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《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課件PPT 壓焊和可焊性和焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、壓焊、可焊性、焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計李海艷華中科技大學(xué)船海學(xué)院3.3.2壓焊工藝1電阻焊2摩擦焊3超聲波焊4擴(kuò)散焊5爆炸焊壓力焊的物理本質(zhì)：通過加熱等手段使金屬達(dá)到塑性狀態(tài)，加壓使其產(chǎn)生塑性變形、再結(jié)晶和擴(kuò)散等作用，使兩個分離表面的原子接近到晶格距離（0.3-0.5nm)，形成金屬鍵，從而獲得不可拆卸接頭的一類焊接方法。壓力焊的兩要素：（1）熱源：使金屬達(dá)到塑性狀態(tài)，提高原子的擴(kuò)散能力。電阻熱、高頻熱、摩擦熱。（2）力：使金屬產(chǎn)生塑性變形和再結(jié)晶。靜壓力、沖擊力和爆炸力。緒論電阻焊是利用電阻熱為熱源，并在壓力下通過塑變和再結(jié)
2、晶而實現(xiàn)焊接的。1、熱源：當(dāng)電流從兩電極流過焊件時，因焊件電阻而產(chǎn)生電阻熱：Q=I2Rt,R=Rc+2Rew+2Rw。①接觸電阻Rc+2Rew：因接觸面上存在的微觀凸凹不平、氧化物等不良導(dǎo)體膜，使電流線彎曲變長，實際導(dǎo)電面積減小所致。一、電阻焊的原理及過程②影響接觸電阻的因素：工件表面狀態(tài)。表面愈粗糙、氧化愈嚴(yán)重、接觸電阻愈大。電極壓力。壓力愈高、接觸電阻愈小。如再將壓力降低，接觸電阻將不能回到加壓前的數(shù)值。焊前預(yù)熱。焊前預(yù)熱將會使接觸電阻大大下降。③焊件電阻。2、力：用來調(diào)整電阻大小，改善加熱。產(chǎn)生塑性變形或在壓
3、力下結(jié)晶。同時細(xì)化晶粒，焊合缺陷等。3、電阻焊過程：預(yù)壓、通電加熱、在壓力下冷卻結(jié)晶或塑性變形和再結(jié)晶。為使焊縫生成在兩板的貼合面附近，接觸面上必須要有一定的接觸電阻。二、電阻點焊：點焊過程：電阻點焊是用圓柱電極壓緊工件，通電、保壓獲得焊點的電阻焊方法。通電后，因兩工件間接觸電阻的存在，使貼合面處溫度迅速上升到熔點以上。斷電后，熔核立即開始冷卻結(jié)晶，由于有維持壓力或頂鍛壓力的作用，從而消除了縮孔和縮松等缺陷，產(chǎn)生塑變和再結(jié)晶，細(xì)化晶粒，獲得組織致密的焊點。1、點焊時的分流：I=I1+I2I1=K?/L工件愈厚、導(dǎo)電
4、性愈好、點距愈小、分流愈嚴(yán)重。?I1I2IL2、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?qū)嵝院玫牟牧?，吸熱少，而散熱快，?dǎo)致熔核偏向厚板或?qū)岵畹牟牧系默F(xiàn)象。熔核偏移易使焊點減小，導(dǎo)致接頭性能下降。可采用特殊電極和工藝墊。3、點焊工藝參數(shù)：大電流，短時間稱為強(qiáng)規(guī)范。主要用于薄板和導(dǎo)熱性好的金屬的焊接，也可用于不同厚度或不同材料及多層薄板的點焊。小電流，長時間稱為弱規(guī)范。主要用于厚板和易淬火鋼的點焊。點焊應(yīng)用1、2縫焊是連續(xù)的點焊過程，它是用連續(xù)轉(zhuǎn)動的盤狀電極代替了柱狀電極，焊后獲得相互重疊的連續(xù)焊縫
5、。縫焊分流嚴(yán)重，通常采用強(qiáng)規(guī)范焊接，焊接電流比點焊大1.5-2倍?？p焊主要用于低壓容器，如汽車、摩托車的油箱、氣體靜化器等的焊接。三、電阻縫焊：對焊是利用電阻熱將工件斷面對接焊接的一種電阻焊方法。（1）電阻對焊：先將工件夾緊并加壓，然后通電使接觸面溫度達(dá)到塑性溫度(950-1000℃)在壓力下塑變和再結(jié)晶形成固態(tài)焊接接頭。四、對焊：（2）閃光對焊：先通電，后接觸，形成閃光。閃光一方面排除了氧化物和雜質(zhì)，另一方面使對口處的溫度迅速升高。閃光對焊主要用于鋼軌、錨鏈、管子、車輪等的焊接，也可用于異種金屬的焊接。因接頭中無
6、過熱區(qū)和鑄態(tài)組織，所以性能高。摩擦焊是利用焊件接觸面相對旋轉(zhuǎn)運動中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。摩擦焊1）接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定，其廢品率是閃光對焊的1%左右。適于焊接異種鋼和異種金屬，如碳素結(jié)構(gòu)鋼-高速鋼、銅-不銹鋼、鋁-銅、鋁-鋼等。2）焊件尺寸精度高，可以實現(xiàn)直接裝配焊接。焊接生產(chǎn)率高，是閃光焊的4～5倍。與閃光對焊比較，節(jié)省電能80%～90%左右摩擦焊優(yōu)點摩擦焊主要應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)工業(yè)中的焊接結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品以及圓柄刀具。摩擦焊應(yīng)用將兩工件壓緊在一起并置于真空或保
7、護(hù)氣氛中加熱，使兩焊件表面微觀凸凹不平處產(chǎn)生塑性變形達(dá)到緊密接觸，經(jīng)過較長時間的保溫和原子擴(kuò)散而形成固態(tài)冶金連接的壓焊方法稱為擴(kuò)散焊。擴(kuò)散焊分固態(tài)擴(kuò)散焊和瞬時液相擴(kuò)散焊兩類。擴(kuò)散焊焊接過程中沒有液相生成，始終保持固態(tài)接觸的擴(kuò)散焊方法稱為固態(tài)擴(kuò)散焊。固態(tài)擴(kuò)散焊在壓力和溫度的共作用下，使工件表面的凸起部分產(chǎn)生塑性變形，使接觸面積從1%增大到75%，為原子間的擴(kuò)散作好準(zhǔn)備的過程稱為變形-接觸階段。因界面產(chǎn)生較大的晶格畸變、位錯和空位，使界面處原子處于高度激活狀態(tài)，而很快擴(kuò)散形成金屬鍵，并經(jīng)過回復(fù)和再結(jié)晶產(chǎn)生晶界的推移，形
8、成固態(tài)冶金結(jié)合的過程稱為擴(kuò)散-界面推移階段。經(jīng)過長時間保溫擴(kuò)散，消除孔洞，界面晶粒長大，原始界面消失的過程稱為界面和孔洞消失階段擴(kuò)散焊中的變形接觸液相生成：在一定溫度下，利用中間夾層材料與兩焊件接觸處形成低熔點共晶液相，填充接頭間隙。等溫凝固：液相中使熔點降低的元素大量擴(kuò)散至焊件母材中，而焊件母材中某些元素向液相中溶解，使液相的熔點逐漸升高而凝固形成接頭。均
