《压力焊方法》PPT课件.ppt

4 4. .2 2 压力焊方法压力焊方法 4.2.1 4.2.1 压力焊方法及工艺压力焊方法及工艺4.2.2 4.2.2 电阻焊电阻焊4.2.3 4.2.3 摩擦焊摩擦焊4.2.1. 4.2.1. 压力焊方法及工艺压力焊方法及工艺 压力焊压力焊是指通过加热等手段使金属达到塑性状态，加压使其是指通过加热等手段使金属达到塑性状态，加压使其产生塑性变形、再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子接产生塑性变形、再结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子接近到晶格距离（近到晶格距离（0.5nm)0.5nm)，形成金属键，从而获得不可拆卸接头，形成金属键，从而获得不可拆卸接头的一类焊接方法的一类焊接方法 热源形式为热源形式为：电阻热、高频热、：电阻热、高频热、摩擦热等摩擦热等 力的形式为力的形式为：静压力、冲击力：静压力、冲击力（锻压力）和爆炸力等锻压力）和爆炸力等 压力焊为压力焊为：冷压焊、扩散焊：冷压焊、扩散焊和热压焊和热压焊 压力焊动画模拟压力焊动画模拟4.2.2 4.2.2 电阻焊电阻焊1 1电阻焊的原理及过程电阻焊的原理及过程 电阻焊是利用电阻热为热源，并在压力下通电阻焊是利用电阻热为热源，并在压力下通过塑性变形和再结晶而实现焊接的。

过塑性变形和再结晶而实现焊接的 （1 1） 热源热源 电阻热：电阻热：Q=IIRt ,Q=IIRt ,其中电流其中电流和时间是外因，而电阻是内因和时间是外因，而电阻是内因 焊接区的总电阻为：焊接区的总电阻为：R=Rc+2Rew+2RwR=Rc+2Rew+2Rw其中RcRc为焊件为焊件接触电阻，接触电阻，RewRew为电极与焊件间为电极与焊件间的接触电阻，的接触电阻，RwRw为焊件电阻为焊件电阻影响接触电阻的因素：影响接触电阻的因素： 工件表面状态工件表面状态 表面愈粗糙、氧表面愈粗糙、氧化愈严重、接触电阻愈大化愈严重、接触电阻愈大 电极压力电极压力 压力愈高、接触电阻愈压力愈高、接触电阻愈小 焊前预热焊前预热 焊前预热将会使接触焊前预热将会使接触电阻大大下降电阻大大下降 （2 2） 力力 静压力用来调整电阻大小，改善加热产生塑性变形或静压力用来调整电阻大小，改善加热产生塑性变形或在压力下结晶在压力下结晶 冲击力（锻压力）用来细化晶粒，焊合缺陷等其压力冲击力（锻压力）用来细化晶粒，焊合缺陷等其压力变化形式有平压力，阶梯压力和马鞍形压力，其中马鞍形压力变化形式有平压力，阶梯压力和马鞍形压力，其中马鞍形压力较为理想。

较为理想电阻点焊熔核形成过程电阻点焊熔核形成过程（3 3） 电阻焊过程电阻焊过程 预压、通电加热、在压力下冷却结晶或塑性预压、通电加热、在压力下冷却结晶或塑性变形和再结晶变形和再结晶2 2电阻点焊电阻点焊 电阻点焊是用圆柱电极压紧工件，通电、保电阻点焊是用圆柱电极压紧工件，通电、保压获得焊点的电阻焊方法压获得焊点的电阻焊方法点焊时的熔核偏移点焊时的熔核偏移 在焊接不同厚度或不同材料时，因薄板或导热在焊接不同厚度或不同材料时，因薄板或导热性好的材料，吸热少，而散热快，导致熔核偏向性好的材料，吸热少，而散热快，导致熔核偏向厚板或导热差的材料的现象称为厚板或导热差的材料的现象称为熔核偏移熔核偏移防止熔核偏移的措施防止熔核偏移的措施 采用采用特殊电极特殊电极和和工艺垫片工艺垫片的措施点焊工艺参数点焊工艺参数 点焊的工艺参数为电流、压力和时间点焊的工艺参数为电流、压力和时间 大电流，短时间称为强规范大电流，短时间称为强规范 小电流，长时间称为弱规范小电流，长时间称为弱规范点焊接头形式点焊接头形式 点焊主要用于汽车、飞机点焊主要用于汽车、飞机等薄板结构的大批量生产等薄板结构的大批量生产3 3电阻缝焊电阻缝焊 缝焊是连续的点焊过程，它是用连续转动缝焊是连续的点焊过程，它是用连续转动的盘状电极代替了柱状电极，焊后获得相互重叠的盘状电极代替了柱状电极，焊后获得相互重叠的连续焊缝。

