第二章 焊 接
引言：
1、焊接的概念
通过加热或加压 (或两者并用 ),并且用 (或不用 )填充材料,使焊件达
到原子间结合的 连接方法 。
加热可使被焊金属接头熔化,形成共同的熔池,凝固后连接起来,
固态下焊接时需要加热或加压并加热,
熔焊接时需要加热,
加压力是使被焊金属的连接处产生塑性变形,以增加它们的真实
接触面积,
加热是为了增加金属塑性和原子的扩散能力,
2、焊接的特点,
焊接与其它连接方法有本质的区别,不仅在宏观上建立了永久
性的联系,在微观上也建立了组织之间的原子级的内在联系,
焊接比其它连接方法具有更高的强度,密封性,且质量可靠,生
产率高,便于实现自动化,
节省金属,工艺简单,可以很方便的采用锻 -焊,铸 -焊等复
合工艺,生产大型复杂的机械结构和零件,
焊接是一个不均匀加热的过程,焊后的焊缝易产生焊接应
力,易引起变形,
第 13章 焊接
3、焊接的种类,
(1)熔化焊,
根据焊接的过程可分为三
类, 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法,
主要有电弧焊,气焊,电渣焊,等离子弧焊,电子束焊,激光焊等,
(2)压力焊,
(3)钎焊,
通过加压和加热的综合作用,以实现金属接合的焊接方法,
以熔点低于被焊金属熔点的焊料填充接头形成焊缝的焊接
方法,
主要包括电阻焊,摩擦焊,爆炸焊等,
主要包括软钎焊和硬钎焊,
第 13章 焊接
第一节 手工电弧焊
一、焊接过程
手工电弧焊是 熔焊 一种,它是用手操作焊条,利用焊条与被焊金属工
件间产生的电弧热量加热并熔化金属,随后形成焊缝,获得牢固接头的焊
接方法,
焊接时,焊工手握夹着焊条的焊钳进行焊接,焊条和工件之间产生电
弧将工件局部加热到熔化状态形成熔池,焊条作为一个电极,其端部在电
弧的作用下不断被熔化,形成熔滴进入熔池,随着电弧的向前移动,熔池
尾部液态金属逐步冷却结晶,最终形成焊缝,(其过程如图 )
第 13章 焊接
二、焊接工艺
(一 )焊接电弧
电弧是在电极 (焊条 )和工件间的气体介质中强烈而持久的放电现象,
1.产生过程,
焊接时,使电极与工件瞬时接触并迅速提起 (离开焊件 2-4mm),
由于短路产生高热,产生金属蒸汽,高温金属发出电子并撞击气体分
子,使气体介质电离成正离子和负离子,正离子流向阴极,负离子流向阳
极,形成电弧,
2.电弧的构造, (如图 )
当采用直流电源焊接时,阳极区温度可达 2600K,阴极区可 2400K,
电弧中心区可达 6000-8000K.故有 正反两种 接法,
采用交流电源焊接时,两极温度均可达 2500K左右,
第 13章 焊接
(二 )焊接接头形式及坡口
(三 )焊缝的空间位置
根据焊件结构形状,厚度和使用条件,常用的接头型式有,
对接 搭接 角接 交接
坡口,为保证厚板能焊透和减少焊件在焊缝中的比例,焊接前把两焊件
的待焊处加工成所需的几何形状,
常见的坡口型式有,
V型 X型 Y型 U型
(常见的接头形式及坡口 )
根据焊缝在空间的位置不同,可分为,
平焊 横焊 立焊 仰焊
第 13章 焊接
(四 )焊接直径与焊接电流
为保证焊接质量应正确选择 焊接工艺参数 。焊条直径决定于焊件厚度,焊
接电流决定于焊条直径。（见表）
三、电焊设备
弧焊机是手工电弧焊的主要设备，常用的交流电弧焊机和直流电弧焊机。
1、交流电弧焊机
2、直流电弧焊机
其实质是一部具有符合焊接要求的特殊降压变压器。
是由特殊的直流发电机和普通的交流电动机组成的。
第 13章 焊接
四、电焊条
焊条在焊接过程中一是作为电极传导电流及产生电弧，二是作
为填充材料。焊条是手工电弧焊接必须使用的焊接填充材料。
