熔焊原理及金属材料焊接

什么是焊接：焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。

宏观上焊接的两个特点：

1.需要外界能量。 2.焊接结合的不可拆卸性。

微观上的特点：焊接件之间达成原子间的结合。即就是原来分开的工件，经过焊接后在为微观上形成一个整体。（两工件间建立了金属键）

我们主要学习研究与熔焊有关的基本理论及应用

1 2 3 4

焊接接头示意图：1.焊缝 2.熔合区 3.热影响区 4.母材

焊缝：焊接时焊件经过焊接形成的结合部分。

热影响区：母材因受热的影响（但未熔化）而发生组织与力学性能的变化区域叫热影响区。

熔合区：焊缝与热影响之间的过渡区。

第一章焊接区温度的变化 1.焊接区温度的变化

加热是是实现熔焊的必要条件。

通过对焊件进行局部加热，使焊接区的金属熔化、冷却后形成牢固接头。但加热也必将引起焊接区金属的成分、组织与性能的变化，

其结果必将决定焊接的质量。上述变化的程度则主要取决于温度变化的情况，。因此能主动控制焊接质量，首先就应掌握焊接区温度变化的规律，即掌握温度与空间位置和温度与时间的关系。

焊接热源：电弧热、化学热、电阻热、摩擦热、等离子热、电子束、激光束、高频感应热等。

热源的性能不仅影响焊接质量，而且对焊接生产率有着决定性的作用。

理想的焊接热源应该是具有加热面积小、功率密度大、加热温度高等的特点。

2.焊接温度场

热量的传导共有对流、对流和辐射三中基本方式。

在熔焊过程中三种方式都存在，热源的热量传递主要通过对流与辐射，母材与焊丝获得热量后在内部的传递则以传导为主。

影响焊接温度场的因素：

热源的性质、焊接参数、被焊金属的热物理性能、被焊金属的几何尺寸。

3.焊接热循环：

在焊接热源的的作用下，焊件上某一点的温度随时间的变化。叫做焊接热循环。

焊接热循环讨论的对象是焊件上某一点的温度与时间的关系。这一关系决定了改点的加热速度、保温时间和冷却速度，对接头的组织与性能都有明显的影响。

影响焊接热循环的基本因素： 1. 焊接线能量与预热温度 2. 焊接方法 3. 焊接尺寸 4. 接头形式 5. 焊道长度

调整焊接热循环的方法：

1. 根据被焊金属的成分选择适用的焊接方法 2. 合理选用焊接参数

3. 采用预热、保温或缓冷等措施降低冷却速度。 4. 调整多层焊的层数或焊道长度，控制层间温度。第二章焊接化学冶金过程

焊接化学冶金过程：主要指熔焊时焊接区内各种物质之间在高温条件下的相互作用。其中不仅化学变化，而且包括物质在各个参加反应物（如气体、溶渣、液体金属）间的迁移和扩散。

焊缝金属的构成

焊件后所形成的结合部分就是焊缝。 1. 焊条的加热与熔化。 2. 母材的熔化与熔池。 3. 焊缝金属的熔合比。焊接化学冶金过程的特点 1. 焊接时的焊缝金属保护