《焊接工艺与设备》课件

焊接工艺与设备本课件将深入探讨焊接工艺和设备的方方面面，从基本原理到最新技术，帮助您全面了解焊接领域课程简介与教学目标课程目标课程内容学习焊接的基本知识和操作技能，掌握常见的焊接工艺及涵盖焊接原理、工艺分类、设备类型、焊接材料、质量控设备制、安全防护等方面焊接的定义与基本概念定义基本概念焊接是一种利用热能或压力将两个或多个金属工件熔合在•熔池熔化的金属液态区域一起的技术•焊缝熔化的金属凝固后形成的连接区域•母材被焊接的金属工件•焊剂用于清除熔池中的氧化物和杂质焊接的发展历史古代1史前时期，人类就开始使用简单的焊接方法，例如锻焊世纪192电弧焊的出现，标志着焊接技术进入新的阶段世纪203焊接技术不断发展，出现了气体保护焊、埋弧焊等新工艺现代4激光焊接、电子束焊接等高科技焊接技术的应用，推动焊接领域不断进步焊接工艺的分类熔焊压焊钎焊利用热能使金属熔化并连接在一起利用压力将金属工件连接在一起，利用熔点低于母材的钎料，在低于，例如电弧焊、气焊、电阻焊例如摩擦焊、爆炸焊母材熔点的温度下进行连接焊接接头的基本类型对接接头角接接头搭接接头形接头T将两个工件的端面直接连将两个工件的边沿连接在将两个工件的边缘重叠在将一个工件的端面与另一接在一起一起一起个工件的边沿连接在一起焊缝的基本形式坡口焊缝平焊缝角焊缝将工件的端面或边缘加工成斜面，然将工件的端面或边缘直接连接在一起将两个工件的边缘垂直连接在一起，后进行焊接，焊缝与工件表面平行焊缝与工件表面垂直焊接符号标注方法焊接符号由基本符号、辅助符基本符号表示焊接接头的类型辅助符号表示焊缝尺寸、间隙123号、尺寸标注、特殊符号组成、焊缝形式、坡口形状等、坡口角度等参数尺寸标注表示焊缝的长度、宽度、厚度等具体尺寸特殊符号表示特殊要求，例如预热、后热、检验等45焊接应力与变形原理热应力焊接过程中的热量变化会导致金属的膨胀和收缩，从而产生应力残余应力焊接完成后，热应力无法完全消除，残留在焊件中变形焊接应力会导致焊件发生变形，影响焊件的几何形状和尺寸焊接质量控制要点焊条质量选用优质焊条，保证其化焊接参数控制控制电流、电压、焊焊缝质量检验对焊缝进行外观检查学成分和物理性能符合要求接速度等参数，确保焊接过程稳定、力学性能测试、无损检测等电弧焊的基本原理电弧的形成热量产生在电极与工件之间建立气隙，当电压达到一定值时，空气电弧中的电流通过气体，产生高温，将金属熔化并连接在被击穿，形成电弧一起电弧的物理特性高温电弧温度可达3000-4000℃，用于熔化金属高能电弧具有很高的能量密度，可用于切割和焊接电离电弧中的气体被电离，形成等离子体磁场电弧周围存在磁场，影响电弧的稳定性电弧焊的工作原理电源1提供电能，驱动电流通过焊条和工件焊条2作为电极，与工件形成电弧，产生热量工件3被焊接的金属材料，接受电弧热量，熔化并连接焊剂4保护熔池，防止氧化和气孔焊条电弧焊工艺准备1选择合适的焊条，清洁工件表面，调整焊接参数引弧2将焊条与工件接触，形成电弧，开始焊接熔化3电弧热量使金属熔化，形成熔池凝固4熔池冷却，凝固形成焊缝清理5清理焊缝，去除焊渣和飞溅物焊条的选择与使用焊条类型焊条直径焊条使用根据母材材质、焊接位置、焊接性能根据焊接电流、焊缝厚度选择合适的正确操作焊条，防止焊条粘连、断裂等选择合适的焊条焊条直径、飞溅等问题焊接参数的设定电流1控制焊条的熔化速度和熔池的大小电压2影响电弧的长度和稳定性焊接速度3决定焊缝的宽度和深度焊接工艺参数优化12试验分析进行焊接试验，收集不同参数下分析试验结果，确定最佳焊接参的焊接质量数据数组合3优化根据优化结果，调整焊接参数，提高焊接质量焊接位置与技巧平焊焊件平放，焊缝水平，操作较为容易立焊焊件垂直放置，焊缝垂直，操作难度较高横焊焊件水平放置，焊缝垂直，操作难度更大仰焊焊件向上倾斜，焊缝朝上，操作难度最高气体保护焊CO2引弧熔化焊条与工件接触，形成电弧，开始1电弧