1、作用：
2、组成,焊条由焊芯和药皮两部分组成 。
焊芯,其作用是传导电流、产生电弧和填充金属的作用。
药皮,由多种矿石粉、铁合金粉、有机物和粘结剂等组成。
其作用是：
（ 1）改善焊条工艺性
（ 2）机械保护
（ 3）参与冶金反应
第 13章 焊接
3、焊条型号
E 50 1 8
表示药皮为铁粉低氢型，
第 13章 焊接
直
流
电
焊
机
第 13章 焊接
直流电焊机第 13章 焊接
四、焊条
一般电弧焊所使用的焊条为普通焊条，由焊芯和药皮（涂料）两部分组成,
1．焊芯 是组成焊缝金属的主要材料。
焊芯的直径即称为焊条直径，最小为 1.6mm，最大为 8mm，以直径为
3.2～ 5mm的焊条应用最广。 焊接合金结构钢、不锈钢用的钢条、应采
用相应的合金结构钢、不锈钢的焊接钢丝作焊芯。
焊条药皮在焊接过程中的作用
2．焊条药皮
第 13章 焊接
常用的连接方法
焊 接,
胶 接,
机械连接, 主要指螺栓连接,铆钉连接,销和键连接等,
借助于胶粘剂使两个分离的表面依靠化学力
和机械力作用把物体结合的连接方法,
可连接同种金属 (或异种金属,或非金属 )的各种接头 ;特别适
用于异型,异质,复杂形状的连接 ;但接头力学性能低,耐热老化和
气候老化性能差,
指各种同种或异种金属材料 (包括各类钢材,铝合金,钛合
金,铜合金以及其它一些特种金属合金 )之间的连接,
主要用于机械制造和工程结构中,
特点是连接件是标准件,有良好的互换性,选用方便,易于
检修 ;但成本高,影响外观,
第 13章 焊接
第 13章 焊接
第 13章 焊接
交
流
电
焊
机
第 13章 焊接
交
流
电
焊
机
第 13章 焊接
交
流
电
焊
机
第 13章 焊接
交
流
电
焊
机
第 13章 焊接
第 13章 焊接
第 13章 焊接
引言：
1、焊接的概念
通过加热或加压 (或两者并用 ),并且用 (或不用 )填充材料,使焊件达
到原子间结合的 连接方法 。
加热可使被焊金属接头熔化,形成共同的熔池,凝固后连接起来,
固态下焊接时需要加热或加压并加热,
熔焊接时需要加热,
加压力是使被焊金属的连接处产生塑性变形,以增加它们的真实
接触面积,
加热是为了增加金属塑性和原子的扩散能力,
2、焊接的特点,
焊接与其它连接方法有本质的区别,不仅在宏观上建立了永久
性的联系,在微观上也建立了组织之间的原子级的内在联系,
焊接比其它连接方法具有更高的强度,密封性,且质量可靠,生
产率高,便于实现自动化,
节省金属,工艺简单,可以很方便的采用锻 -焊,铸 -焊等复
合工艺,生产大型复杂的机械结构和零件,
焊接是一个不均匀加热的过程,焊后的焊缝易产生焊接应
力,易引起变形,
第 13章 焊接
3、焊接的种类,
(1)熔化焊,
根据焊接的过程可分为三
类, 将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法,
主要有电弧焊,气焊,电渣焊,等离子弧焊,电子束焊,激光焊等,
(2)压力焊,
(3)钎焊,
通过加压和加热的综合作用,以实现金属接合的焊接方法,
以熔点低于被焊金属熔点的焊料填充接头形成焊缝的焊接
方法,
主要包括电阻焊,摩擦焊,爆炸焊等,
主要包括软钎焊和硬钎焊,
第 13章 焊接
第一节 手工电弧焊
一、焊接过程
手工电弧焊是 熔焊 一种,它是用手操作焊条,利用焊条与被焊金属工
件间产生的电弧热量加热并熔化金属,随后形成焊缝,获得牢固接头的焊
接方法,
焊接时,焊工手握夹着焊条的焊钳进行焊接,焊条和工件之间产生电
弧将工件局部加热到熔化状态形成熔池,焊条作为一个电极,其端部在电
