1、焊接基础知识主讲人：符辰坚第 1页第一节：概述一、焊接的定义及分类焊接 通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。 金属连接 可拆卸连接 （螺栓连接、键连接等） 永久性连接铆接 焊接 加热加压实现方式1.焊接的定义第 2页2.焊接的分类焊接的分类压焊 对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接的方法。（锻焊、电阻焊、摩擦焊和气压焊、冷压焊、爆炸焊等）钎焊 熔化焊 将焊件接头加热至熔化状态，然后冷却结晶成一体的方法。采用熔点低于焊件 (母材 )的钎料与焊件一起加热，使钎料熔化 (焊件不熔化 )后，依靠钎料的流动充填接头预留空隙中，并与固态的母材相互扩散、溶解
2、，冷却后实现焊接的方法。第 3页第 3页第 4页二、焊接的特点1.优点1)焊接可节省金属材料，接头强度高 与铆接相比，焊接可以节省金属材料，从而减轻了结构的重量；与粘接相比，焊接具有较高的强度，焊接接头的承载能力可以达到与焊件材料相同的水平。2)焊接工艺过程比较简单，生产率高 焊接既不需像铸造那样要进行制作木型、造砂型、熔炼、浇铸等一系列工序，也不像铆接那样要开孔、制造铆钉并加热等，因而缩短了生产周期。第 5页 3)焊接接头质量好焊接接头不仅强度高，而且其它性能 (物理性能、耐热性能、耐腐蚀性能及密封性 )都能够与焊件材料相匹配。 4)焊接方法利用率高焊接可以化大为小，并能将不同材料连接成整体
3、制造双金属结构；还可将不同种类的毛坯连成铸一焊、铸一锻一焊复合结构，从而充分发挥材料的潜力，提高设备利用率，用较小的设备制造出大型的产品。第 6页2.缺点(1)由于施工和管理的不善，容易产生各种焊接缺陷。(2)焊后未经热处理的焊接构件，有较大的 残余变形和 残余应力。(3)焊接过程中，往往产生大量的光辐射， 有害气体和烟尘，不利于焊工的身体健康。实际应用中，要杨长避短，对材料、焊机、施工方法、质量检查、性能保证等，要具备充分的有关焊接知识和技术水平。第 7页第二节：电阻焊电阻焊属于压焊范畴，其中主要包裹点焊、凸焊、缝焊、对焊等方式，在次我们主要介绍点焊、凸焊。一、电阻点焊原理点焊是将被焊工件
4、压紧 于两电极之间，并通以 电流 ，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的 电阻热将其加热到熔化或塑性状态 ，使之形成金属结合的一种方法。第 8页二、电阻点焊设备电阻点焊机是由 变压器 、 控制器 和带有可更换电极臂的 枪组成。 第 9页1.变压器变压器 变压器是将低电流强度的 220V或 380V的电压变为 2 5V的高电流强度的焊接电压。2.焊机控制器焊机控制器 可以调节变压器输出焊接电流的强弱，并可以调节出精确的焊接电流通电时间。在焊接时间内，焊接电流被接通并通过被焊接的金属板，然后电流被切断。焊接电流的大小由金属板的厚度和电极臂长度来决定。 3.焊枪 焊枪通过电极臂向被焊接技术施加挤压
5、力，并流入焊接流。焊接开关电极电极臂第 10页二、电阻点焊焊接三要素电阻点焊的三个基本要素分别为电极压力、电流和时间。1.电极压力电极压力 两个金属板件直接的焊接机械强度与焊枪电极施加在金属板上的力有直接的关系。焊枪电极的压力太小、电流过大都会产生焊接飞溅物，导致焊接接头强度降低。焊枪电极压力太大会使焊点过小，并降低焊接部位的机械强度。焊枪压力过高会使电极头压入被焊金属，压入深度过大使焊接质量降低。焊点被电极压入的深度不能超过板厚的一半。电极压力大小对电极压力大小对焊点的影响焊点的影响 第 11页2.焊接电流 给金属板加压后，强电流流过焊枪电极，然后流入两个金属板件。在金属板的结合处电阻值最大
6、，电阻热使温度迅速上升，电流不断流过，金属便熔化并熔合在一起，电流太大或压力太小，将会产生内部飞溅物。如果适当减小电流强度或增加压力，使焊接溅出物减小到最小值。第 12页3.焊接加压时间焊接加压时间 电流停止后，焊接部位熔化的金属开始冷却，凝固的金属形成圆而平的焊点。对焊点施加的压力合适，焊点的结构紧密，有很高的机械强度。加压时间是一个重要因素，时间太短会使金属熔合不够紧密。第 13页三、焊接循环点焊和凸焊时焊接循环F-电极压力 I-焊接电流 t1-预压时间 t2-通电时间 t3-维持时间 t4-休止时间点焊和凸焊的焊接循环由四个基本阶段组成，如右图所示。1、预压时间 t1-从电极开始下降到焊
