常用熔焊方法.ppt

§§4 4-2 -2 常用熔焊方法常用熔焊方法§4 §4 焊接焊接一、焊条电弧焊一、焊条电弧焊利用电弧作为热源，用手工操纵焊条进行焊接的方法利用电弧作为热源，用手工操纵焊条进行焊接的方法手工操作：手工操作：引燃电弧引燃电弧—送进焊条送进焊条—沿焊缝移动焊条沿焊缝移动焊条特点：特点： 设备简单、操作灵活；设备简单、操作灵活； 可焊多种金属材料；可焊多种金属材料； 室内外焊接效果接近；室内外焊接效果接近； 对焊工操作技术水平要求较高；对焊工操作技术水平要求较高； 生产效率低生产效率低焊条电弧焊焊接过程焊条电弧焊焊接过程焊条电弧焊焊接过程焊条电弧焊焊接过程1 1、焊接电弧、焊接电弧（（（（1 1 1 1）焊接电弧产生）焊接电弧产生）焊接电弧产生）焊接电弧产生（（（（2 2 2 2）焊接电弧结构）焊接电弧结构）焊接电弧结构）焊接电弧结构2 2、焊条、焊条（（（（1 1 1 1）焊条组成和作用）焊条组成和作用）焊条组成和作用）焊条组成和作用 焊芯、药皮焊芯、药皮焊芯、药皮焊芯、药皮ü焊芯的作用：焊芯的作用：焊芯的作用：焊芯的作用：①①作为电极传导电流；作为电极传导电流；②②作为填充金属与熔化的母材一起组成形成焊缝；作为填充金属与熔化的母材一起组成形成焊缝；③③添加合金元素。

添加合金元素üü药皮的作用：药皮的作用：药皮的作用：药皮的作用：①①改善焊接操作工艺性，提高电弧燃烧的稳定性；改善焊接操作工艺性，提高电弧燃烧的稳定性；②②对焊接区起机械保护作用，防止空气对熔化金属的对焊接区起机械保护作用，防止空气对熔化金属的有害作用；有害作用；③③起冶金处理作用，对熔池金属进行脱氧、脱硫等化起冶金处理作用，对熔池金属进行脱氧、脱硫等化学冶金反应，并补充被烧损的合金元素学冶金反应，并补充被烧损的合金元素（（2 2）焊条分类）焊条分类 按用途不同分为按用途不同分为按用途不同分为按用途不同分为10101010大类：大类：大类：大类： 结构钢焊条结构钢焊条结构钢焊条结构钢焊条、钼及铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈、钼及铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈、钼及铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈、钼及铬钼耐热钢焊条、低温钢焊条、不锈 钢焊条、堆焊焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、钢焊条、堆焊焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、钢焊条、堆焊焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、钢焊条、堆焊焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条、特殊用途焊条等。

铝及铝合金焊条、特殊用途焊条等铝及铝合金焊条、特殊用途焊条等铝及铝合金焊条、特殊用途焊条等ü结构钢焊条结构钢焊条结构钢焊条结构钢焊条 包括：包括：包括：包括：碳钢焊条碳钢焊条碳钢焊条碳钢焊条和和和和低合金钢焊条低合金钢焊条低合金钢焊条低合金钢焊条两大类 按按按按药皮性质药皮性质药皮性质药皮性质不同又分为不同又分为不同又分为不同又分为酸性焊条酸性焊条酸性焊条酸性焊条和和和和碱性焊条碱性焊条碱性焊条碱性焊条两种两种两种两种酸性酸性酸性酸性焊焊条：条：条：条：药皮中含有多量酸性氧化物，如药皮中含有多量酸性氧化物，如药皮中含有多量酸性氧化物，如药皮中含有多量酸性氧化物，如SiO2SiO2，，，，MnO2MnO2等等等等碱性焊条：碱性焊条：碱性焊条：碱性焊条：药皮中含有多量碱性氧化物（如药皮中含有多量碱性氧化物（如药皮中含有多量碱性氧化物（如药皮中含有多量碱性氧化物（如CaOCaO等）和萤石等）和萤石等）和萤石等）和萤石 （（（（CaF2CaF2），药皮产生的保护气体中氢含量极少，），药皮产生的保护气体中氢含量极少，），药皮产生的保护气体中氢含量极少，），药皮产生的保护气体中氢含量极少， 又称又称又称又称低氢焊条低氢焊条低氢焊条低氢焊条。

（（3 3）焊条型号和牌号）焊条型号和牌号 焊焊条型号条型号条型号条型号是是国家国家国家国家标标准准准准中中规定的定的焊焊条代号条代号条代号条代号 焊接结构中应用最广的碳钢和低合金钢焊条，国家标准规焊接结构中应用最广的碳钢和低合金钢焊条，国家标准规定焊条型号由字幕定焊条型号由字幕“E”和和4位数字组成位数字组成 在我国已公布的碳钢焊条牌号中，在我国已公布的碳钢焊条牌号中，按按按按熔敷金属抗拉熔敷金属抗拉熔敷金属抗拉熔敷金属抗拉强强强强度的度的度的度的不同不同不同不同，碳钢焊条已经形成了两个系列，即，碳钢焊条已经形成了两个系列，即 E43E43E43E43系列系列系列系列(熔敷熔敷金属抗拉强度金属抗拉强度≥420MPa)和和E50E50E50E50系列系列系列系列(熔敷金属抗拉强度熔敷金属抗拉强度≥490MPa)如E4303、、E5015等  焊条牌号焊条牌号焊条牌号焊条牌号是焊条生产是焊条生产行业统一行业统一的焊条编号的焊条编号l焊条牌号由一个大写字母和三位数字组成如焊条牌号由一个大写字母和三位数字组成如 J422、、J507。

