一般是指金属的焊接。是经过加热或加压,或两者一同并用,使两个别离的物体发生原子间结合力而衔接成一体的成形办法。
(1)熔焊。将工件焊接处部分加热到熔化状况,构成熔池(一般还参加填充金属),冷却结晶后构成焊缝,被焊工件结合为不行别离的全体。常见的熔焊办法有气焊、电弧焊、电渣焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊等。
(2)压焊。在焊接进程中不管加热与否,均需求加压的焊接办法。常见的压焊有电阻焊、冲突焊、冷压焊、分散焊、爆破焊等。
(3)钎焊。选用熔点低于被焊金属的钎料(填充金属)熔化之后,填充接头空隙,并与被焊金属彼此分散完结衔接。钎焊进程中被焊工件不熔化,且一般没有塑性变形。
(2)以小拼大、化大为小,制作重型、杂乱的机器零部件,简化铸造、铸造及切削加工工艺,取得最佳技能经济效果。
运用:焊接技能在机器制作、造船工业、修建工程、电力设备出产、航空及航天工业等运用非常广泛。
缺少:焊接技能也还存在一些缺少之处,如焊接结构不行拆开,给修理带来不便利;焊接结构中会存在焊接应力和变形;焊接接头的组织功用往往不均匀,并会发生焊接缺点等。
电弧:一种激烈而耐久的气体放电现象,正负电极间具有必定的电压,并且两电极间的气体介质应处在电离状况。点燃焊接电弧时,一般是将两电极(一极为工件,另一极为填充金属丝或焊条)接通电源,时刻短触摸并敏捷别离,南北极彼此触摸时发生短路,构成电弧。这种办法称为触摸引弧。电弧构成后,只需电源坚持南北极之间必定的电位差,即可坚持电弧的焚烧。
电弧特色:电压低、电流大、温度高、能量密度大、移动性好等,一般20~30V的电压即可坚持电弧的安稳焚烧,而电弧中的电流可以从几十安培到几千安培以满意不同工件的焊接要求,电弧的温度可达5000K以上,可以熔化各种金属。
弧焊电源:焊接电弧所运用的电源称为弧焊电源,一般可分为四大类:沟通弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源和逆变弧焊电源。
直流正接:选用直流焊机当工件接阳极,焊条接阴极时,称为直流正接,此刻工件受热较大,适宜焊接厚大工件;
直流反接:当工件接阴极,焊条接阳极时,称为直流反接,此刻工件受热较小,适宜焊接薄小工件。选用沟通焊机焊接时,因南北极极性不断替换改变,故不存在正接或反接问题。
在电弧焊进程中,液态金属、熔渣和气体三者彼此效果,是金属再锻炼的进程。但因为焊接条件的特别性,焊接化学冶金进程又有着与一般锻炼进程不同的特色。
首要,焊接冶金温度高,相界大,反响速度快,当电弧中有空气侵入时,液态金属会发生激烈的氧化、氮化反响,还有许多金属蒸腾,而空气中的水分以及工件和焊接材猜中的油、锈、水在电弧高温下分化出的氢原子可溶入液态金属中,导致接头塑性和韧度下降(氢脆),致使发生裂纹。
其次,焊接熔池小,冷却快,使各种冶金反响难以到达平衡状况,焊缝中化学成分不均匀,且熔池中气体、氧化物等来不及浮出,简略构成气孔、夹渣等缺点,乃至发生裂纹。
(1)在焊接进程中,对熔化金属进行机械维护,使之与空气离隔。维护办法有三种:气体维护、熔渣维护和气-渣联合维护。
(2)对焊接熔池进行冶金处理,首要经过在焊接资料(焊条药皮、焊丝、焊剂)中参加必定量的脱氧剂(首要是锰铁和硅铁)和必定量的合金元素,在焊接进程中扫除熔池中的FeO,一同补偿合金元素的烧损。
