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——焊接工艺简介课程大纲一.焊接基本概念二.熔化极气体保护焊三.电阻焊四.激光焊五.材料焊接及其焊接性能六.异种钢焊接，异种金属（有色）焊接七.焊接缺陷种类及其产生原因防止措施八.焊接检验2一.焊接基本概念3焊接概念焊接工艺种类熔化焊电阻焊钎焊加热焊接概念通过加热或加压的方式，使两种或两种以上的同种或异种材料，发生原子或分子之间的结合的工艺过程。4加压焊接工艺（方法）种类5熔化焊熔焊：在连接部位需加热至熔化状态，一般不加压进行焊接方式。6电阻焊电阻焊：工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过工件产生电阻热进行焊接方式。7钎焊钎焊：母材不熔化，只熔化起连接作用的填充材料.8二.熔化极气体保护焊9熔化极气体保护焊概念手工CO2气体保护焊设备机器人CO2气体保护焊设备CO2气体保护焊工艺特点CO2气体保护焊熔滴过渡形式CO2气体保护焊优点和缺点CO2气体保护焊焊接工艺参数及其影响焊接设备的维护方法MVI1790熔化极气体保护焊概念熔化极气体保护焊概念：它是以熔化的金属焊丝作为电极，并由气体作为保护的电弧焊。熔化的金属焊丝分为：实芯和药芯焊丝两种。保护气体种类有：惰性气体-He,Ar,此类熔化极气体保护焊也叫MIG焊;氧化性混合气体-Ar+C02,Ar+CO2+O2,此类熔化极气体保护焊也叫MAG焊;C02保护气体，CO2气体保护焊。10熔化极气体保护焊概念熔化极气保焊：利用焊丝和母材放电产生电弧热熔化焊丝和母材，形成熔池。熔化焊丝进入母材与母材熔核冷凝后形成焊缝金属。喷嘴向焊缝区域导出保护气体@@@。11电弧高度LU》熔宽送丝速度VsI熔深焊接速度VhQ》熔深、熔宽焊枪送丝机焊机焊丝盘手工CO2气体保护焊设备手工CO2气保焊焊机，焊丝直径一般小于1.6mm采用直流平特性电源，直流反接。YFJC目前一般采用焊机型号为OTC/XD350OTC的手工气保焊机。此焊机适合全位置焊接操作，焊接速度达到5-10mm/s，此焊接工作站投入成本较经济。75。何为焊机暂载率？@@@12机器人CO2气体保护焊设备机器人气体保护焊工作站，YFJC零件厂目前一般采用FANUC100i系列机器人，配置林肯焊机，TREGASKISS焊枪，伺服变位机，密闭工作房,组成工作站。13机器人空行速度达2000mm/s以上,焊接速度高达到5-25mm/s以上，此焊接工作站投入成本较高。89。机器人焊枪夹具CO2气体保护焊工艺特点CO2电弧的穿透力强熔深.短路过渡,对于薄件防止烧穿减少变形。焊缝含H量低冷裂倾向小.CO2气体价格低。飞溅多，特别是焊接工艺参数不匹配时更严重。防风性能差气孔。弧光强眼炎。@@@14CO2气体保护焊熔滴过渡形式短路过渡：应用广泛，适合薄板。主要参数有基值电流，峰值电流，焊接速度,气体流量，干伸长。15颗粒过渡：对于一定直径焊丝，当增大焊接电流，并配以高的电弧电压，这种颗粒过渡的电弧穿透力强，适合于中，厚板。为什么焊接电流高达300-500A，而当手触摸焊接电缆、焊枪时（仅）不至于触电，而有时焊机外壳带电却会导致触电事故发生？@@@CO2气体保护焊优点和缺点焊接效率高。》速度快可获得含氢量较低的焊缝。》冷裂倾向小焊接变形小（相对于手工电弧焊）@@@。无需清渣。可全位置焊接。飞溅多。16CO2气体保护焊焊接工艺参数及其影响焊接电流（I）：电流大，熔深大，熔滴射流，短路过度焊接飞溅小，熔滴颗粒过渡飞溅较严重。电弧电压（V）：电压高，电弧长,焊缝宽,较大飞溅。电压太低，焊缝窄，飞溅也大。焊接速度(V)：焊接速度过快，易引起两侧咬边。焊丝干伸长(l)：超出导电嘴的未熔化焊丝长度。为焊丝直径的10-12倍.保护气体流量：流量适当，太大形成紊流，保护效果反而差林肯F355焊接，3mm钢板角焊缝，最佳焊接参数推荐：I=180IPM,V=22v,WeldSpeed=10-14mm/s，C02流量=16L/Min。