l大写字母表示焊条种类；大写字母表示焊条种类；l前两位数字表示焊缝的抗拉强度等级；前两位数字表示焊缝的抗拉强度等级；l末尾数字表示焊条的药皮类型和焊接电流种类末尾数字表示焊条的药皮类型和焊接电流种类（（4 4）焊条的选用原则）焊条的选用原则①①““等强度等强度””原则：原则：焊接焊接低、中碳钢低、中碳钢或或低合金钢低合金钢的构件，一的构件，一般应按照般应按照““等强度等强度””原则，原则，选择强度等级相同的焊条选择强度等级相同的焊条；；②②““同成分同成分””原则原则：焊接特殊性能钢（不锈钢或耐热钢等）、：焊接特殊性能钢（不锈钢或耐热钢等）、非铁金属焊件，应选择与母材化学成分类别相同或相近的非铁金属焊件，应选择与母材化学成分类别相同或相近的各类焊条，如不锈钢焊条、耐热钢焊条等各类焊条，如不锈钢焊条、耐热钢焊条等③③酸性焊条和碱性焊条酸性焊条和碱性焊条各有特点，选用时应综合考虑各方面各有特点，选用时应综合考虑各方面的因素从焊缝金属力学性能考虑：从焊缝金属力学性能考虑：从焊缝金属力学性能考虑：从焊缝金属力学性能考虑：①①酸性焊条酸性焊条的焊缝金属的塑性、韧性较低，抗裂性较差，的焊缝金属的塑性、韧性较低，抗裂性较差，适于普通结构件焊接适于普通结构件焊接。

②②碱性焊条碱性焊条的焊缝力学性能较好，抗裂性好，适于承受的焊缝力学性能较好，抗裂性好，适于承受交交变冲击载荷的重要结构件变冲击载荷的重要结构件和几何形状复杂、刚性大、易和几何形状复杂、刚性大、易裂焊接的焊接裂焊接的焊接③③当当母材的焊接性较差母材的焊接性较差时，也应选用抗裂性好的时，也应选用抗裂性好的碱性焊条碱性焊条从焊接操作工艺性考虑：从焊接操作工艺性考虑：从焊接操作工艺性考虑：从焊接操作工艺性考虑：①①酸性焊条酸性焊条电弧稳定，飞溅小，易脱渣，对油污、水和锈电弧稳定，飞溅小，易脱渣，对油污、水和锈的敏感性小，焊接电源可采用交流或直流，的敏感性小，焊接电源可采用交流或直流，焊接操作工焊接操作工艺性好艺性好；；②②碱性焊条碱性焊条稳弧性差，飞溅大，对油污、水和锈的敏感性稳弧性差，飞溅大，对油污、水和锈的敏感性大，焊接电源一般要求采用直流，焊接烟尘有毒，要求大，焊接电源一般要求采用直流，焊接烟尘有毒，要求现场通风和防护，现场通风和防护，焊接操作工艺性差焊接操作工艺性差；；从经济效益考虑：从经济效益考虑：从经济效益考虑：从经济效益考虑：酸性焊条便宜，碱性焊条稍贵酸性焊条便宜，碱性焊条稍贵。

二、埋二、埋 弧弧 焊焊1 1、埋弧焊焊接材料、埋弧焊焊接材料 根据母材金属的化学成分和力学性能，选择根据母材金属的化学成分和力学性能，选择焊丝焊丝焊丝焊丝，，再根据焊丝选配相应的再根据焊丝选配相应的焊剂焊剂焊剂焊剂 2 2、埋弧焊焊接过程及工艺、埋弧焊焊接过程及工艺 • 焊接过程焊接过程 埋弧自动焊埋弧自动焊 • 焊缝形成过程焊缝形成过程 • 埋弧焊工艺埋弧焊工艺3 3、埋弧焊的特点及应用、埋弧焊的特点及应用 l生产率高，节省焊接材料生产率高，节省焊接材料 l焊接质量好焊接质量好l节省金属材料节省金属材料l劳动条件好劳动条件好 l适应性差适应性差 l不适于焊接不适于焊接3mm以下厚度的薄板以下厚度的薄板 l设备费用一次性投资较大设备费用一次性投资较大 l适用于批量生产中厚板结构的长直焊缝和较大适用于批量生产中厚板结构的长直焊缝和较大直径（直径（>250mm）环焊缝的平焊和平角焊环焊缝的平焊和平角焊三、气体保护焊三、气体保护焊采用采用外加气体外加气体作为作为电弧介质电弧介质并并保护电弧和焊接区保护电弧和焊接区的电弧焊的电弧焊根据保护气体的不同，分为两类：根据保护气体的不同，分为两类： 惰性气体保护焊、惰性气体保护焊、 CO2气体保护焊气体保护焊气体保气体保护焊的的优点：点：①①电弧在气流压缩下燃烧，加热集中；电弧在气流压缩下燃烧，加热集中；②②明弧可见，焊缝空间位置、形状不受限制；明弧可见，焊缝空间位置、形状不受限制；③③操作易实现自动化；操作易实现自动化；④④焊接速度快，焊缝表面无渣壳，生产效率高；焊接速度快，焊缝表面无渣壳，生产效率高；⑤⑤焊接熔池在气流下冷却，热影响区小，焊件变形小焊接熔池在气流下冷却，热影响区小，焊件变形小1、氩弧焊、氩弧焊1) 保护气体和电极材料保护气体和电极材料 在惰性气体中燃烧的电弧热量损失较少。