热量使金属熔化，形成熔池2焊接保护凝固4CO2气体保护熔池，防止氧化和气3熔池冷却，凝固形成焊缝孔氩弧焊工艺特点优点缺点•焊接质量高，焊缝美观•设备较为复杂，操作难度较大•适用范围广，可焊接多种金属•成本较高，焊接效率较低•可进行薄板焊接，焊缝变形小•焊接环境要求较高，需要通风和除尘•操作灵活，可进行各种位置焊接焊接技术MIG/MAGMIG1金属惰性气体保护焊，使用惰性气体保护熔池MAG2金属活性气体保护焊，使用活性气体保护熔池优点3焊接效率高，操作简单，适应性强埋弧焊工艺应用钢结构管道焊接大型钢结构，例如桥梁、建筑焊接管道，例如石油管道、天然气管道等离子弧焊接123原理特点应用利用等离子体高温和高能量，进行切焊接速度快，切割精度高，可用于切应用于航空航天、汽车制造、船舶制割或焊接割厚板造等领域电阻焊的基本原理原理分类利用电流通过接触面时产生的电阻热量，使金属局部熔化•点焊并连接在一起•缝焊•凸焊•对焊点焊工艺与应用原理将两个工件叠放在一起，在接触面施加压力，通电后，接触面迅速升温，形成焊点应用广泛应用于汽车制造、机床制造、电子产品制造等领域缝焊工艺与应用原理应用将两个工件的边缘重叠在一起，在接触面上移动电极，形应用于罐体、金属箱体、管道等焊接成连续的焊缝凸焊工艺与应用原理1在两个工件的接触面上设置凸起，通电后，凸起部分熔化，形成焊点应用2应用于汽车、摩托车、家电等行业的零部件焊接对焊工艺与应用原理将两个工件的端面紧密接触，通电后，端面熔化，形成对接焊缝应用应用于管道、钢轨、轮轴等的焊接特种焊接方法简介激光焊接利用激光束的高能量密度，熔化金属，形成焊缝电子束焊接利用高速电子束的能量，熔化金属，形成焊缝超声波焊接利用超声波振动，使金属接触面产生摩擦热，形成焊缝摩擦焊接利用摩擦产生的热量，使金属接触面熔化，形成焊缝激光焊接技术特点应用•焊接速度快，焊缝质量高应用于电子产品、汽车制造、航空航天等领域•可焊接薄板和精密零件•热影响区小，变形小电子束焊接原理利用高速电子束轰击金属表面，产生热量，使金属熔化特点焊接速度快，焊缝质量高，可焊接高熔点金属应用应用于航空航天、核能、医疗等领域超声波焊接原理1利用超声波振动，使金属接触面产生摩擦热，形成焊缝特点2焊接速度快，焊缝质量高，可焊接塑料等非金属材料应用3应用于电子产品、医疗器械、汽车制造等领域摩擦焊接工艺原理特点应用利用摩擦产生的热量，使金属接触焊接效率高，焊缝质量好，可焊接应用于汽车、船舶、航空航天等领面熔化，形成焊缝异种金属域焊接设备的类型焊接电源提供焊接焊枪用于引导电弧焊接夹具用于固定所需的电流和电压和保护熔池和定位焊件焊接电源的特性类型参数•直流电源•输出电流•交流电源•输出电压•额定功率手工电弧焊设备1焊机提供焊接所需的电流和电压2焊钳用于夹持焊条，引导电弧3焊帽保护焊工的眼睛和面部4焊条作为电极，产生热量，熔化金属气体保护焊设备焊机提供焊接所需的电流和电压焊枪引导电弧和气体，保护熔池气瓶储存和供应保护气体减压器调节气体的压力和流量埋弧焊设备结构焊机1提供焊接所需的电流和电压焊枪2引导电弧和保护气体，保护熔池焊丝供给装置3供应焊丝，维持焊接过程焊剂供给装置4供应焊剂，保护熔池，提高焊接质量等离子切割设备电源1提供高频电源，产生等离子体切割枪2引导等离子体，进行切割气体系统3供应切割气体，保护切割区域电阻焊设备特点优点缺点•焊接效率高•设备投资较大•焊缝质量好•适用范围有限•可进行自动化焊接•对工件的形状和尺寸要求较高•适用于批量生产焊接机器人系统机器人本体1执行焊接任务，具有高精度和灵活性控制系统2控制机器人运动和焊接参数传感器3监控焊接过程，保证焊接质量焊接设备4完成焊接任务，包括焊枪、焊丝供给装置等焊接自动化设备车身焊接管道焊接用于汽车、飞机等大型产品的焊接用于管道、容器等产品的焊接焊接工装夹具12定位功能夹紧功能确保焊件的正确位置和姿态固定焊件，防止其移动或变