1、教学要求：1了解常用焊接方法、焊接设备及适用范围。 2了解焊接应力与变形的产生原因、预防和处理措施。 3了解几种典型材料焊接特点。教学建议： 尽可能采用多媒体课件辅助教学。 配合课堂教学组织参观。 氧化性气体如氧化性气体如CO2 ，O2：烧损金属元素：烧损金属元素, 产生气孔产生气孔 焊缝表面尺寸不符合要求焊缝表面尺寸不符合要求 (a) 咬边咬边 (b) 弧坑弧坑 (c) 焊瘤焊瘤1、焊接应力种类：、焊接应力种类： （1）焊接应力的本质：焊接变形受阻）焊接应力的本质：焊接变形受阻 （2）焊接应力的分类）焊接应力的分类按变形产生原因不同分：按变形产生原因不同分： 热应力：温度变化时热胀或收缩不一
2、致，变形受阻热应力：温度变化时热胀或收缩不一致，变形受阻 组织应力：组织转变过程中导致体积变化受阻组织应力：组织转变过程中导致体积变化受阻 其中热应力为主要形式其中热应力为主要形式按应力的方向分：按应力的方向分：单向（薄板）、双向（中厚板）、三向单向（薄板）、双向（中厚板）、三向(厚板）厚板）按应力存在时间分：按应力存在时间分：焊接瞬时应力：暂时应力焊接瞬时应力：暂时应力焊接残余应力：对焊接结构的强度、腐蚀、形状影响较大焊接残余应力：对焊接结构的强度、腐蚀、形状影响较大残余压应力有利于抗疲劳、抗腐蚀残余压应力有利于抗疲劳、抗腐蚀残余拉应力对腐蚀、疲劳不利残余拉应力对腐蚀、疲劳不利2、焊接应力的
3、危害、焊接应力的危害（1）降低焊接区金属的塑性和抗疲劳强度）降低焊接区金属的塑性和抗疲劳强度 （2）促成焊接裂纹）促成焊接裂纹 （3）加快应力腐蚀速度）加快应力腐蚀速度 （4）降低焊件精度）降低焊件精度 3、减小和消除焊接应力的措施、减小和消除焊接应力的措施 设计方面设计方面 ：避免焊缝交叉、相邻焊缝错开：避免焊缝交叉、相邻焊缝错开 、避免断面剧、避免断面剧烈过渡区设焊缝、降低局部结构度烈过渡区设焊缝、降低局部结构度避免焊缝交叉避免焊缝交叉减小局部刚度减小局部刚度 长焊缝的几种施焊方法长焊缝的几种施焊方法 在进行结构焊接时，由于局部高温加热而造成焊件上温度分布不均匀，从而使其产生不均匀的膨胀，
4、而高温区的膨胀受到低温区的限制，最终导致焊件在焊后产生了残余应力，请思考残余应力对焊件结构的影响有哪些，如何来减小或者消除这些影响 要求：4-6人为一个小组，自由组合，组长由每组成员选出，每组讨论时间不超过15分钟， 焊接残余变形是焊后残存于结构中的变形，变形形式有局部变形和整体变形，如何解决焊接残余变形问题 要求：4-6人为一个小组，自由组合，组长由每组成员选出，每组讨论时间不超过15分钟，一定工艺条件：一定工艺条件：（a）平焊；（）平焊；（b）横焊；（）横焊；（c）立焊；（）立焊；（d）仰焊）仰焊（2）焊缝设计应远离加工表面）焊缝设计应远离加工表面 (a)、(b)不合理不合理 ；(c)、(
5、d)合理合理（3）焊缝布置应考虑操作空间，便于焊接）焊缝布置应考虑操作空间，便于焊接（a）、）、(b)不合理；（不合理；（c）、（）、（d）合理）合理（4）点焊或缝焊的焊缝位置必须符合柱状电极或滚轮）点焊或缝焊的焊缝位置必须符合柱状电极或滚轮电极的焊接特点电极的焊接特点 酸性焊条：焊接工艺性好，飞溅少，易于脱渣，成形好。酸性焊条：焊接工艺性好，飞溅少，易于脱渣，成形好。但氧化性强，合金烧损严重，焊缝塑性韧性低，易产生气但氧化性强，合金烧损严重，焊缝塑性韧性低，易产生气 孔孔碱性焊条（低氢）：焊缝塑性韧性较高，脱渣性差。碱性焊条（低氢）：焊缝塑性韧性较高，脱渣性差。5.焊接规范焊接规范（1）焊接
