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1、9.1 焊接工程理论基础,9.1.1 焊接电弧与电弧焊机,1、焊接电弧,焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间的放电现象。电焊机不同，阳极区、阴极区的温度分布不同。,9.1.1 焊接电弧与电弧焊机,1、焊接电弧,直流弧焊机，由于阳极和阴极上有差异，所以有正接和反接两种接线方法。焊条电弧焊只有65%85%的热量用于加热和熔化金属。,9.1.1 焊接电弧与电弧焊机,2、焊接电源,常用焊接电源的类型（手工电弧焊）交流弧焊机：具有下降外特性的漏磁降压变压器，将工业电压降至空载电压，同时能提供很大的便于调节的焊接电流。结构简单，噪声小，价廉。直流弧焊机：包括直流发电机、弧焊整流器。电弧稳定，能适应
2、各种焊条，接头质量高。但结构复杂，价格高，噪声大。交直流两用弧焊机：多用途弧焊机。,9.1.2 焊接冶金过程与焊条,1、焊接冶金特点,金属、熔渣、气体三者发生复杂冶金反应,1)冶金温度高焊接碳素钢和普通低合金钢时，熔滴的平均温度2300，熔池也达1600，远高于普通冶金温度，容易造成合金元素的烧损和蒸发。,9.1.2 焊接冶金过程与焊条,1、焊接冶金特点,2)冶金过程短焊接熔池体积小，冷却速度快，冶金反应进行得不充分，在焊缝中会出现化学成分不均匀的偏析现象。3)冶金条件差焊接熔池一般暴露在空气中，熔池周围的气体、铁锈、油污等在电弧的高温作用下，分解的物质易通金属产生化学反应,9.1.2 焊接冶
3、金过程与焊条,2、焊条,焊条焊芯药皮,作为电极和填充金属，用于引燃电弧和填充焊缝。,9.1.3 焊接接头的组织与性能,1、焊缝金属和焊接热影响区,1)熔合区 组织极不均匀，强度、塑性差，产生裂纹脆性破坏。2)过热区 A长大，塑、韧性低，脆性大3)正火区 得均匀细小F+P组织性能优;4)部分相变区晶粒不匀，较正火区稍差;5)再结晶区 F与P得以细化,9.1.4 焊接应力与变形,1、焊接应力与变形的产生原因,焊接应力与变形产生的原因：焊件局部不均匀加热，造成焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的拘束，不能自由膨胀和收缩。,9.1.4 焊接应力与变形,2、焊接变形的基本形式,焊件焊后的变形形式主要有：
4、尺寸收缩、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形等。,9.1.4 焊接应力与变形,3、减少和消除焊接应力与变形的措施,反变形法,预留收缩变形量 根据经验，在工件下料尺寸上加一定裕量，通常为0.10.2%，以补充焊后的收缩。,9.1.4 焊接应力与变形,3、减少和消除焊接应力与变形的措施,刚性固定法,9.1.4 焊接应力与变形,3、减少和消除焊接应力与变形的措施,选择合理的焊接顺序,如构件的对称两侧都有焊缝，应该设法使两侧焊缝的收缩能互相抵消或减弱。,9.1.4 焊接应力与变形,3、减少和消除焊接应力与变形的措施,选择合理的焊接顺序,焊接平面形工件上的焊缝，应保证焊缝的纵向与横向收缩能过比较自由，
5、如变形受阻，焊接应力就要加大。,9.1.4 焊接应力与变形,3、减少和消除焊接应力与变形的措施,锤击焊缝法在焊缝的冷却过程中，用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝，使金属产生塑性伸长变形，抵消一部分焊接收缩变形，从而减小焊接应力和变形。加热“减应区”法焊接前，在工件的适当部位（称为“减应区”）进行加热使之伸长，焊后冷却时，加热区与焊缝一起收缩，可大大减小焊接应力和变形。,9.1.4 焊接应力与变形,3、减少和消除焊接应力与变形的措施,焊前预热和焊后缓冷 减少焊缝区和焊件其他部分的温差。焊后退火处理 焊后退火是最常用的也最有效的消除焊接应力的一种方法。它是焊后将工件均匀加热到500650，保温一定时间（不小于1小时），而后缓慢冷却。,9.1.4 焊接应力与变形,4、焊接变形的矫正,机械矫正法通常 只适于塑性好的低碳钢和普通低合金钢。,9.1.4 焊接应力与变形,4、焊接变形的矫正,火焰矫正法一般也仅适用于塑性好，且无淬硬倾向的材料。,动画,