手弧焊是各种电弧焊办法中开展最早、现在依然运用最广的一种焊接办法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属,电弧是在焊条的端部和被焊工件外表之间焚烧。涂料在电弧热效果下一方面可以发生气体以维护电弧,另一方面可以发生熔渣掩盖在熔池外表,避免熔化金属与周围气体的彼此效果。熔渣的更重要效果是与熔化金属发生物理化学反响或添加合金元素,改进焊缝金属能。手弧焊设备简略、简便,操作灵敏。可以运用于修理及安装中的短缝的焊接,特别是可以用于难以到达的部位的焊接。手弧焊配用相应的焊条可适用于大大都工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。
埋弧焊是以颗粒状焊剂为维护介质,电弧掩藏在焊剂层下的一种熔化极电 焊接办法。埋弧焊的施焊进程由三个环节组成:1在焊件待焊接缝处均匀堆敷满意的颗粒状焊剂;2 导电嘴和焊件别离接通焊接电源两级以发生焊接电弧;3 主动送进焊丝并移动电弧施行焊接。
1、电弧功用共同(1)焊缝质量高熔渣阻隔空气维护效果好,电弧区首要成分为
CO2,焊缝金属中含氮量、含氧量大大下降,焊接参数主动调理,电弧行走机械化,熔池存在时刻长,冶金反响充沛 ,抗风才干强,所以焊缝成分安稳,力学功用好;(2)劳动条件好 熔渣阻隔弧光有利于焊接操作;机械化行走,劳动强度较低。
2、弧柱电场强度较高 比之熔化极气体维护焊有如下特色:(1)设备调理功用好,因为电场强度较高,主动调理体系的灵敏度较高,使焊接进程的安稳性进步;(2)焊接电流下限较高。
3、出产效率高因为焊丝导电长度缩短,电流和电流密度明显进步,使电弧的熔透才干和焊丝的熔敷速率大大进步;又因为焊剂和熔渣的隔热效果,总的热效率大大添加,使焊接速度大大进步。
冶金反响:焊剂参加冶金反响,Si 、Mn被复原,C部分焚毁,约束杂质S、P去H,避免发生氢气孔。
电源:直流电源用于小电流状况,等速送丝,本身电弧调理;大电流一般用沟通电源,变速送丝(SAW焊丝一般较粗),弧压反响电弧调理 焊接资料:焊丝和焊剂。焊丝和焊剂的选配有必要确保取得高质量的焊接接头,一同又要尽或许减低本钱,还要留意适用的电流品种和极性。
适用规模:因为埋弧焊熔深大、出产率高、机械操作的程度高,因而适于焊接中厚板结构的长焊缝。在造船、锅炉与压力容器、桥梁、超重机械、核电站结构、海洋结构、兵器等制作部分有着广泛的运用,是当今焊接出产中最遍及运用的焊接办法之一。埋弧焊除了用于金属结构中构件的衔接外,还可在基体金属外表堆焊耐磨或耐腐蚀的合金层。跟着焊接冶金技能与焊接资料出产技能的开展,埋弧焊能焊的资料已从碳素结构钢开展到低合金结构钢、不锈钢、耐热钢等以及某些有色金属,如镍基合金、钛合金、铜合金等。因为自己的特色,其运用也有必定的约束性,首要为:(1)焊接方位的约束,因为焊剂坚持的原因,如不选用特别办法,埋弧焊首要用于水平俯方位焊缝焊接,而不能用于横、立、仰焊;(2)焊接资料的约束,不能焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金,首要用于焊接黑色金属;(3)只适宜于长焊缝焊接切,且不能焊接空间方位有限的焊缝;(4)不能直接调查电弧;(5)不适用于薄板、小电流焊。
这是一种不熔化极气体维护电弧焊,是运用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而构成焊缝的。焊接进程中钨极不熔化,只起电极的效果。一同由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作维护。还可依据需求别的添加金属。在国际上通称为TIG焊。钨极气体维护电弧焊因为能很好地操控热输入,所以它是衔接薄板金属和打底焊的一种极好办法。这种办法简直可以用于一切金属的衔接,特别适用于焊接铝、镁这些能构成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些生动金属。这种焊接办法的焊缝质量高,但与其它电弧焊比较,其焊接速度较慢。