形3辅助功能提供焊接过程中所需的辅助功能，例如气体供应、冷却等焊接检测设备外观检测力学性能测试肉眼观察焊缝的外观，判断对焊缝进行拉伸、弯曲、冲其质量击等测试，评估其机械性能无损检测利用超声波、射线等方法，对焊缝内部进行检测，判断其质量焊接材料与消耗品焊条焊丝焊剂保护气体电弧焊中使用的电极，根气体保护焊中使用的填充保护熔池，防止氧化和气气体保护焊中使用的保护据母材材质选择合适的焊材料，根据母材材质选择孔，提高焊接质量气体，根据焊接工艺和母条合适的焊丝材材质选择合适的保护气体焊接安全防护措施佩戴焊接防护眼镜或面罩，保护眼睛和面部免受电弧光伤害1穿戴耐高温、耐磨的焊接服，保护皮肤免受灼伤和飞溅物伤害2使用通风设备，保持焊接区域良好的通风，避免有害气体吸入3操作焊接设备时，严格遵守安全操作规程，防止触电和火灾4常见焊接缺陷分析气孔焊缝中存在的气泡，影响焊缝的强度和密封性裂纹焊缝中存在的裂缝，影响焊缝的强度和使用寿命未熔合两个工件之间没有完全熔合，影响焊缝的强度焊瘤焊缝表面凸起的部分，影响焊缝的美观和强度咬边焊缝边缘与母材之间没有熔合，影响焊缝的强度焊接质量检验方法外观检验力学性能测试无损检测肉眼观察焊缝的外观，判断其质量对焊缝进行拉伸、弯曲、冲击等测试利用超声波、射线等方法，对焊缝内，评估其机械性能部进行检测，判断其质量无损检测技术应用超声波检测1利用超声波的反射和透射特性，检测焊缝内部缺陷射线检测2利用X射线或γ射线穿透焊缝，检测内部缺陷磁粉检测3利用磁粉的吸附特性，检测焊缝表面缺陷渗透检测4利用渗透液的渗透特性，检测焊缝表面缺陷焊接工艺评定目的步骤确定焊接工艺参数，确保焊进行焊接试验，分析试验结接质量果，制定焊接工艺文件内容包括焊接材料、焊接参数、检验方法、合格标准等焊工资格考核12理论考试实际操作测试焊工对焊接知识的掌握程度考核焊工的操作技能和焊接质量3资格认证合格的焊工将获得相应的资格证书焊接生产管理计划管理制定焊接生产计划，确保焊接任务按时完成质量管理建立焊接质量控制体系，保证焊接质量安全管理建立焊接安全管理制度，确保焊接安全成本管理控制焊接成本，提高焊接经济效益焊接成本控制降低材料成本提高焊接效率减少缺陷率选择合适的焊接材料，合理利用材料优化焊接工艺，提高焊接速度，减少加强焊接质量控制，减少焊接缺陷，，减少浪费人工成本降低返工成本焊接案例分析案例背景1介绍焊接项目的背景和需求工艺选择2分析焊接工艺的选择和优缺点设备应用3介绍焊接设备的类型和特点质量控制4分析焊接质量控制措施和方法总结反思5总结焊接项目的经验教训，并提出改进建议新型焊接技术发展智能焊接系统利用人工智能技绿色焊接工艺采用环保材料和纳米焊接技术利用纳米材料，术，实现焊接自动化和智能化工艺，减少环境污染提高焊接强度和可靠性智能焊接系统数据采集数据分析采集焊接过程中的数据，例如温度1利用人工智能算法，对数据进行分

2、电流、电压等析，识别异常情况质量监控参数调整4实时监控焊接质量，及时发现和处根据分析结果，自动调整焊接参数3理问题，优化焊接过程绿色焊接工艺环保材料节能减排废弃物处理使用环保型焊接材料，减少环境污染采用节能高效的焊接设备，减少能源对焊接产生的废弃物进行合理处理，消耗和排放减少环境污染焊接标准与规范国家标准行业标准GB系列焊接标准，规定了焊行业焊接标准，针对特定行接工艺、设备、材料、检验业的特点，制定相应的焊接等方面的要求标准国际标准ISO系列焊接标准，国际通用的焊接标准，规范焊接技术焊接工艺总结基本原理掌握焊接的基本原理，了解焊接过程中的热量传递、金属熔化和凝固等现象工艺分类熟悉常见的焊接工艺分类，例如熔焊、压焊、钎焊等设备类型了解各种焊接设备的特点和应用范围，选择合适的设备进行焊接质量控制掌握焊接质量控制方法，确保焊接质量达到标准安全防护重视焊接安全防护，避免焊接过程中发生事故实践操作指导通过实际操作，巩固焊接理论知识，提升焊接技能。