n. 主讲：朱明主讲：朱明 高级技师、经济师高级技师、经济师, 工程师工程师 高级技能专业教师高级技能专业教师 高级汽车维修考评员高级汽车维修考评员3章章5其他焊接与气割其他焊接与气割第第3章章手工成形技术与焊接手工成形技术与焊接n第一节第一节手工成形技术手工成形技术n第二节第二节氧氧乙炔焊乙炔焊n第三节二氧化碳保护焊第三节二氧化碳保护焊n第四节手工电弧焊第四节手工电弧焊n第五节其它焊接与切割第五节其它焊接与切割目录目录教学内容：教学内容：n1、熟悉常用焊接设备、熟悉常用焊接设备n2、了解各种焊接及其特点，熔化焊与非熔、了解各种焊接及其特点，熔化焊与非熔化焊（钎焊）化焊（钎焊）第五节第五节其它焊接与切割其它焊接与切割n电阻焊电阻焊(点焊点焊)n钎焊钎焊n切割切割第四章第四章电阻焊电阻焊n电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。方法。.电阻点焊电阻点焊73n电阻点焊的数量和距离电阻点焊的数量和距离n修复焊点可加多修复焊点可加多30%电阻焊闪光对焊电阻焊闪光对焊四、点焊工艺四、点焊工艺四、点焊工艺四、点焊工艺 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3 3 3 3 点焊操作常用设备为挤压式电阻点焊机，点焊机如图3-88所示。在焊接之前，应当把焊件表面整平。尽管不消除这种间隙也能进行焊接，但是焊点面积变小，造成焊接强度不足，如图3-89所示。 图图3-88 3-88 点焊机点焊机 图图3-89 3-89 焊件表面的处理焊件表面的处理 5 5 5 5、点焊技术在车身中的应用：、点焊技术在车身中的应用：、点焊技术在车身中的应用：、点焊技术在车身中的应用： 前车身悬架支承构件是以点焊方法连接的，图3-90所示 步骤1：用风动锯切割掉原焊点。 步骤2：用钻削或磨削的方法将焊点清除并使焊件剥离，借助撬板等工具将残留部分从车身上拆下。 步骤3：整理车身上的接口部分。 步骤4：将焊接面两边的油漆除净并于焊接面上涂敷防锈剂。 步骤5：将新板件牢牢地夹紧在指定位置上后，用测量设备进行检测，保证位置准确。 步骤6：保证两片（或两片以上）嵌板或凸缘之间的接合面紧密。 步骤7：以厚度较薄的嵌板或凸缘作为决定电流大小的主要因素。 步骤8：调整电极夹臂接触压力。 步骤9：调整焊接电流的大小。 步骤10：选择点焊顺序。 步骤11：开始焊接。 图图3-90 3-90 悬架支承构件的点焊焊接悬架支承构件的点焊焊接点焊工艺点焊工艺点焊工艺点焊工艺1 1点焊工艺点焊工艺点焊工艺点焊工艺2 2点焊工艺点焊工艺点焊工艺点焊工艺3 3钎焊钎焊n钎焊钎焊用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用用比母材熔点低的金属材料作为钎料，用液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其液态钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相互扩散的与母材相互扩散的焊接焊接方法。方法。n钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂接精密、复杂和由不同材料组成的构件，如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。路板等。n钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗，除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。除去油污和过厚的氧化膜，保证接口装配间隙。间隙一般要求在间隙一般要求在0.010.1毫米之间。毫米之间。钎焊钎焊n钎焊属于固相连接，他与熔焊方法不同，钎焊时母材不钎焊属于固相连接，他与熔焊方法不同，钎焊时母材不熔化，采用比母材熔化温度低的钎料，加热温度采取低熔化，采用比母材熔化温度低的钎料，加热温度采取低于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。当被于母材固相线而高于钎料液相线的一种连接方法。