7、接电流接通这段时间。这一时间为了确保通电前电极能压紧焊件，使焊件之间紧密接触。2、通电加热时间 t2-焊接电流通过焊件产生熔核的时间。3、维持时间 t3-焊接电流切断后电极压力继续保持一段时间，在此期间，熔核冷却结晶。4、休止时间 t4由电极开始提升到电极再次下降，准备在下一个焊点处压紧焊件时间。第 14页四、电阻点焊质量点焊通常采用搭接接头和折边接头。接头可以由两个过两个以上等厚或不等厚的焊件组成。在设计点焊接头盒结构时，应遵循如下原则：1、焊点到焊件边缘距离不宜过小。边距最小值取决于被焊金属的种类、焊件厚度和焊接规范，对于屈服强度较高的金属、薄板或用强规范焊接焊接时可取较小值。2、应有足够
8、的搭接量，一般搭接量是可取边距的两倍。3、为了限制分流，应有合适的点距，其最小值与焊件厚度、金属的导电率、表面清洁度以及熔核的直径有关。4、装配间隙必须尽可能小。因为靠压力消除间隙将消耗一部分电极压力，使实际的电极压力降低。同时必须方便地抵达焊接部位，即电极的可达性要好。点焊接头设计第 15页第 16页点焊质量八种缺陷1.虚焊无熔核或熔核尺寸小于规定值 。 虚 焊第 17页焊点熔核尺寸测量方法： (D+d)/2 熔核规定值序号 其中较薄的板材厚度 mm 焊核的直径要求 mm1 0.7 0.8 4.02 1.0 1.2 4.53 1.4 1.6 5.04 1.8 2.0 5.65 2.0 6.3
9、第 18页2.焊点穿孔焊点中含有穿透整个焊点的通孔 。 若发现焊点表面存在较深裂纹或凹坑，则可通 过 背光法 检测是否存在通孔焊 点穿孔3. 焊点裂纹焊点周围有裂纹。a. 围绕焊点圆周有裂纹则 不可接受 ;b. 焊点表面由电极加压产生的焊点表面裂纹 (但非较大较深的裂缝 )可以接受 。第 19页第 20页4.边缘焊点边缘焊点电极加压形成的焊点未被金属板材边缘所包含第 21页5. 压痕过深焊点造成任一板材压痕超过 50A/B50%B或者是C/D50%D第 22页6. 板材扭曲焊点造成板材表面扭曲超过 25变形超过 25度第 23页7、位置偏差：与标准焊点位置的距离超过 10mm。标 准 焊 点位
10、置实际焊 点位置第 24页8、漏焊：实际焊点数量少于规定焊点数量。漏 焊第 25页点焊质量检查焊点质量的检验可采用 目测检验 和 破坏性实验 。目测检验是通过外观判断焊接质量，而破坏性实验用于检验焊接强度。1.1目视检验目视检验 除用眼看和手摸来检验焊接表面处的粗糙度外，还应检验焊接位置、焊点数量、焊点间距、压痕、气孔和溅出物。 1、非 破坏性试验1、焊点外观颜色分 3圈；（有些电流大一点的只有两圈）2、焊点较焊件平面有压痕、圆度良好；3、焊核区表面光滑，无分层、甚至飞溅；颜色深黑（热影响区）颜色灰色颜色浅黑（焊核区）第 26页1.2 凿检：将专用凿子在离焊点 3 10mm处插入至与 被检查的
11、焊点内端齐平， 上 下扳动凿子以检查焊点是否虚焊。 拔出凿子，用锤子还原零件。凿子焊件锤子非破坏性检查第 27页2、 破坏性试验撕裂实验 撕裂后应在其中一个焊片上留有一个大于焊点直径的孔。撕裂后 破洞焊核与板材连接在一起第 28页撕裂实验 撕裂后两焊件焊接区只有焊接痕迹，而无 破洞 ，则焊接强度不够。第 29页1、凸焊不允许有焊堆、焊渣、未焊透等焊接缺陷；焊后，外观质量不允许出现 有偏焊、漏焊、焊错的现象；焊后保证熔核均匀；2、凸焊件不允许开焊，凸焊的强度应满足工艺要求，采用扭矩扳手、套管等相关工具，进行检测凸焊焊接强度扭矩值。M5 30(N.m) M6 30(N.m) M8 40(N.m)M10 50(N.m) M11 55(N.m) M12 60(N.m)第二节：电阻焊凸焊不带螺纹的凸焊件，其强度要达到采用套管套住凸焊件。使套管倾斜 15度，不开裂。