在惰性气体中燃烧的电弧热量损失较少ArAr：：成成本本低低，，电电弧弧燃燃烧烧非非常常稳稳定定，，焊焊丝丝熔熔滴滴呈呈稳稳定定的的 轴轴向射流过渡，飞溅极小向射流过渡，飞溅极小 •钨极氩弧焊（钨极氩弧焊（TIG焊焊 ））–铈（钍）钨合金作为电极铈（钍）钨合金作为电极–电极不熔化电极不熔化–焊接电流不能太大，焊接电流不能太大，只适合焊接厚度只适合焊接厚度4mm4mm以下的薄板以下的薄板•熔化极氩弧焊熔化极氩弧焊 （（MIG焊）焊）–焊丝做电极焊丝做电极–电流大，母材熔深大，生产率高，适合焊接电流大，母材熔深大，生产率高，适合焊接中厚板中厚板2）电源种类和极性）电源种类和极性•焊接焊接铝、镁合金铝、镁合金，为去除熔池表面的氧化膜，应采用直流反，为去除熔池表面的氧化膜，应采用直流反接，利用接，利用““阴极破碎阴极破碎””作用消除氧化膜但直流反接时作用消除氧化膜但直流反接时钨极钨极烧损大，一般选用烧损大，一般选用交流氩弧焊交流氩弧焊•焊接除铝合金、镁合金以外焊接除铝合金、镁合金以外其它金属其它金属，钨极氩弧焊以，钨极氩弧焊以直流正直流正接接为宜3）氩弧焊特点）氩弧焊特点•保护效果好，焊缝金属纯净，焊接质量优良；保护效果好，焊缝金属纯净，焊接质量优良；•电弧非常稳定，尤其是小电流时也很稳定；因此，钨电弧非常稳定，尤其是小电流时也很稳定；因此，钨极氩弧焊容易控制熔池温度，实现单面焊双面成形。

极氩弧焊容易控制熔池温度，实现单面焊双面成形•氩气价格较贵，生产成本较高氩气价格较贵，生产成本较高4）氩弧焊应用）氩弧焊应用 氩弧焊适用于焊接氩弧焊适用于焊接易氧化的金属易氧化的金属和和合合金钢金钢，如铝、镁、钛及其合金、稀有金属，如铝、镁、钛及其合金、稀有金属锆锆、、钼钼等，一级不锈钢、耐热钢等构件焊等，一级不锈钢、耐热钢等构件焊接还可用于构件单面焊的接还可用于构件单面焊的打底焊打底焊2、、 CO2气气体保护焊体保护焊为了稳定电弧，减少飞溅，为了稳定电弧，减少飞溅，CO2焊采用焊采用直流反接直流反接  CO2气体保护焊的特点：气体保护焊的特点： (1)生产率高；生产率高； (2)成本低；成本低； (3)焊缝质量较好；焊缝质量较好； (4) 焊缝成形稍差，焊缝成形稍差，飞溅较大飞溅较大；操作不当时，易出；操作不当时，易出现现气孔气孔；；不能在有风的地方施焊不能在有风的地方施焊 ü主要适用于焊接主要适用于焊接低碳钢低碳钢和和强度级别不高的普通低合金强度级别不高的普通低合金结构钢结构钢焊件 ü多用于多用于薄板薄板焊接，也可用于焊接，也可用于中厚板中厚板焊接。

焊接ü由于金属和合金元素易氧化烧损，故由于金属和合金元素易氧化烧损，故不宜焊接有色金不宜焊接有色金属和高合金钢属和高合金钢四、电四、电 渣渣 焊焊概念：利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热进行焊接的概念：利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热进行焊接的 熔焊方法熔焊方法 电渣焊特点：电渣焊特点： （（1）生产率高，成本低生产率高，成本低 （（2）焊缝金属纯净，焊接质量好焊缝金属纯净，焊接质量好 （（3）焊后需要热处理焊后需要热处理 适用于焊接厚度适用于焊接厚度40mm以上结构的焊接以上结构的焊接一般一般用于立焊直焊缝，也可用于焊接环焊缝用于立焊直焊缝，也可用于焊接环焊缝§§4 4-3 -3 压焊和钎焊压焊和钎焊一、电一、电 阻阻 焊焊l 概念：概念：将将工件组合后通过电极工件组合后通过电极施加压力施加压力，利用电，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热，把焊流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热，把焊接接头处的母材接接头处的母材加热到塑性或局部熔化状态加热到塑性或局部熔化状态，再在，再在压压力力下完成焊接的方法。