当被连接的零件和连接的零件和n钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料在母材表面润湿、钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料在母材表面润湿、铺展与母材相互溶解和扩散和在母材间隙中润湿、毛细铺展与母材相互溶解和扩散和在母材间隙中润湿、毛细流动、填缝与母材相互溶解和扩散而实现零件间的连接。流动、填缝与母材相互溶解和扩散而实现零件间的连接。钎焊具有以下优点钎焊具有以下优点n同熔焊方法相比，钎焊具有以下优点：同熔焊方法相比，钎焊具有以下优点：nl）钎焊加热温度较低，对母材组织和性励影响较小；）钎焊加热温度较低，对母材组织和性励影响较小；n2）钎焊接头平整光滑，外形美观；）钎焊接头平整光滑，外形美观；n3）焊件变形较小，尤其是采用均匀加热（如炉中钎焊）焊件变形较小，尤其是采用均匀加热（如炉中钎焊）的钎焊方法，焊件的变形可减的钎焊方法，焊件的变形可减n小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度；小到最低程度，容易保证焊件的尺寸精度；n4）某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝，生）某些钎焊方法一次可焊成几十条或成百条钎缝，生产率高：产率高：n5）可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。）可以实现异种金属或合金、金属与非金属的连接。n但是，钎焊也有他本身的缺点，针焊接头强度比较低，但是，钎焊也有他本身的缺点，针焊接头强度比较低，耐热能力比较差，由于母材与钎料成分相差较大而引起耐热能力比较差，由于母材与钎料成分相差较大而引起的电化学腐蚀致使耐蚀力较差及装配要求比较高等。的电化学腐蚀致使耐蚀力较差及装配要求比较高等。钎焊钎焊n根据使用钎料的不同，钎焊一般分为：根据使用钎料的不同，钎焊一般分为：n1）软钎焊）软钎焊钎料液相线温度低于钎料液相线温度低于450t；n2）硬钎焊）硬钎焊针料液相线温度高于针料液相线温度高于450C。n此外，某些国家将钎焊温度超过此外，某些国家将钎焊温度超过900而又不使用钎剂而又不使用钎剂的钎焊方法（如真空钎焊、气体保护钎焊）称作高温钎的钎焊方法（如真空钎焊、气体保护钎焊）称作高温钎焊。焊。钎焊钎焊-特点及应用特点及应用n1、特点、特点（1）钎焊加热温度较低，接头光滑平整，组）钎焊加热温度较低，接头光滑平整，组织和机械性能变化小，变形小，工件尺寸精确。织和机械性能变化小，变形小，工件尺寸精确。（2）可焊异种金属，也可焊异种材料，且对）可焊异种金属，也可焊异种材料，且对工件厚度差无严格限制。工件厚度差无严格限制。（3）有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头，）有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头，生产率很高。生产率很高。（4）钎焊设备简单，生产投资费用少。）钎焊设备简单，生产投资费用少。（5）接头强度低，耐热性差，且焊前清整要）接头强度低，耐热性差，且焊前清整要求严格，钎料价格较贵。求严格，钎料价格较贵。钎焊钎焊-特点及应用特点及应用n2、应用、应用钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零部件、部件、异种金属异种金属构件以及复杂薄板结构，构件以及复杂薄板结构，如夹层构件、蜂窝结构等，也常用于钎焊如夹层构件、蜂窝结构等，也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。各类异线与硬质合金刀具。钎焊方法分类钎焊方法分类n钎焊方法通常是以所应用的热源来命名的，其主要钎焊方法通常是以所应用的热源来命名的，其主要作用是依靠热源将工件加热到必要作用是依靠热源将工件加热到必要n的温度，随着新热源的发展和使用，近年来出现了不少的温度，随着新热源的发展和使用，近年来出现了不少新的钎焊方法。新的钎焊方法。n生产中的一些主要或重要的生产中的一些主要或重要的n钎焊方法是按加热方式区分钎钎焊方法是按加热方式区分钎n焊方法的：焊方法的：材料的钎焊性材料的钎焊性n材料的钎焊性是指材料在一定的钎焊材料的钎焊性是指材料在一定的钎焊条件下获得优质条件下获得优质接头的难易程度。接头的难易程度。n材料的钎焊性可从工艺因素（包括采用何种钎料、材料的钎焊性可从工艺因素（包括采用何种钎料、钎剂和钎焊方法）来考察。