的连续焊缝 缝焊分流严重，通常缝焊分流严重，通常采用强规范焊接，焊接电采用强规范焊接，焊接电流比点焊大流比点焊大2 2倍 缝焊主要用于低压缝焊主要用于低压容器，如汽车、摩托车容器，如汽车、摩托车的油箱、气体静化器等的油箱、气体静化器等的焊接4 4对焊对焊 （1 1）电阻对焊）电阻对焊 先将工件夹紧并加压，然后先将工件夹紧并加压，然后通电使接触面温度达到塑性温度通电使接触面温度达到塑性温度(950(9501000)1000)在压力下塑变和在压力下塑变和再结晶形成固态焊接接头（图再结晶形成固态焊接接头（图12-12-77a77a）电阻对焊要求对接处焊前）电阻对焊要求对接处焊前严格清理，所焊截面积较小，严格清理，所焊截面积较小，一般一般用于钢筋的对接焊用于钢筋的对接焊 （2 2）闪光对焊）闪光对焊 先通电，后接触，因个别点接触，个别点通过的电流密度很高，先通电，后接触，因个别点接触，个别点通过的电流密度很高，可使其瞬间熔化或汽化，形成液态过梁由于过梁上存在电磁收缩可使其瞬间熔化或汽化，形成液态过梁由于过梁上存在电磁收缩力和电磁引力及斥力而使过梁爆破飞出，形成闪光闪光一方面排力和电磁引力及斥力而使过梁爆破飞出，形成闪光。

闪光一方面排除了氧化物和杂质，另一方面使对口处的温度迅速升高除了氧化物和杂质，另一方面使对口处的温度迅速升高 闪光对焊主要闪光对焊主要用于钢轨、锚链、管子等的焊接，也可用于异用于钢轨、锚链、管子等的焊接，也可用于异种金属的焊接种金属的焊接因接头中无过热区和铸态组织，所以性能高因接头中无过热区和铸态组织，所以性能高4.2.3 4.2.3 摩擦焊摩擦焊 摩擦焊是利用焊件接触面相对旋转运动中相互摩擦所产生摩擦焊是利用焊件接触面相对旋转运动中相互摩擦所产生的热，使端部达到塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种的热，使端部达到塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法压焊方法接头的焊接质量好、稳定，其接头的焊接质量好、稳定，其废品率是闪光对焊的废品率是闪光对焊的1%1%左右适于焊接异种钢和异种金属，适于焊接异种钢和异种金属，如碳素结构钢如碳素结构钢- -高速钢、铜高速钢、铜- -不不锈钢、铝锈钢、铝- -铜、铝铜、铝- -钢等2.2.摩擦焊具有以下优点：摩擦焊具有以下优点：焊件尺寸精度高，可以实现直接装配焊接焊件尺寸精度高，可以实现直接装配焊接焊接生产率高，是闪光焊的焊接生产率高，是闪光焊的4 45 5倍。

倍三相负载均衡，节能，改善了三相供电电网的供电条件与三相负载均衡，节能，改善了三相供电电网的供电条件与闪光对焊比较，节省电能闪光对焊比较，节省电能80%80%90%90%左右由于摩擦焊金属焊接变形小，接头焊前不需特殊清理，接头由于摩擦焊金属焊接变形小，接头焊前不需特殊清理，接头上的飞边有时可以不必去除，焊接不需要填充材料和保护气上的飞边有时可以不必去除，焊接不需要填充材料和保护气体，加工成本显著降低体，加工成本显著降低摩擦焊机容易实现机械化，自动化；操作技术简单，容易掌摩擦焊机容易实现机械化，自动化；操作技术简单，容易掌握摩擦焊的工作场地卫生，没有火花，弧光；没有有害气体，摩擦焊的工作场地卫生，没有火花，弧光；没有有害气体，有利于环境保护，适于设置在自动生产线上有利于环境保护，适于设置在自动生产线上4 4. .3 3 钎焊、封接与粘接工艺钎焊、封接与粘接工艺 4.3.2 4.3.2 粘接工艺粘接工艺4.3.1 4.3.1 钎钎 焊焊 钎焊、封接与粘接工艺是一种物理和化学连钎焊、封接与粘接工艺是一种物理和化学连接它是在低于构件熔点的温度下，采用填缝材接它是在低于构件熔点的温度下，采用填缝材料，在液态下充填缝隙，通过毛细作用及表面化料，在液态下充填缝隙，通过毛细作用及表面化学反应，待填缝材料结晶或固化后，将两个分离学反应，待填缝材料结晶或固化后，将两个分离的表面连接形成不可拆接头。