下完成焊接的方法l 电阻焊时的电阻热，可利用焦耳－楞次定律计算：电阻焊时的电阻热，可利用焦耳－楞次定律计算： Q＝＝I2Rtl 电阻焊特点：电阻焊特点：①①与熔焊相比，电阻焊速度快，易于实现自动与熔焊相比，电阻焊速度快，易于实现自动化；化；②②焊缝不需填充金属，接头处变形小；焊缝不需填充金属，接头处变形小；③③焊接操作简便，现场环境干净；焊接操作简便，现场环境干净；④④适于大批量生产适于大批量生产 但其设备较熔焊复杂、但其设备较熔焊复杂、耗电量大耗电量大、焊件的、焊件的接头接头形式及断面尺寸受到较大限制形式及断面尺寸受到较大限制，，不宜焊接较厚不宜焊接较厚大工件大工件电阻焊分为电阻焊分为点焊点焊、、缝焊缝焊和和对焊对焊三种形式三种形式1、、点焊点焊•将焊件装配成将焊件装配成搭接接头搭接接头搭接接头搭接接头，并压紧在两圆柱形电极之间，，并压紧在两圆柱形电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成一个焊点的电阻焊方法利用电阻热熔化母材金属，形成一个焊点的电阻焊方法•点焊过程：点焊过程： –点焊点焊分流现象分流现象：焊接新焊点时，有一部分电流会流经：焊接新焊点时，有一部分电流会流经已焊好焊点，使焊接电流发生变化，影响点焊质量。

已焊好焊点，使焊接电流发生变化，影响点焊质量–点距：两相邻焊点间的中心距点距：两相邻焊点间的中心距焊件厚度越大，导电焊件厚度越大，导电性越强，性越强，点距要越大点距要越大–焊点直径：要尽量大焊点直径：要尽量大•应用：应用：主要用于不要求密封的冲压薄板、钢筋、金属主要用于不要求密封的冲压薄板、钢筋、金属丝网等焊接丝网等焊接•影响点焊质量的主要因素：影响点焊质量的主要因素： 焊接电流、通电时间、电极压力、工件表面清理情况焊接电流、通电时间、电极压力、工件表面清理情况•根据焊接时间的长短和电流大小根据焊接时间的长短和电流大小，把点焊焊接，把点焊焊接规范分为规范分为硬规范硬规范和和软规范软规范–硬规范：在较短时间内通以大电流的规范硬规范：在较短时间内通以大电流的规范 生产率高、焊件变形小、电极磨损慢，但要求设备功率生产率高、焊件变形小、电极磨损慢，但要求设备功率大，规范应控制明确大，规范应控制明确–软规范：在较长时间内通以较小电流的规范软规范：在较长时间内通以较小电流的规范 生产率低，但可选用功率小的设备焊接较厚的工件，更生产率低，但可选用功率小的设备焊接较厚的工件，更适合焊件有淬硬倾向的金属。

适合焊件有淬硬倾向的金属2、、 缝焊缝焊•应用：只适用于应用：只适用于焊接焊接3mm以下薄板、有以下薄板、有密封要求密封要求的较规则的较规则焊缝，焊缝，如油箱、小型容器和烟道等结构产品如油箱、小型容器和烟道等结构产品 3、、 对焊对焊•对焊：对焊：将焊件装配成对接接头，钳口形电极夹住焊件，将焊件装配成对接接头，钳口形电极夹住焊件，电阻热加热接头金属，在压力下完成焊接的电阻焊方法电阻热加热接头金属，在压力下完成焊接的电阻焊方法•应用：应用：刀具、管子、钢筋、钢轨、锚链、链条等的焊接刀具、管子、钢筋、钢轨、锚链、链条等的焊接 电阻对焊电阻对焊•将焊件装配成将焊件装配成对接接头对接接头，使，使其端面紧密接触，利用电阻其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后迅热加热至塑性状态，然后迅速施加顶锻力完成焊接的方速施加顶锻力完成焊接的方法法 •焊前接头端面要平滑、清洁焊前接头端面要平滑、清洁 ( (焊前加工、清理要求较高）焊前加工、清理要求较高）•一般用于截面简单、直径一般用于截面简单、直径（或边长）小于（或边长）小于20mm和强和强度要求不高的棒材和线材度要求不高的棒材和线材 •特点：特点：–接头夹渣少，质量好，强度较高，承载能力强。

接头夹渣少，质量好，强度较高，承载能力强–金属损耗较大，焊件需留较大余量；金属损耗较大，焊件需留较大余量；–焊接时火花飞溅，易污损其它设备与环境，需隔离防护焊接时火花飞溅，易污损其它设备与环境，需隔离防护–接头处焊后有毛刺需加工清理接头处焊后有毛刺需加工清理 •应用：应用：适用于承受较大载荷零件或重要零件的焊接适用于承受较大载荷零件或重要零件的焊接 闪光对焊闪光对焊 二、摩擦焊二、摩擦焊 •利用工件接触端面相对旋转运动中摩擦产生的热，将焊利用工件接触端面相对旋转运动中摩擦产生的热，将焊件接头处加热到塑性状态，然后迅速加压顶锻完成焊接件接头处加热到塑性状态，然后迅速加压顶锻完成焊接的一种压焊方法的一种压焊方法•按焊件相对运动的轨迹不同，摩擦焊又分为旋转式摩擦按焊件相对运动的轨迹不同，摩擦焊又分为旋转式摩擦焊和轨道式摩擦焊两种焊和轨道式摩擦焊两种 •优点：优点：–接头组织致密，焊接质量好且稳定接头组织致密，焊接质量好且稳定 –焊前接头不需特殊清理，焊接时焊前接头不需特殊清理，焊接时不需焊接材料不需焊接材料，焊接时，焊接时间短，生产成本低间短，生产成本低 –可焊接的金属范围广，也可焊接异种金属材料。

