文档介绍：工程材料与热加工焊接
你现在浏览的是第一页，共126页
第11章 焊 接
焊接在航空、航天、机械、化工、电子、电器等领域具有广泛而重要的应用，
小到集成电路基片与引脚，大到万吨轮船，都离不开焊接，尤其在制备大型构件和复杂部件时接或反接问题。
你现在浏览的是第十四页，共126页
电弧焊
焊接时的引弧电压是弧焊机的空载电压，
一般为50～90V。
电弧稳定燃烧时的电压称为电弧电压，它与电弧长度（即焊条与工件间的距离）有关。电弧长度越大，电弧电压也越高。一般情况下，电弧电压在16～35V范围内，这也是电弧焊机在正常工作时的安全电压。
你现在浏览的是第十五页，共126页
电弧焊
电弧焊包括焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等多种工艺方法。
你现在浏览的是第十六页，共126页
电弧焊
埋弧焊的焊接过程与焊条电弧焊极为相似。
所不同的是：
埋弧焊的焊剂（相当于焊条的药皮）与焊丝是分开的，在电弧引燃之前，
焊剂先预洒在焊缝处。
你现在浏览的是第十七页，共126页
电弧焊
气体保护焊：
(a)不融化极氩弧焊 (b)融化极氩弧焊
你现在浏览的是第十八页，共126页
电弧焊
焊接时，电弧沿着工件逐渐移动并对工件进行局部加热。因此在焊接过程中，焊缝及其附近的金属都是由常温状态开始被加热到较高的温度，然后再逐渐冷却到常温。但随着各点金属所处位置（距焊缝中心的距离）的不同，其最高加热温度也不一样，离焊缝的距离越远，其最高温度越低。
你现在浏览的是第十九页，共126页
电弧焊
总体看来，在焊接过程中，焊缝的形成是一次冶金过程，焊缝及其附近区域金属相当于受到一次不同规范的热处理，必然会产生相应的组织与性能的变化。
焊缝金属相当于受到金属型铸造；紧邻焊缝的母材相当于受到不同的热处理。
你现在浏览的是第二十页，共126页
电弧焊
焊缝两侧呈固态的母材因受热的影响而组织和性能发生变化的区域叫热影响区。
焊缝和热影响区之间的过渡区叫做熔合区。焊接接头就是由焊缝、熔合区和热影响区三部分组成的。
你现在浏览的是第二十一页，共126页
电弧焊
（1）焊缝区的组织与性能
热源移走后，熔池焊缝中的液体金属立刻开始冷却结晶，从熔合区中许多未熔化完的晶粒开始，以垂直熔合线的方式向熔池中心生长为柱状树枝晶的铸态组织，由铁素体和少量珠光体所组成。
你现在浏览的是第二十二页，共126页
电弧焊
（2）熔合区的组织与性能
熔合区又称半熔化区，
是焊缝与母材交接的过渡区。
该区组织由粗大的过热组织和部分新结晶的铸态组织构成。该区虽然很窄，化学成分和组织却很不均匀，因此强度低，脆性大，是裂纹及局部脆断的发源地，是焊接接头中最薄弱的部位，所以说，熔合区在很大程度上决定着焊接接头的性能。
你现在浏览的是第二十三页，共126页
电弧焊
（3）热影响区的组织与性能
焊缝两侧因焊接热作用
虽没有熔化但却发生组织
和性能变化的区域。
对于低碳非合金钢，热影响区可分为过热区、正火区和部分相交区。
你现在浏览的是第二十四页，共126页
电弧焊
（3）热影响区的组织与性能
①过热区
被加热到Ac3以上100～200℃
至固相线温度区间。
由于奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，故塑性及韧性降低。过热区是热影响区中力学性能最差的部位。对于易淬火硬化钢材，此区脆性更大。
你现在浏览的是第二十五页，共126页
电弧焊
（3）热影响区的组织与性能
②正火区。
被加热到Ac1至Ac3以上100～200℃区间。
加热时金属发生重结晶，转变为细小的奥氏体晶粒。冷却后得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织，其力学性能优于母材。
你现在浏览的是第二十六页，共126页
电弧焊
11