例如大多数钎料对钎剂和钎焊方法）来考察。例如大多数钎料对Cu和和Fe的润湿作用都比较好，而对的润湿作用都比较好，而对W和和Mo的润湿作用差，的润湿作用差，故故Cu和和Fe的钎焊性好，而的钎焊性好，而W和和M。的钎焊性差；又。的钎焊性差；又如如Ti及其合金同大多数钎料作用后会在界面区形成脆及其合金同大多数钎料作用后会在界面区形成脆性化合物，故性化合物，故Ti的钎焊性差；再如低碳钢在炉中钎焊时的钎焊性差；再如低碳钢在炉中钎焊时对保护气氛的要求较低，而含对保护气氛的要求较低，而含AI、Ti的高温合金只有的高温合金只有在真空钎焊时才能获得良好的接头，故碳钢的钎焊性好，在真空钎焊时才能获得良好的接头，故碳钢的钎焊性好，而高温合金的钎焊性差。而高温合金的钎焊性差。n总而言之，材料的钎焊性不但决定于材料本身，而总而言之，材料的钎焊性不但决定于材料本身，而且与钎料、钎剂和钎焊方法有关，因此必须根据具体情且与钎料、钎剂和钎焊方法有关，因此必须根据具体情况进行综合评定。况进行综合评定。钎焊钎焊-方法方法n钎焊常用的工艺方法较多，主要是按使用钎焊常用的工艺方法较多，主要是按使用的设备和工作原理区分的。如按热源区分的设备和工作原理区分的。如按热源区分则有红外、则有红外、电子束电子束、激光激光、等离子等离子、辉光、辉光放电钎焊等；按工作过程分有接触反应钎放电钎焊等；按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。接触反应钎焊是利用钎焊和扩散钎焊等。接触反应钎焊是利用钎料与母材反应生成液相填充接头间隙。扩料与母材反应生成液相填充接头间隙。扩散钎焊是增加保温扩散时间，使焊缝与母散钎焊是增加保温扩散时间，使焊缝与母材充分均匀化，从而获得与母材性能相同材充分均匀化，从而获得与母材性能相同的接头。图为典型的钎焊接头形式。的接头。图为典型的钎焊接头形式。钎焊钎焊-方法方法钎焊钎焊-方法方法n1、烙铁钎焊、烙铁钎焊用于细小简单或很薄零件的软钎焊。用于细小简单或很薄零件的软钎焊。2、波峰钎焊、波峰钎焊用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时用于大批量印刷电路板和电子元件的组装焊接。施焊时,250左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波左右的熔融焊锡在泵的压力下通过窄缝形成波峰，工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高，可在峰，工件经过波峰实现焊接。这种方法生产率高，可在流水线上实现自动化生产。流水线上实现自动化生产。3、火焰钎焊、火焰钎焊用用可燃气体可燃气体与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源与氧气或压缩空气混合燃烧的火焰作为热源进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便，根据工件形进行焊接。火焰钎焊设备简单、操作方便，根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、状可用多火焰同时加热焊接。这种方法适用于自行车架、铝水壶嘴等中、小件的焊接。铝水壶嘴等中、小件的焊接。钎焊钎焊-方法方法n4、浸沾钎焊、浸沾钎焊将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽将工件部分或整体浸入覆盖有钎剂的钎料浴槽或只有熔盐的盐浴槽中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确，适合中加热焊接。这种方法加热均匀、迅速、温度控制较为准确，适合于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊于大批量生产和大型构件的焊接。盐浴槽中的盐多由钎剂组成。焊后工件上常残存大量的钎剂，清洗工作量大。后工件上常残存大量的钎剂，清洗工作量大。5、感应钎焊、感应钎焊利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适利用高频、中频或工频感应电流作为热源的焊接方法。高频加热适合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的合于焊接薄壁管件。