可焊接的金属范围广，也可焊接异种金属材料 •应用：应用：–主要用于旋转焊件的压焊，焊接接头一般为等截面，非主要用于旋转焊件的压焊，焊接接头一般为等截面，非圆截面的焊接比较困难圆截面的焊接比较困难 –摩擦焊焊件的最大截面不超过摩擦焊焊件的最大截面不超过0.02m2 三、三、 钎钎 焊焊•钎焊：钎焊：利用熔点比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件利用熔点比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到关于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用和钎料加热到关于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的焊接方法连接的焊接方法•钎焊过程钎焊过程ü熔化钎料的润湿过程；熔化钎料的润湿过程； ü钎料组分与母材相互扩散过程钎料组分与母材相互扩散过程ü钎剂的作用钎剂的作用:• 清除被焊工件表面的氧化膜及其它杂质；清除被焊工件表面的氧化膜及其它杂质；• 保护母材接触面和钎料不受氧化；保护母材接触面和钎料不受氧化；• 改善钎料流入间隙的性能（润湿性）和毛细流动性改善钎料流入间隙的性能（润湿性）和毛细流动性。

根据钎料熔点不同，钎焊分为根据钎料熔点不同，钎焊分为硬钎焊硬钎焊和和软钎焊软钎焊一、一、硬钎焊硬钎焊•钎料熔点在钎料熔点在450℃℃以上，接头强度在以上，接头强度在200MPa200MPa以上以上•用于用于受力较大的受力较大的钢铁和铜合金构件的焊接及钢铁和铜合金构件的焊接及刀具、工刀具、工具的焊接具的焊接•常用钎剂为硼砂、硼酸、氯化物等常用钎剂为硼砂、硼酸、氯化物等 •常用钎料有常用钎料有铜基、银基和镍基铜基、银基和镍基钎料二、软钎焊二、软钎焊•钎料熔点在钎料熔点在450℃℃以下，接头强度较低，一般不超过以下，接头强度较低，一般不超过70MPa70MPa•用于焊接用于焊接受力不大的常温下工作的工件受力不大的常温下工作的工件如仪表、导如仪表、导电元件以及钢铁、铜及铜合金等制造的构件电元件以及钢铁、铜及铜合金等制造的构件•常用钎剂为松香、氯化锌溶液；常用钎剂为松香、氯化锌溶液；•常用钎料是常用钎料是锡铅合金锡铅合金钎焊构件的接头形式钎焊构件的接头形式•板料搭接板料搭接•套件镶接套件镶接钎焊加热方法：钎焊加热方法：•烙铁加热烙铁加热•火焰加热火焰加热•电阻加热电阻加热•感应加热感应加热•炉内加热炉内加热•盐浴加热盐浴加热钎焊与熔焊相比，钎焊特点是：钎焊与熔焊相比，钎焊特点是：(1)(1)工件加热温度较低，组织和力学性能变化很小，变形工件加热温度较低，组织和力学性能变化很小，变形也小；接头光滑平整，工件尺寸精确。

也小；接头光滑平整，工件尺寸精确2)(2)可焊接可焊接性能差异很大的性能差异很大的异种金属异种金属，对工件厚度的差别，对工件厚度的差别也没有严格限制也没有严格限制3)(3)工件整体加热钎焊时，工件整体加热钎焊时，可同时钎焊多条接缝可同时钎焊多条接缝组成的复组成的复杂形状构件，生产率很高杂形状构件，生产率很高4)(4)设备简单，投资费用少设备简单，投资费用少5)(5)钎焊钎焊接头强度低，尤其是动载荷强度低接头强度低，尤其是动载荷强度低，允许的工作，允许的工作温度不高，焊前清理要求严格，钎料价格比较贵温度不高，焊前清理要求严格，钎料价格比较贵§§4 4-4 -4 常用金属材料的焊接常用金属材料的焊接一、碳钢的焊接一、碳钢的焊接1、、 低碳钢的焊接低碳钢的焊接(C<0.25 %)p焊接性良好：焊接性良好：CE<0.4% ,一般不需采取特殊工艺措施一般不需采取特殊工艺措施p焊接方法、工艺与焊接材料选择焊接方法、工艺与焊接材料选择 Ø焊条电弧焊：焊条电弧焊：§一般焊件，按一般焊件，按“等强等强”原则，选用酸性焊条原则，选用酸性焊条E4303(J422)、、E4320(J424)等等 ；；§承受动载荷、结构复杂的厚大焊件，选用抗裂性好的碱承受动载荷、结构复杂的厚大焊件，选用抗裂性好的碱性焊条性焊条E4315（（J427）、）、E4316（（J426））等等 。