17CO2气体保护焊焊接工艺参数及其影响焊接电流（I）：电流大，熔深大，熔滴射流，短路过度焊接飞溅小，熔滴颗粒过渡飞溅较严重。电弧电压（V）：电压高，电弧长,焊缝宽,较大飞溅。电压太低，焊缝窄，飞溅也大。焊接速度(V)：焊接速度过快，易引起两侧咬边。焊丝干伸长(l)：超出导电嘴的未熔化焊丝长度。为焊丝直径的10-12倍.保护气体流量：流量适当，太大形成紊流，保护效果反而差林肯F355焊接，3mm钢板角焊缝，最佳焊接参数推荐：I=180IPM,V=22v,WeldSpeed=10-14mm/s，C02流量=16L/Min。18焊接设备的维护方法（CO2机器人气保焊为例）日常保养维护：1，检查焊机的排热风扇正常。2，检查焊接电缆不破损，磨损。3，检查C02气体管道不泄露。4，检查机器人伺服马达无异音。定期维护保养。1，检查焊机接地正常。2，定期清理吹去焊机内部灰尘。3，定期对机器人外轴加油润滑。19三.电阻焊20电阻焊概念电阻焊分类点焊机机器人点焊机设备电阻焊工艺特点电阻焊优点和缺点电阻焊焊接工艺参数电阻焊电极管理方法MVI1787MVI1789电阻焊概念工件组合后，通过电极施加压力，利用电流流过焊接接头的接触面所产生的电阻热Q=I2Rt，进行焊接的方法。21上电极下电极电极压力PRQ电流IQ焊接时间tQ电阻焊分类点焊凸焊缝焊对焊22点焊机如图，点焊机上下电极一般是圆柱状，焊机功率较大。YFJC点焊机型号：DN-100,D-点焊机，N-工频，100KVA。此设备工作站投入成本小，更换平板状上下电极又可进行凸焊。6523机器人点焊机设备如图，机器人点焊机单元，一般有机器人、伺服焊钳、点焊机、焊接工作台、工作房组成。YFJC机器人单元型号由：机器人－FANUC2000iB-210F，点焊机－RT602HF-406，伺服马达焊接工作台。24此工作站投入成本大，工作效率高，焊接质量可控。128伺服焊钳电阻焊工艺特点电流流过工件，靠工件之间的电阻产生热量形成熔核，并加压后形成致密焊点。焊接接头一般是搭接或对接形式。通常有上下电极通过电流和加压完成焊接过程。无焊接弧光，有焊接飞溅。25电阻焊优点和缺点两金属在压力下从内部完成焊接接头，质量好，成本低。热量集中变形小。操作简单易于自动化生产效率高。焊接质量靠破坏试验检测多，无损检测方法少。焊接接头搭接增加结构重量，设备能耗大。26电阻焊焊接工艺参数电极力（单位：Kgf）预压时间(单位：周波)焊接电流(单位：A)焊接时间维持时间机器人型号:R2000iB-210F,点焊机型号:RT602HF-406，焊接板材厚度均=1.0mm，其焊接参数如图示：@@@飞27电阻焊焊接工艺参数28EDPOWER前管旁侧板M6凸焊螺母凸焊工艺参数。电极压力150-180Kgf。电极压力单位通常为：Mpa，可通过汽缸缸径换算。电阻焊电极管理方法29选对电极的材料。确定电极修磨的周期。点焊厚板材料如200-400件电极必须修磨，点焊薄板材料如400-800件后，电极必须修磨1次。设备上电极使用次数到设定值须有报警提示。确定电极修磨方法。制定电极安装方法指导书，包括如何保证上下电极安装后平面保证，电极冷却水流量及效果。确定电极使用寿命，比如电极磨损到刻度线终止使用。四.激光焊30激光焊概念激光器设备激光焊接设备激光焊接主要特点激光焊接工艺参数激光焊在汽车行业应用MVI1788REDLAKE激光焊概念激光焊是以聚焦的激光束作为热源轰击焊接接缝，使焊缝熔融后结合的一种焊接方法。。31激光是利用辐射激发光放大原理，使工作物质受激而产生一种单色性高，方向性好及亮度大的光，经过振镜和透镜聚焦后，焦点靠近焊缝接头供给焊接所需要的高功率密度热源。激光焊概念粒子数体系处于热平衡状态，处于较高能级的上的粒子数N2总是小于较低能级上的粒子数N1，即受激吸收光子数大于受激辐射光子数。