焊接冶金学基础知识.ppt

2012年6月11日焊接冶金学基础知识0目录第一节:焊接技术的发展与应用第二节:焊接技术的基本概念第三节:熔化焊焊接接头的形成及其冶金过程0第一节焊接技术的发展与应用我国焊接技术的发展可以追溯到商周时期,当时制造的铁刃铜钺是铁和铜的铸焊件,青铜剑是锻焊件。铁铜钺青铜剑古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上,使用的热源都是炉火,温度低、能量不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊接,只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。一、焊接技术的发展史:019世纪初,英国的戴维斯发现电弧可作高温热源;1885~1887年,俄国的贝尔南多斯和奥尔柴夫斯基实验确定了电弧焊接方法;1937年,德国应用埋弧焊;1955年,电渣焊在苏联得到应用;1961年,电子束焊机获得专利;现今,焊接已经从一种传统的热加工技艺,发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。随着相关学科技术的发展和进步,不断有新的知识融合在焊接之中。0焊接显现了极高的技术含量和附加值:当今许多最新科研成果、前沿技术和高新技术,诸如:计算机、微电子、数字控制、信息处理、工业机器人、激光技术等,已经被广泛地应用于焊接领域,这使得焊接的技术含量得到了空前的提高,并在制造过程中创造了极高的附加值。焊接已成为关键的制造技术:焊接作为组装工艺之一,通常被安排在制造流程的后期或最终阶段,因而对产品质量具有决定性作用。正因为如此,在许多行业中,焊接被视为一种关键的制造技术。焊接已成为现代工业不可分离的组成部分:焊接技术广泛应用于机械、车辆、军事、航空航天,能源化工,电子通信、建筑桥梁等各个方面。二、焊接技术的实际意义及应用0工程机械汽车军事舰船航天石油化工电子通信桥梁建筑0三、焊接技术的发展方向目前,广泛使用的传统焊接方法有手工电弧焊,埋弧焊,气体保护焊,电阻焊等。国内外焊接技术的发展趋势主要集中在以下几方面:1)焊接能源电子束、激光束、微波及混合热源。2)计算机在焊接技术中的应用计算机调节参数并记录数据。3)焊接机器人和智能化机器人焊接及视觉跟踪等。4)提高焊接效率如埋弧焊的多丝焊接。5)特种材料焊接与异种材料焊接如纳米材料、非晶材料的焊接。焊接新技术新材料新工艺新设备0第二节焊接的基本概念1、材料连接(materialjoiningengineering)焊接:母材被熔化或发生塑性变形,通过化学反应实现;钎接:母材不熔化,被熔化的钎料所润湿,通过扩散实现;粘接:采用中间层(粘合剂),通过附着力实现。2、焊接(welding)定义:通过加热或加压或两者并用,使用或不使用填充材料,使被焊工件(同质或异质材料)达到原子间结合而形成永久性连接的工艺过程。03、焊接的物理本质—金属:形成金属键结合;—塑料:形成共同的分子链。宏观上形成永久性的接头微观上组织上建立内在联系对于大多金属:rA≈~—斥力;2—引力;3—合力原子间距原子间作用力与原子间距的关系作用力怎样才能实现焊接的过程呢?04、金属材料焊接的实现手段通过加热:破坏接触面氧化膜,降低金属变形阻力,缩小原子间距,促进原子扩散及冶金反应;通过加压:破坏接触面氧化膜,增加接触面积。焊接方法一般分三大类:熔化焊(fusionwelding):液相接合,一般不加压,接合处形成共同晶粒;压力焊(pressurewelding):固相接合,局部加热加压,产生塑性变形;钎焊(brazingandsoldering):液-固相接合,母材无熔化,无共同晶粒,需填低熔点钎料,有原子扩散。0