Ø埋弧焊：焊丝埋弧焊：焊丝H08A或或H08MnA配合焊剂配合焊剂HJ431Ø电渣焊：焊后应进行正火处理电渣焊：焊后应进行正火处理 2、中、高碳钢的焊接、中、高碳钢的焊接(1)中碳钢中碳钢(C=0.25%-0.45% )•焊接性较差焊接性较差：：CE=0.4%-0.6% ，，热影响区组织淬硬倾向增热影响区组织淬硬倾向增大，较易出现裂纹和气孔大，较易出现裂纹和气孔 ，，需采取一定的工艺措施需采取一定的工艺措施•焊接方法、工艺与焊接材料选择焊接方法、工艺与焊接材料选择 Ø多采用焊条电弧焊，多采用焊条电弧焊，焊条按焊条按“等强等强”原则选用抗裂性好原则选用抗裂性好的碱性焊条的碱性焊条E5015（（J507）、）、E5016（（J506）、）、 E5515（（J557 ）） 、、E5516（（J556））等等 Ø预热：预热：35、、45钢，焊前应预热钢，焊前应预热150~250℃Ø焊后缓冷焊后缓冷，并在热处理，并在热处理600~650℃ 去应力回火去应力回火Ø为避免焊缝碳含量升高，采用为避免焊缝碳含量升高，采用开坡口开坡口并采用细焊条，小并采用细焊条，小电流，多层焊等工艺电流，多层焊等工艺Ø无法预热无法预热时，选用时，选用奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢焊条焊条 (2)高碳钢高碳钢•焊接性差：焊接性差：CE>0.6% ，，淬硬倾向大，易出现裂纹和气孔淬硬倾向大，易出现裂纹和气孔 ，，需采取工艺措施。

高碳钢一般不用于制作焊接结构，需采取工艺措施高碳钢一般不用于制作焊接结构，只用只用于破损工件的焊补于破损工件的焊补 Ø通常采用焊条电弧焊或气焊通常采用焊条电弧焊或气焊Ø焊条电弧焊的焊条选用焊条电弧焊的焊条选用E6015(J607)、、E7015(J707) 等等 Ø焊前应预热焊前应预热250~350℃Ø焊后缓冷，并立即在焊后缓冷，并立即在650℃进行去应力回火进行去应力回火Ø为避免焊缝碳含量升高，采用开坡口并采用细焊条，小为避免焊缝碳含量升高，采用开坡口并采用细焊条，小电流，多层焊等工艺焊接方法、工艺与焊接材料选择电流，多层焊等工艺焊接方法、工艺与焊接材料选择 Ø无法预热无法预热时，选用时，选用奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢焊条焊条二、低合金结构钢焊接二、低合金结构钢焊接低合金结构钢：低合金结构钢：是在碳钢基础上加入总量不超过是在碳钢基础上加入总量不超过5％的合金元％的合金元素，以提高强度并保证一定塑韧性，或使钢具有某些特殊性能素，以提高强度并保证一定塑韧性，或使钢具有某些特殊性能 • 强度用钢强度用钢–热轧及正火钢：热轧及正火钢： s =294~490MPa–低碳调质钢：低碳调质钢： s =441~980MPa–中碳调质钢：中碳调质钢： s =880~1176MPa• 特殊性能钢特殊性能钢–低温钢低温钢–耐热钢耐热钢–耐蚀钢耐蚀钢  1 1、强度用钢焊接、强度用钢焊接•中碳调质钢中碳调质钢焊前预热更高，在焊前预热更高，在20200~350℃℃2 2、特殊用钢焊接、特殊用钢焊接 •珠光体耐热钢：珠光体耐热钢：以以Cr、、Mo为基础的低、中合金钢。

为基础的低、中合金钢12CrMo、、20Cr3MoWV–碳当量数值约为碳当量数值约为0.45%~0.90%，裂纹倾向大，裂纹倾向大(冷冷)，，焊接焊接性较差性较差–采用焊条电弧焊：采用焊条电弧焊：选用与母材成分相近的焊条选用与母材成分相近的焊条–预热预热温度温度150~400℃–焊后立即用石棉布覆盖焊缝及亚焊缝区焊后立即用石棉布覆盖焊缝及亚焊缝区–焊后焊后应及时进行应及时进行700~750℃高温回火高温回火，防止延迟裂纹，，防止延迟裂纹，消除应力消除应力–焊前焊前不能预热时不能预热时，应，应选用选用Ni 、、Cr含量较高的奥氏体不锈含量较高的奥氏体不锈钢焊条钢焊条•低温钢：低温钢：含含Ni量较高的量较高的5Ni，，9 Ni钢等钢等–焊前焊前不需预热不需预热–焊条成分要与母材匹配焊条成分要与母材匹配–焊接线焊接线能量输入要小能量输入要小–焊后回火注意避开焊后回火注意避开“回火脆性区回火脆性区”•耐蚀钢：耐蚀钢：–除除P含量较高的钢以外，其它耐蚀钢焊接性含量较高的钢以外，其它耐蚀钢焊接性较好，较好，不需预热不需预热或或焊后热处理焊后热处理等–选择与母材相匹配的耐蚀焊条选择与母材相匹配的耐蚀焊条。