的表面连接形成不可拆接头4.3.1 4.3.1 钎焊钎焊 钎焊钎焊: :是利用熔点比焊件低的钎料作填充金属，适是利用熔点比焊件低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化而将处于固态的焊件连接起来的当加热后，钎料熔化而将处于固态的焊件连接起来的一种焊接方法一种焊接方法 1 1硬钎焊硬钎焊 钎料熔点在钎料熔点在450450以上，接头强度较高，都在以上，接头强度较高，都在200MPa200MPa以上，属于这类的钎料有铜基、银基和镍基等以上，属于这类的钎料有铜基、银基和镍基等 2 2软钎焊软钎焊 钎料熔点为钎料熔点为450450以下，接头强度较低，一般不超以下，接头强度较低，一般不超过过70MPa70MPa，所以只用于钎焊受力不大、工作温度较低的，所以只用于钎焊受力不大、工作温度较低的工件常用的钎料是锡铅合金，所以通称锡焊常用的钎料是锡铅合金，所以通称锡焊 钎焊过程中，一般都需要使用钎焊过程中，一般都需要使用钎剂钎剂钎剂的作钎剂的作用是：清除被焊金属表面的氧化膜及其它杂质，改用是：清除被焊金属表面的氧化膜及其它杂质，改善钎料流入间隙的性能（即润湿性），保护钎料及善钎料流入间隙的性能（即润湿性），保护钎料及焊件不被氧化，因此钎剂对钎焊质量影响很大。

焊件不被氧化，因此钎剂对钎焊质量影响很大 软钎焊时软钎焊时，常用的钎剂为松香或氯化锌溶液常用的钎剂为松香或氯化锌溶液 硬钎焊时，硬钎焊时，钎剂种类较多，主要由硼砂、硼酸、钎剂种类较多，主要由硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等组成，应根据钎料种类选择应用氟化物、氯化物等组成，应根据钎料种类选择应用4.3.2 4.3.2 粘接工艺粘接工艺 粘接粘接是利用是利用胶粘剂胶粘剂把两种性质相同或不同的把两种性质相同或不同的物质牢固地粘合在一起的连接方法胶粘剂所以物质牢固地粘合在一起的连接方法胶粘剂所以能够把两个物质牢固地粘接在一起，主要因为胶能够把两个物质牢固地粘接在一起，主要因为胶粘剂能通过本身在被粘接材料的连接面上产生机粘剂能通过本身在被粘接材料的连接面上产生机械、物理和化学作用而具有粘附力械、物理和化学作用而具有粘附力粘接具有以下优点：粘接具有以下优点：粘接对材料的适应性强，既可用于各种金属、非粘接对材料的适应性强，既可用于各种金属、非金属的连接，也可用于金属与非金属的连接金属的连接，也可用于金属与非金属的连接能减轻结构重量采用粘接可省去很多螺钉、螺能减轻结构重量采用粘接可省去很多螺钉、螺栓等连接件，因此，粘接比铆接、焊接减轻结构栓等连接件，因此，粘接比铆接、焊接减轻结构重量约重量约25%25%30%30%。

粘接接头的应力分布均匀，应力集中较小，因此粘接接头的应力分布均匀，应力集中较小，因此它的耐疲劳性能好它的耐疲劳性能好粘接接头的密封性能好，并具有耐磨蚀和绝缘等粘接接头的密封性能好，并具有耐磨蚀和绝缘等性能粘接工艺简单，操作容易，效率高，成本低粘接工艺简单，操作容易，效率高，成本低粘接具有以下缺点：粘接具有以下缺点：粘接强度比较低，一般仅能达到金属母材强度的粘接强度比较低，一般仅能达到金属母材强度的10%10%50%50%粘接接头的承载能力主要依赖于较大粘接接头的承载能力主要依赖于较大的粘接面积的粘接面积使用温度低，一般长期工作温度只能在使用温度低，一般长期工作温度只能在150150以以下，仅有少数可在下，仅有少数可在200200300300范围内使用范围内使用粘接接头长期与空气、热和光接触时，易老化变粘接接头长期与空气、热和光接触时，易老化变质粘接质量因受多种因素影响不够稳定，而且质量粘接质量因受多种因素影响不够稳定，而且质量难以检验难以检验4 4. .4 4 金属材料的焊接性能金属材料的焊接性能 4.4.1 4.4.1 金属材料的可焊性金属材料的可焊性4.4.2 4.4.2 碳钢的焊接碳钢的焊接4.4.3 4.4.3 铸铁的焊补铸铁的焊。