后落入的金属颗粒与焊缝金属不 能构成一体而分离开来。
其他焊接缺陷:
弧坑:焊缝收尾处产生的下陷现象。主要原 因是熄弧时间过短或薄板焊时使用电流过大。
氢气孔产生的原因:
焊丝及母材的坡口表面有锈、油脂、水分或 气体保护焊时保护气体不纯,含水量高时都 会产生氢气孔。
减少避免氢气的措施:
母材破口去锈、去油,焊丝、焊剂、焊条经 一定温度的烘干去除水分。
氢气孔示意图:
M—S前保
氮气孔:
当焊接时对焊缝保护不好空气通过电弧区, 使焊缝内浸入更多氮气,产生氮气孔;氮气 孔多在焊缝表面,有时成堆出现与蜂窝相似, 一般成熟焊接工艺下,焊缝保护正常就不会 出现氮气孔。
CO气孔:
焊接冶金反应产生的CO结晶时来不及逸出残 留在焊缝内形成气孔,特点是CO气孔在焊缝 内沿结晶方向分布,像条虫状不溶于金属,焊接时在液态金属熔池中以气泡形式 从熔池中高速逸出,这时不产生气孔,当热源离开后, 熔池开始结晶时,由于铁碳合金浓度偏析,熔池中各 种氧化物和碳的浓度在某些地方偏高,有利于反应:
热影响区概念:
在焊接过程中,靠近焊缝的金属受到焊缝热传导的 作用,相当于受到一次不同规范的热处理,组织和 性能发生变化,形成热影响区。
焊缝和热影响区统称焊接接头。
焊缝的组织和性能:
焊缝组织是由熔池金属冷却结晶后得到的铸态组织。 熔池金属的结晶一般从液—固交界处形核,垂直于 熔池侧壁向熔池中心生长成为柱状晶粒。但由于熔 池冷却速度较大,所以柱状晶粒并不粗大,加上焊 条杂质含量低及合金化作用,使焊缝化学成分由于 母材,所以焊缝金属的力学性能一般不低于母材。
F������������ + ������ CO + Fe 随结晶进行金属粘度不断增大,产生的CO不易逸出, 尤其是在树枝状晶体凹陷处产生的CO更不易逸出,反 应又是吸热反应,加快结晶速度,气泡逸出速度低于 液体金属结晶速度,于是CO气泡被包围在焊接熔池金 属中,形成沿结晶方向的条虫形内气孔。
CO气孔示意图:
CO气孔示意图:
56D 807 109
其他焊接缺陷:
疏松:焊接熔池凝固结晶时由于熔池金属体积收 缩,在形成的树枝晶间有较多的低熔点物质,这 些低熔点物质沿结晶浸润、扩散形成孔洞,或者 是一些气体相析出造成的孔隙。
疏松经常是密集在焊缝中心处,因为熔池中心夹 杂物很难浮出,或者某些气体在液相中的溶解度 高,凝固时溶解度降低析出气体,这些气体在焊 接熔池中心处即焊道中心造成疏松。
热影响区的组织和性能:
根据各点受热温度的不同,
热影响区可分为熔合区、 过热区、正火区、 不完全结晶区和再结晶区。
热影响区的组织和性能:
熔合区:
受热温度在液相线与固相线之间,熔化金属与未熔化母材金属共 存,冷却后组织为部分铸态组织和部分过热组织,塑形差、强度 低、脆性大。是焊接接头中力学性能最差的薄弱部位。
对接电阻焊
锡焊 铜焊 银焊
电焊 缝焊 电阻对焊 闪光对焊
焊接电弧概念:
电弧的热源,是在电极与工件间强烈而持久的气体 放电现象,即在电极与工件间的气体介质中有大量 电子流通过的导电现象。
电弧的特点:
电流大、温度高、能量密度大、移动性好。一般 20—30V的电压就能维持电弧的稳定燃烧,电弧中的 电流可以从几十安培到几千安培,温度可达5000K以 上。
相关主题