三、不锈钢焊接三、不锈钢焊接•奥氏体型不锈钢奥氏体型不锈钢：：Cr，，Ni元素含量较高，元素含量较高，C含量含量低如0Cr18Ni9、、1Cr18Ni9Ti–焊接性良好焊接性良好，焊接时一般，焊接时一般不需要采取工艺措施不需要采取工艺措施–焊条电弧焊、钨极氩弧焊焊条电弧焊、钨极氩弧焊–焊条、焊丝和焊剂的选用应焊条、焊丝和焊剂的选用应保证焊缝金属与母材保证焊缝金属与母材成分类型相同成分类型相同 –焊接材料和焊接工艺不合适，均产生晶间腐蚀和焊接材料和焊接工艺不合适，均产生晶间腐蚀和热裂纹，所以采用热裂纹，所以采用小电流小电流、、快速不摆动焊快速不摆动焊，，焊后焊后加大冷速加大冷速–接触腐蚀介质的表面应最后施焊接触腐蚀介质的表面应最后施焊 •铁素体型不锈钢铁素体型不锈钢: 1Cr17–焊条电弧焊、钨极氩弧焊焊条电弧焊、钨极氩弧焊–热影响区中的铁素体晶粒易过热粗化热影响区中的铁素体晶粒易过热粗化–焊前预热温度应在焊前预热温度应在150℃以下以下–采用小电流、快速焊等工艺，以降低晶粒粗采用小电流、快速焊等工艺，以降低晶粒粗大倾向 •马氏体型不锈钢：马氏体型不锈钢：2Cr13–焊条电弧焊、钨极氩弧焊焊条电弧焊、钨极氩弧焊–焊后淬硬倾向大，易出现冷裂纹焊后淬硬倾向大，易出现冷裂纹–焊前预热温度焊前预热温度200~400℃–焊后要进行热处理，否则应选用奥氏体不锈焊后要进行热处理，否则应选用奥氏体不锈钢焊条钢焊条四、铸铁焊四、铸铁焊补补 铸铁中铸铁中C、、Si、、Mo、、S、、P比碳钢高，焊接性能差，比碳钢高，焊接性能差，不能作为焊接结构件，但应用于铸铁件的局部缺陷的不能作为焊接结构件，但应用于铸铁件的局部缺陷的焊补，具有很大的经济价值。

焊补，具有很大的经济价值铸铁焊补出现的问题：铸铁焊补出现的问题：•焊接接头易生成白口组织和淬硬组织，难以机加工；焊接接头易生成白口组织和淬硬组织，难以机加工；•焊接接头易出现裂纹焊接接头易出现裂纹 焊补方法：焊补方法：1. 冷焊法冷焊法工艺：工艺：焊前工件不预热（或局部预热至焊前工件不预热（或局部预热至300～～400℃，也称，也称半热焊），焊后缓冷半热焊），焊后缓冷焊补方法：焊条电弧焊焊补方法：焊条电弧焊焊条选择依据：焊条选择依据：–保证焊缝中碳、硅含量合适而不致生成白口组织保证焊缝中碳、硅含量合适而不致生成白口组织–保证焊缝组织为塑性好的非铸铁型组织保证焊缝组织为塑性好的非铸铁型组织–保证焊后工件的加工性能和使用性能保证焊后工件的加工性能和使用性能焊条的种类：焊条的种类：镍基铸铁焊条、铁基铸铁焊条、纯铁芯铸铁镍基铸铁焊条、铁基铸铁焊条、纯铁芯铸铁焊条、低碳钢芯铸铁焊条焊条、低碳钢芯铸铁焊条–镍基铸铁焊条具有良好的抗裂性和加工性，主要用于重要铸镍基铸铁焊条具有良好的抗裂性和加工性，主要用于重要铸铁件的焊补，如机床导轨铁件的焊补，如机床导轨–纯铁芯铸铁焊条、低碳钢芯铸铁焊条和铁基铸铁焊条易出现纯铁芯铸铁焊条、低碳钢芯铸铁焊条和铁基铸铁焊条易出现白口和裂纹，适于非加工面或刚度小的小型薄壁件的焊补白口和裂纹，适于非加工面或刚度小的小型薄壁件的焊补特点：特点：生产率高，劳动条件好，工件焊补成本低生产率高，劳动条件好，工件焊补成本低 2. 热焊法热焊法工艺：把工艺：把工件预热至工件预热至600~700℃℃，并在此温度下施焊，，并在此温度下施焊，焊后缓冷或在焊后缓冷或在600~700℃℃保温消除应力。

