文档介绍：第一部分第一部分焊接冶金学焊接冶金学第一章绪论第二章焊接化学冶金第三章焊缝中的气孔、夹杂和热影响区的性能第四章焊接裂纹第五章焊接材料 1 1 焊接冶金学焊接冶金学————基本原理基本原理绪绪论论主要内容一、焊接过程的物理本质二、焊接热源的种类及其特性三、焊接接头的形成四、焊接温度场 2 2 绪绪论论焊接技术,又称连接工程,是一种重要的材料加工工艺。焊接技术,又称连接工程,是一种重要的材料加工工艺。随着人类社会对物质文明的追求、各种新型材料的不断开随着人类社会对物质文明的追求、各种新型材料的不断开发及科学技术的不断发展,焊接技术已成为一门独立的学发及科学技术的不断发展,焊接技术已成为一门独立的学科。它广泛地应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工科。它广泛地应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术,桥梁、船舶、潜艇,以及程、核动力工程、微电子技术,桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门。可以预料,在推动我国的经济各种金属结构等工业部门。可以预料,在推动我国的经济建设和发展科学事业上,焊接技术将起重要的作用。建设和发展科学事业上,焊接技术将起重要的作用。 3 3 一、一、焊接过程的物理本质焊接过程的物理本质 正确认识焊接过程的物理本质,对于保证焊接质量,提高焊接技术的 正确认识焊接过程的物理本质,对于保证焊接质量,提高焊接技术的水平和开发新的焊接方法都具有重要的意义。水平和开发新的焊接方法都具有重要的意义。 什么是焊接 什么是焊接? ?什么是钎焊什么是钎焊? ?什么是粘接什么是粘接? ?它们在物理本质上是有严格区别它们在物理本质上是有严格区别的。的。 对于焊接来讲,概括来说,它的定义如下: 对于焊接来讲,概括来说,它的定义如下: 被焊工件的材质被焊工件的材质( (同种或异同种或异种种) ),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质,通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接(Welding) (Welding) 。。 由此可知,焊接与其他连接方式不同,不仅在 由此可知,焊接与其他连接方式不同,不仅在宏观宏观上形成了上形成了永久性的永久性的接头, 接头, 而且在而且在微观微观上建立了上建立了组织上的内在联系组织上的内在联系。。大家知道,固体材质是由各类键结合在一起的。就金属而言,是依靠金属大家知道,固体材质是由各类键结合在一起的。就金属而言,是依靠金属键结合在一起的。由图键结合在一起的。由图 0-1 0-1 可以看到,两个原子间的结合力大小决定于二者可以看到,两个原子间的结合力大小决定于二者之间的引力与斥力共同作用的结果。之间的引力与斥力共同作用的结果。 4 4 每种金属实现焊接所必须的温度与压力之间存在一定的关系, 每种金属实现焊接所必须的温度与压力之间存在一定的关系, 对于纯铁来讲,如图对于纯铁来讲,如图 0-2 0-2 所示。由图可见,金属加热的温度越低, 所示。由图可见,金属加热的温度越低, 实现焊接所需的压力就越大。当金属的加热温度子实现焊接所需的压力就越大。当金属的加热温度子 T T< <T T 1 1时,压力时,压力必须在必须在 AB AB 线的右上方线的右上方( (ⅠⅠ区区) )才能实现焊接;当金属的加热温度才能实现焊接;当金属的加热温度 T T在在于于T T 1 1-T -T 2 2之间时,压力应在之间时,压力应在 BC BC 线以上线以上( (ⅡⅡ区区) );当;当 T T> >T T 2 2=T =T M M(T (T M M是金属是金属的熔化温度的熔化温度) )时,则实现焊接的压力为零,此即熔焊的情况( 时,则实现焊接的压力为零,此即熔焊的情况( ⅢⅢ区) 区) 对于金属来讲,尽管根据温度与压力配合实现焊接的途径很多,但对于金属来讲,尽管根据温度与压力配合实现焊接的途径很多,但在实际上,都是使两个在实际上,都是使两个被焊材料之间被焊材料之间( (母材与焊缝母材与焊缝) )形成共同的晶粒形成共同的晶粒, , 即为即为焊接的物理本质焊接的物理本质 钎焊时虽然也能形成不可拆卸的接头,但由于只是钎料熔化, 钎焊时虽然也能形成不可拆卸的接头,但由于只是钎料熔化, 而母材不熔化,故在连接处一般不易形成共同的晶粒,只是在而母材不熔化,故在连接处一般不易形成共同的晶粒,只是在钎料钎料与母材之间形成有相互原子渗透的机械结合与母材之间形成有相互原子渗透的机械结合。但有些材料钎焊也能。但有些材料钎焊也能形成共同晶粒,如用铝基钎料焊铝和铜基钎料焊铜时。形成共同晶粒,如用铝基钎料焊铝和铜基钎料焊铜时。 因此,一般来讲,焊接与钎焊在微观上是有原