(GMAG)归于用电弧作为热源的熔化焊办法,其电弧建立在接连送进的焊丝与熔池之间熔化的焊丝金属与母材金属混合而成的熔池在电弧热源移走后结晶构成焊缝并把别离的母材经过冶金办法衔接起来。
CO2焊接的特色:(1)在焊接电弧高温效果下CO2会分化成CO、O2和O,对电弧具有叫激烈的紧缩效果,然后导致该焊接办法的电弧形状具有弧柱直径较小,弧跟面积小且往往难于掩盖焊丝端部悉数熔滴的特色,因而熔滴遭到的过渡阻力(斑驳力)较大而使熔滴粗化,过渡途径轴向性变差,飞溅率大;(2)对焊接区维护杰出,CO2的密度是常用维护气体中最大的,加上CO2气体受热分化后,体积增大,因而维护较好;(3)能量相对会集,熔透才干较大;(4)出产本钱低,节省电能。(5)工艺和技能上还具有焊接区可见度好,便于调查、操作;焊接热影响区和焊接变形较小;熔池体积较小结晶速度较快,全方位焊接功用杰出;对锈污灵敏度低的长处。
冶金特性:(1)合金元素的氧化CO2焊时,在电弧高温效果下,CO2会分化成CO、O2和O,在焊接条件下,CO不溶于金属,也不参加反响,而CO2和O都有激烈的氧化性,使Fe及其它合金元素氧化。(2)、脱氧及焊缝金属的合金化?一般在焊丝中参加必定量的脱氧剂进行脱氧,此外,剩下的脱氧剂作为合金元素留在焊缝中,以补偿氧化烧损丢失并确保焊缝的化学成分要求。
熔滴过渡:(1)短路过渡(短弧、细丝、小电流)适用于薄板全方位焊接;(2)、细颗粒过渡,粗丝、长弧、大电流焊接;(3)、潜弧射滴过渡(很少用)。
电源:平特性电源(单旋钮调理)、直流反接、等速送丝焊接资料:CO2气体和焊丝
适用规模:现在CO2气体维护焊广泛运用于机车制作、船只制作、轿车制作、采煤机械制作等范畴。适用于焊接低碳钢、低合金钢、低合金高强钢,可是不适宜于焊接有色金属、不锈钢。虽然有资料显CO2气体维护焊可以用于不锈钢的焊接,但不是焊接不锈钢的首选。
助水冷喷嘴等办法,可以使电弧的弧柱区横截面积减小,电弧的温度、能量密度、等离子的流速都明显进步,这种用外部拘谨使弧柱遭到紧缩的电弧称为等离子弧。
等离子弧是电弧的一种特别办法,是一种具有高能量密度的电弧,依然是气体导电现象。等离子弧焊接是运用等离子弧的热量加热&熔化工件和母材完结焊接的办法。
穿孔型等离子弧:焊接电流在100~300A,接头无需开坡口,不要留空隙。焊接时,等离子弧可以将焊件彻底熔透并构成一个小通孔,熔化金属被排挤在小孔的周围,电弧移动,小孔随之移动,并在后方构成焊缝,然后完结单面焊双面一次成形。这种办法可以焊接的板厚上限为:碳钢7mm,不锈钢10mm。
微束等离子弧:焊接电流为0.1~30A,焊接厚度为0.025~2.5mm。此外,还有适用于铜及铜合金焊接的熔入型等离子弧焊,可用于厚板深熔焊或薄板高速焊以及堆焊的熔化极等离子弧焊,可处理铝合金等离子弧焊的沟通(变极性)等离子弧焊等工艺办法。等离子弧焊的首要工艺参数有焊接电流、焊接速度、维护气流量、离子气流量、焊枪喷嘴结构与孔径等。
等离子弧切开:运用等离子弧的高温高速弧流使切断的金属部分熔化致使蒸腾,并凭借高速气流或水流将熔化的资料吹离基体构成切断的切开办法。
(1)等离子弧能量密度大,弧柱温度高,穿透才干强,10~12mm厚度钢材可不开坡口,能一次焊透双面成形,焊接速度快,出产率高,应力变形小。