保温消除应力焊补方法：焊条电弧焊和气焊焊补方法：焊条电弧焊和气焊Ø焊条电弧焊：焊条电弧焊：适于中等厚度以上（＞适于中等厚度以上（＞10mm10mm））的铸铁件，选的铸铁件，选用铁基铸铁焊条或低碳钢芯铸铁焊条用铁基铸铁焊条或低碳钢芯铸铁焊条Ø气焊：气焊：为防止烧穿，为防止烧穿，10mm10mm以下薄件采用气焊，选用铁基铸以下薄件采用气焊，选用铁基铸铁焊丝并配合焊剂使用铁焊丝并配合焊剂使用 焊件需火焰预热并缓慢冷却焊件需火焰预热并缓慢冷却特点：特点：热焊法劳动条件差，一般用于焊补后还需机械加热焊法劳动条件差，一般用于焊补后还需机械加工的复杂、重要铸铁件如汽车的缸体、缸盖，机工的复杂、重要铸铁件如汽车的缸体、缸盖，机床导轨床导轨等五、五、 非铁金属焊接非铁金属焊接 非铁金属主要指非铁金属主要指铝、铜、铝、铜、钛钛及其合金，它们的特殊及其合金，它们的特殊性能使得应用愈来愈广泛性能使得应用愈来愈广泛1 1、铜及铜合金的焊接、铜及铜合金的焊接• 铜及铜合金的焊接性：铜及铜合金的焊接性：–难熔合及易变形难熔合及易变形:(导热系数是钢的导热系数是钢的6倍，热量易失散，不易倍，热量易失散，不易达到熔化温度，出现难熔合、未焊透、成形差达到熔化温度，出现难熔合、未焊透、成形差)–热裂裂纹倾向大向大：：(线膨胀系数大，凝固收缩率大，热影响区线膨胀系数大，凝固收缩率大，热影响区大，应力大易变形，大，应力大易变形，Cu2O、、Cu2S、、P、、Bi等于等于Cu形成低熔点共形成低熔点共晶而热裂晶而热裂)–易易产生气孔生气孔：：(H在液态中的溶解度是固态的数倍；在液态中的溶解度是固态的数倍；H与与Cu2O 反应生成反应生成水蒸气水蒸气)•焊接工艺特点：焊接工艺特点：–强热源设备和焊前预热强热源设备和焊前预热(150~550℃),防止防止难熔合、未难熔合、未焊透，减小应力和变形焊透，减小应力和变形–加入脱氧剂，控制氢来源，降低熔池冷速等防止裂加入脱氧剂，控制氢来源，降低熔池冷速等防止裂纹、气孔缺陷纹、气孔缺陷 –焊后采用退火处理以消除应力焊后采用退火处理以消除应力 •焊接方法接方法：：–氩弧焊：氩弧焊：工件厚度工件厚度<3mm，，TIG焊；焊； 3mm~ 12mm ，， TIG 、、MIG焊；焊；>12mm，，MIG焊；、焊；、–气焊气焊黄铜采用弱氧化焰，其他均采用中性焰黄铜采用弱氧化焰，其他均采用中性焰–埋弧焊埋弧焊：中、厚板长焊缝的焊接：中、厚板长焊缝的焊接–钎焊钎焊：：  2、、 铝及铝合金的焊接铝及铝合金的焊接•铝及铝合金的焊接性铝及铝合金的焊接性–极易氧化极易氧化 ：：(Al2O3薄膜，熔点薄膜，熔点2050℃，覆盖表面，阻碍母，覆盖表面，阻碍母材熔合，且比重大，易进入焊缝造成夹杂材熔合，且比重大，易进入焊缝造成夹杂)–易生成气孔易生成气孔：：(H在液态铝中的溶解度是固态的在液态铝中的溶解度是固态的20倍；倍； Al2O3薄膜易吸收水分薄膜易吸收水分) –熔融状态难控制：熔融状态难控制：(固态转变成液态时，无明显颜色变化，固态转变成液态时，无明显颜色变化，不易判断熔池温度，易烧穿不易判断熔池温度，易烧穿) –热裂纹热裂纹(易出现热裂纹易出现热裂纹) –时效强化铝合金接头的强化时效强化铝合金接头的强化(熔焊后热影响区中时效强化熔焊后热影响区中时效强化效果下降难以避免效果下降难以避免) •焊接方法焊接方法–氩弧焊氩弧焊：：““阴极破碎阴极破碎””作用可解决氧化问题，作用可解决氧化问题，惰性气体保护等措施可以解决气孔问题。

惰性气体保护等措施可以解决气孔问题–电阻焊、钎焊电阻焊、钎焊：：焊前清除表面氧化物焊前清除表面氧化物–气焊：气焊：用于焊接质量要求不高的工业纯铝和防用于焊接质量要求不高的工业纯铝和防锈铝合金，锈铝合金，2mm2mm以下薄板以下薄板 –焊前要严格清洗焊件、焊丝焊前要严格清洗焊件、焊丝( (化学成分相同的焊化学成分相同的焊丝或用切条丝或用切条) )，并一定要干燥后再焊，并一定要干燥后再焊 3、、 钛及钛合金的焊接钛及钛合金的焊接•钛及钛合金的焊接性钛及钛合金的焊接性–化学性质非常活泼，极易出现多种焊接缺陷化学性质非常活泼，极易出现多种焊接缺陷 ，，焊焊接性差接性差–极易吸收各种气体，使焊缝极易吸收各种气体，使焊缝出现气孔出现气孔 •焊接方法：焊接方法：主要采用氩弧焊主要采用氩弧焊，此外还可采用等离子，此外还可采用等离子弧焊、真空电子束焊和钎焊弧焊、真空电子束焊和钎焊等等 焊焊件件厚度厚度<3mm<3mm的钛合金钨极氩弧焊成熟，焊时仍的钛合金钨极氩弧焊成熟，焊时仍需严格控制焊前、焊中和焊后的工艺需严格控制焊前、焊中和焊后的工艺。