采用同轴电缆和分合式感应圈可在远离电源的现场进行钎焊，特别适用于某些大型构件，如火箭上需要拆卸的管现场进行钎焊，特别适用于某些大型构件，如火箭上需要拆卸的管道接头的焊接。道接头的焊接。6、炉中钎焊、炉中钎焊将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，常需要加钎剂，也可将装配好钎料的工件放在炉中进行加热焊接，常需要加钎剂，也可用还原性气体或惰性气体保护，加热比较均匀。大批量生产时可采用还原性气体或惰性气体保护，加热比较均匀。大批量生产时可采用用连续式炉连续式炉。7、真空钎焊、真空钎焊工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品和易氧化材工件加热在真空室内进行，主要用于要求质量高的产品和易氧化材料的焊接。料的焊接。钎焊钎焊-焊剂焊剂n钎焊时使用的熔剂。钎焊时使用的熔剂。n1、钎剂的作用：、钎剂的作用：（1）清除母材和钎料表面的氧化物及其它杂）清除母材和钎料表面的氧化物及其它杂质质（2）以液态薄膜的形式覆盖在工件金属和钎）以液态薄膜的形式覆盖在工件金属和钎料的表面上，隔离空气起保护作用料的表面上，隔离空气起保护作用保护钎料保护钎料及焊件不被氧化。及焊件不被氧化。（3）改善液态钎料对工件金属的浸润性，增）改善液态钎料对工件金属的浸润性，增大钎料的填充能力。大钎料的填充能力。2、焊剂分类：、焊剂分类：n钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。（1）软钎剂）软钎剂按其成分可分为无机软钎剂（具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很按其成分可分为无机软钎剂（具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为无机酸和无机盐。一般强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为无机酸和无机盐。一般的黑色金属和有色金属，包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用，但的黑色金属和有色金属，包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用，但它残渣有腐蚀性，焊后必须清除干净）和有机软钎剂两类。它残渣有腐蚀性，焊后必须清除干净）和有机软钎剂两类。按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性三类，按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性三类，其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂；有机软钎剂属于后两类。其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂；有机软钎剂属于后两类。常用的软钎剂有磷酸水溶液（只限于常用的软钎剂有磷酸水溶液（只限于300以下使用，是钎焊含以下使用，是钎焊含Cr不锈钢或不锈钢或锰青铜的适宜钎剂）、氯化锌水溶液和松香（只能用于锰青铜的适宜钎剂）、氯化锌水溶液和松香（只能用于300以下钎焊表面以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属）等。氧化不严重的金、银、铜等金属）等。n（2）硬钎剂：）硬钎剂：常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温度高，均在常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温度高，均在800以上，只能配合铜基以上，只能配合铜基钎料使用，去氧化物能力差，不能去除钎料使用，去氧化物能力差，不能去除Cr、Si、Al、Ti等的氧化物）、等的氧化物）、KBF4（氟硼酸钾，熔点低，去氧化能力强，是熔点低于（氟硼酸钾，熔点低，去氧化能力强，是熔点低于750银基钎料的银基钎料的适宜钎剂）等。适宜钎剂）等。钎焊钎焊-加热方式加热方式n钎焊的加热方式有钎焊的加热方式有n烙铁加热、火焰加热、电阻加热、感应加热、烙铁加热、火焰加热、电阻加热、感应加热、浸渍加热和炉中加热等。