6、电流）焊接电流电流大，熔深大，生产率高，适于电流大，熔深大，生产率高，适于焊厚板。电流过大易造成咬边，电流过小易造成夹渣焊厚板。电流过大易造成咬边，电流过小易造成夹渣及未焊透及未焊透（2）电弧电压）电弧电压过高会形成浅而宽的焊缝，导致未过高会形成浅而宽的焊缝，导致未焊透和咬边等缺陷；过低会形成高而窄的焊缝，使边焊透和咬边等缺陷；过低会形成高而窄的焊缝，使边缘熔合不良缘熔合不良 （3）焊接速度）焊接速度过快易产生未焊透、咬边、气孔等过快易产生未焊透、咬边、气孔等缺陷；太慢会导致焊瘤、溢流等缺陷缺陷；太慢会导致焊瘤、溢流等缺陷（4）焊条或焊丝直径）焊条或焊丝直径厚板可选较粗直径焊条或焊厚板可选较粗
7、直径焊条或焊丝丝 6.焊接技术要求焊接技术要求 一般的焊接技术要求主要有：选择焊接方法；选一般的焊接技术要求主要有：选择焊接方法；选择焊条；焊缝布置；焊接工艺上的特殊要求择焊条；焊缝布置；焊接工艺上的特殊要求(如在某部位如在某部位要堆焊，要求焊前预热及焊后热处理等要堆焊，要求焊前预热及焊后热处理等)；检验方面的要；检验方面的要求；水压试验要求；气密性试验以及后处理要求等。求；水压试验要求；气密性试验以及后处理要求等。 对化工设备设计图纸提出技术要求时，必须全面对化工设备设计图纸提出技术要求时，必须全面考虑化工工艺要求，结构强度、刚度和几何尺寸要求，考虑化工工艺要求，结构强度、刚度和几何尺寸要求
8、，以及制造厂的具体情况，制订出既保证设备在操作中安以及制造厂的具体情况，制订出既保证设备在操作中安全可靠又符合制造上多快好省原则的技术要求。全可靠又符合制造上多快好省原则的技术要求。一、热处理目的一、热处理目的 消除焊接残余应力、稳定结构形状和尺寸、改善消除焊接残余应力、稳定结构形状和尺寸、改善母材和焊接接头的性能。母材和焊接接头的性能。二、热处理工艺及方法二、热处理工艺及方法1.热处理工艺热处理工艺(1)升温速度升温速度过快引起温差应力，产生裂纹和变形过快引起温差应力，产生裂纹和变形 (2)保温温度及保温时间保温温度及保温时间保温温度过低，热处理效保温温度过低，热处理效果，过高会发生结构变形
9、、材料组织相变及接头性能的果，过高会发生结构变形、材料组织相变及接头性能的恶化。恶化。 (3)冷却速度冷却速度过快会产生大的内应力，导致裂纹产过快会产生大的内应力，导致裂纹产生。生。 2.热处理方法热处理方法(1)局部热处理局部热处理主要用于改善焊缝及热影响区的晶粒组织和性能，消除主要用于改善焊缝及热影响区的晶粒组织和性能，消除残余应力残余应力 气体燃烧加热气体燃烧加热 红外线加热红外线加热 感应加热感应加热 (2)整体热处理整体热处理设备整体热处理能使焊缝和母材都达到均匀一致的金相设备整体热处理能使焊缝和母材都达到均匀一致的金相组织和强度，消除冷作硬化和残余应力组织和强度，消除冷作硬化和残余应力炉内整体热处理炉内整体热处理 内燃式整体热处理内燃式整体热处理