而N2N1的情况，即受激辐射光子数大于受激吸收光子数，可以产生受激辐射放大即激光。为了产生激光，粒子体系需要受到某种形式的激励作用，将低能级的粒子“抽运”到高能级，是造成产生激光的首要条件。32激光器设备一类是固体激光器，又称Nd:YAG激光器。Nd（钕）是一种稀土族元素，YAG代表钇铝柘榴石，晶体结构与红宝石相似。Nd:YAG激光器波长为1.06μm，主要优点是产生的光束可以通过光纤传送。另一类是气体激光器，又称CO2激光器，分子气体作工作介质，产生平均为10.6μm的红外激光，可以连续工作并输出很高的功率。33激光器设备产生激光发射的器件装置称为激光器。激光器一般由激光工作物质、激励系统，光学共振腔三部分组成34激光器设备激励系统的作用是供给激光工作物质能量。激光工作物质是指用来受激辐射放大作用的物质，它是激光器的核心，激光工作物质可以是固体、气体、半导体等。光学共振腔一般是一对相距一定距离的的反射镜（平面或球面）组成。受激辐射的光子方向是随机的，只有沿着轴向在共振腔来回反射不断加强，最后形成稳定激光传播。35DiskLaserTruDisk600236激光焊接设备37激光焊接设备DiskLaserTruDisk6002Laserlightcable38激光焊接设备PFO39激光焊接设备HY-RLSKCd-Rom-StartDR2K1线40激光焊接设备DiskLaserTruDisk600241激光焊接设备（光纤激光）FiberLaser美国工厂生产半导体激光模块，德国工厂生产光纤300种，德国工厂同时是生产研发基地xinzhanhui42激光焊接设备FiberLaser全光纤激光器采用双包有源光纤，高功率的泵浦光在直径较大的内包层中传输，激光在直径很小的纤芯中产生和传输，可获得理想的光束质量和极小的光斑直径。全封闭光路，具有免维护特性，全光纤激光器的光路全部由光纤和光纤元件构成，整个光路完全封闭在光纤波导中。激光焊接主要特点速度快、深度大、变形小。可焊接难熔材料如钛、石英等。激光聚焦后，功率密度高，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：1，最高可达10：1。可焊接难以接近的部位，施行非接触远距离焊接，具有很大的灵活性。尤其是近几年来，在YAG激光加工技术中采用了光纤传输技术，使激光焊接技术获得了更为广泛的推广和应用。激光束易实现光束按时间与空间分光，能进行多光束同时加工及多工位加工，为更精密的焊接提供了条件。要求焊件装配精度高。激光器及其相关系统的成本较高，一次性投资较大。43激光焊接工艺参数功率密度P：较高的功率密度，在微秒时间范围内，焊件表层即可加热至沸点，目前激光机的最大功率已经达到20KW级。激光扫描速度V：决定了焊缝的输入热量和焊缝表面成形。离焦量e：焦斑离焊件表面距离。激光焦点处光斑中心的功率密度过高，容易蒸发成孔。适当离焦量，使功率密度分布均匀。焊缝几何形状Pattern：焊缝几何形状设计，主要影响焊缝的熔深和宽度及焊缝成形，提高焊缝强度。44调角器激光焊接45激光焊在汽车行业应用MVI17917五.材料的焊接46焊接冶金焊接热影响区组织及性能焊接性能及碳当量@@@碳钢的焊接低合金钢的焊接（）不锈钢焊接（）铜及铜合金焊接（）焊接冶金焊接冶金：焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程。焊缝金属的保护：空气中的N,O等气体侵入焊缝，故一般采用Ar,He,CO2等保护气体保护焊缝金属与空气水分等隔绝。焊接冶金反应区:焊丝焊条从固态到液态及蒸发的变化，及熔滴与周围气体发生氧化还原反应等物理化学反应，熔池内发生的液体到固体凝固及相变等物理化学反应。47焊接热影响区组织及性能焊接热影响区：在焊接过程中在形成焊缝的同时不可避免是其附近的焊缝经受一次特殊的热处理，形成了一个组织和性能及不均匀的区域。低碳钢的焊接热影响区特点：1，过热区1400-11000C。2，重结晶区11