浸渍加热和炉中加热等。烙铁加热温度较低，一般只适于软钎焊。烙铁加热温度较低，一般只适于软钎焊。浸渍加热类型有盐浴加热和金属浴加热，本身浸渍加热类型有盐浴加热和金属浴加热，本身即提供钎剂或钎料，加热快，接头洁净。即提供钎剂或钎料，加热快，接头洁净。炉中加热：气氛、炉温可控，加热均匀、焊件炉中加热：气氛、炉温可控，加热均匀、焊件变形小。变形小。浸渍加热和炉中加热均可用于同时焊多件或多浸渍加热和炉中加热均可用于同时焊多件或多条钎缝，特适合于焊接形状复杂且多钎缝的零条钎缝，特适合于焊接形状复杂且多钎缝的零件。件。钎焊钎焊等离子弧焊等离子弧焊等离子弧焊成品等离子弧焊等离子弧焊n等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法。气体由电弧加热产生离解，在高接方法。气体由电弧加热产生离解，在高速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密速通过水冷喷嘴时受到压缩，增大能量密度和离解度，形成等离子弧。它的稳定性、度和离解度，形成等离子弧。它的稳定性、发热量和温度都高于一般电弧，因而具有发热量和温度都高于一般电弧，因而具有较大的熔透力和焊接速度。形成等离子弧较大的熔透力和焊接速度。形成等离子弧的气体和它周围的保护气体一般用氩。根的气体和它周围的保护气体一般用氩。根据各种工件的材料性质，也有使用氦或氩据各种工件的材料性质，也有使用氦或氩氦、氩氢等混合气体的。氦、氩氢等混合气体的。等离子弧工作方式等离子弧工作方式n等离子弧有两种工作方式。等离子弧有两种工作方式。n一种是一种是“非转移弧非转移弧”，电弧在钨极与喷嘴之间燃烧，主要，电弧在钨极与喷嘴之间燃烧，主要用於等离子喷镀或加热非导电材料；等离子弧只熔透母用於等离子喷镀或加热非导电材料；等离子弧只熔透母材，形成焊接熔池，多用於材，形成焊接熔池，多用於0.83毫米厚的板材焊接；毫米厚的板材焊接；n另一种是另一种是“转移弧转移弧”，电弧由辅助电极高频引弧后，电弧，电弧由辅助电极高频引弧后，电弧燃烧在钨极与工件之间，用於焊接。燃烧在钨极与工件之间，用於焊接。n形成焊缝的方式有熔透式和穿孔式两种。等离子弧形成焊缝的方式有熔透式和穿孔式两种。等离子弧只熔穿板材，形成钥匙孔形的熔池，多用於只熔穿板材，形成钥匙孔形的熔池，多用於312毫毫米厚的板材焊接。米厚的板材焊接。n还有小电流的微束等离子弧焊，特别适合於还有小电流的微束等离子弧焊，特别适合於0.021.5毫米的薄板焊接。毫米的薄板焊接。n等离子弧焊接属于高质量焊接方法。焊缝的深等离子弧焊接属于高质量焊接方法。焊缝的深/宽宽比大，热影响区窄，工件变形小，可焊材料种类多。特比大，热影响区窄，工件变形小，可焊材料种类多。特别是脉冲电流等离子弧焊和熔化极等离子弧焊的发展，别是脉冲电流等离子弧焊和熔化极等离子弧焊的发展，更扩大了等离子弧焊的使用范围。更扩大了等离子弧焊的使用范围。等离子弧的类型等离子弧的类型n按电源连接方式的不同，等离子弧有非转移型、转按电源连接方式的不同，等离子弧有非转移型、转移型和联合型三种形式见图移型和联合型三种形式见图23。n（1）非转移型等离子弧）非转移型等离子弧钨极接电源负端，焊件接钨极接电源负端，焊件接电源正端，等离子弧体产生在钨极与喷嘴之间，在等离电源正端，等离子弧体产生在钨极与喷嘴之间，在等离子气体压送下，弧柱从喷嘴中喷出，形成等离子焰。子气体压送下，弧柱从喷嘴中喷出，形成等离子焰。n（2）转移型等离子弧）转移型等离子弧钨极接电流负端，焊件接电钨极接电流负端，焊件接电流正端，等离子弧产生的钨极和焊件之间。因为转移弧流正端，等离子弧产生的钨极和焊件之间。因为转移弧能把更多的热量传递给焊件，所以金属焊接、切割几乎能把更多的热量传递给焊件，所以金属焊接、切割几乎都是采用转移型等离子弧。都是采用转移型等离子弧。n（3）联合型等离子弧）联合型等离子弧工作时非转移弧和转移弧同工作时非转移弧和转移弧同时并存，故称为联合型等离子弧。非转移弧起稳定电弧时并存，故称为联合型等离子弧。非转移弧起稳定电弧和补充加热的作用，转移弧直接加热焊件，使之熔化进和补充加热的作用，转移弧直接加热焊件，使之熔化进行焊接。主要用于微束等离子弧焊和粉末堆焊。行焊接。主要用于微束等离子弧焊和粉末堆焊。等离子弧等离子弧车身构件切割与更換车身构件切割与更換焊后处理焊后处理手工电弧焊的质量控制手工电弧焊的质量控制 -焊接变形及应力焊接变形及应力