弧的作用下不断被熔化,形成熔滴进入熔池,随着电弧的向前移动,熔池
尾部液态金属逐步冷却结晶,最终形成焊缝,(其过程如图 )
第 13章 焊接
二、焊接工艺
(一 )焊接电弧
电弧是在电极 (焊条 )和工件间的气体介质中强烈而持久的放电现象,
1.产生过程,
焊接时,使电极与工件瞬时接触并迅速提起 (离开焊件 2-4mm),
由于短路产生高热,产生金属蒸汽,高温金属发出电子并撞击气体分
子,使气体介质电离成正离子和负离子,正离子流向阴极,负离子流向阳
极,形成电弧,
2.电弧的构造, (如图 )
当采用直流电源焊接时,阳极区温度可达 2600K,阴极区可 2400K,
电弧中心区可达 6000-8000K.故有 正反两种 接法,
采用交流电源焊接时,两极温度均可达 2500K左右,
第 13章 焊接
(二 )焊接接头形式及坡口
(三 )焊缝的空间位置
根据焊件结构形状,厚度和使用条件,常用的接头型式有,
对接 搭接 角接 交接
坡口,为保证厚板能焊透和减少焊件在焊缝中的比例,焊接前把两焊件
的待焊处加工成所需的几何形状,
常见的坡口型式有,
V型 X型 Y型 U型
(常见的接头形式及坡口 )
根据焊缝在空间的位置不同,可分为,
平焊 横焊 立焊 仰焊
第 13章 焊接
(四 )焊接直径与焊接电流
为保证焊接质量应正确选择 焊接工艺参数 。焊条直径决定于焊件厚度,焊
接电流决定于焊条直径。（见表）
三、电焊设备
弧焊机是手工电弧焊的主要设备，常用的交流电弧焊机和直流电弧焊机。
1、交流电弧焊机
2、直流电弧焊机
其实质是一部具有符合焊接要求的特殊降压变压器。
是由特殊的直流发电机和普通的交流电动机组成的。
第 13章 焊接
四、电焊条
焊条在焊接过程中一是作为电极传导电流及产生电弧，二是作
为填充材料。焊条是手工电弧焊接必须使用的焊接填充材料。
1、作用：
2、组成,焊条由焊芯和药皮两部分组成 。
焊芯,其作用是传导电流、产生电弧和填充金属的作用。
药皮,由多种矿石粉、铁合金粉、有机物和粘结剂等组成。
其作用是：
（ 1）改善焊条工艺性
（ 2）机械保护
（ 3）参与冶金反应
第 13章 焊接
3、焊条型号
E 50 1 8
表示药皮为铁粉低氢型，
第 13章 焊接
直
流
电
焊
机
第 13章 焊接
直流电焊机第 13章 焊接
四、焊条
一般电弧焊所使用的焊条为普通焊条，由焊芯和药皮（涂料）两部分组成,
1．焊芯 是组成焊缝金属的主要材料。
焊芯的直径即称为焊条直径，最小为 1.6mm，最大为 8mm，以直径为
3.2～ 5mm的焊条应用最广。 焊接合金结构钢、不锈钢用的钢条、应采
用相应的合金结构钢、不锈钢的焊接钢丝作焊芯。
焊条药皮在焊接过程中的作用
2．焊条药皮
第 13章 焊接
常用的连接方法
焊 接,
胶 接,
机械连接, 主要指螺栓连接,铆钉连接,销和键连接等,
借助于胶粘剂使两个分离的表面依靠化学力
和机械力作用把物体结合的连接方法,
可连接同种金属 (或异种金属,或非金属 )的各种接头 ;特别适
用于异型,异质,复杂形状的连接 ;但接头力学性能低,耐热老化和
气候老化性能差,
指各种同种或异种金属材料 (包括各类钢材,铝合金,钛合
金,铜合金以及其它一些特种金属合金 )之间的连接,
主要用于机械制造和工程结构中,
特点是连接件是标准件,有良好的互换性,选用方便,易于
检修 ;但成本高,影响外观,
第 13章 焊接
第 13章 焊接
第 13章 焊接
交
流
电
焊
机
第 13章 焊接
交
流
电
焊
机
第 13章 焊接
交
流
电
焊
机
第 13章 焊接
交
流
电
焊
机
第 13章 焊接
第 13章 焊接
第 13章 焊接