(4)电弧安稳0.1A,仍具有较平的静特性,配用恒流源,可很好的进行薄板的焊接(0.1mm)。
(7)设备比较杂乱,气体耗量大,只适宜室内焊接。焊枪的可达性比TIG差。
电源:陡降电源、直流正接;焊接铝镁时用沟通、陡降电源、需引弧、稳弧办法。焊接资料:维护气体、钨极
适用规模:广泛用于工业出产,特别是航空航天等军工和顶级工业技能所用的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接,如钛合金的导弹壳体,飞机上的一些薄壁容器等。
管状焊丝电弧焊也是运用接连送进的焊丝与工件之间焚烧的电弧为热源来进行焊接的,可以认为是熔化极气体维护焊的一品种型。所运用的焊丝是管状焊丝,管内装有各种组分的焊剂。焊接时,外加维护气体,首要是CO2。焊剂受热分化或熔化,起着造渣维护溶池、渗合金及稳弧等效果。管状焊丝电弧焊除具有上述熔化极气体维护电弧焊的长处外,因为管内焊剂的效果,使之在冶金上更具长处。管状焊丝电弧焊可以运用于大大都黑色金属各种接头的焊接。管状焊丝电弧焊在一些工业先进国家已得到广泛运用。“管状焊丝”即现在所说的“药芯焊丝”
气焊:运用可燃气体在氧气中焚烧时所发生的热量,将母材焊接处熔化而完结衔接的一种熔焊办法。气焊是用气体火焰为热源的一种焊接办法。运用最多的是以乙炔气作燃料的氧-乙炔火焰。因为设备简略操作便利,但气焊加热速度及出产率较低,热影响区较大,且简略引起较大的变形。气焊可用于许多黑色金属、有色金属及合金的焊接。
可燃气:乙炔、液化石油气等。以乙炔为例,其在氧气中焚烧时的火焰温度可达3200℃。氧乙炔火焰有三种:
①中性焰:氧气与乙炔体积混合比为1~1.2,乙炔充沛焚烧,适宜焊接碳钢和非铁合金。
②碳性焰:氧气和乙炔体积混合比小于1,乙炔过剩,适用于焊接高碳钢、铸铁和高速钢。
③氧化焰:氧气与乙炔体积混合比大于1.2,氧气过剩,适用于黄铜和青铜的钎焊。
气焊火焰温度低,加热速度慢,加热区域宽,焊接热影响区宽,焊接变形大,且焊接进程中,熔化金属遭到的维护差,焊接质量不易确保,因而其运用已很少。但气焊又具有无需电源、设备简略、费用低、移动便利、通用性强等特色,因而在无电源场合和野外作业时有实用价值。现在,首要用于薄钢板(厚度0.5~3mm)、铜及铜合金的焊接和铸铁的补焊。
气压焊和气焊相同,气压焊也是以气体火焰为热源。焊接时将两对接的工件的端部加热到必定温度,后再施加满意的压力以取得结实的接头。是一种固相焊接。气压焊时不加填充金属,常用于铁轨焊接和钢筋焊接。
电渣焊是以熔渣的电阻热为动力的焊接办法。焊接进程是在立焊方位、在由两工件端面与两边水冷铜滑块构成的安装空隙内进行。焊接时运用电流经过熔渣发生的电阻热将工件端部熔化。依据焊接时所用的电极形状,电渣焊分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊。
电渣焊的特色:在电渣焊的焊接进程中,除开端阶段有一电弧进程外,其他均为安稳的电渣进程,与埋弧焊有本质区别。
电渣焊的长处:可焊的工件厚度大(从30mm到大于1000mm),出产率高。首要用于在断面对接接头及丁字接头的焊接。电渣焊可用于各种钢结构的焊接,也可用于铸件的组焊。电渣焊接头因为加热及冷却均较慢,热影响区宽、显微组织粗大、韧、因而焊接今后一般须进行正火处理。
(1)因为焊接熔池大,加热和冷却缓慢,在焊缝及热影响区简略过热构成粗大组织,因而电渣焊一般焊后用正火处理消除接头中的粗晶。
(2)电渣焊总是以立焊办法进行,不能平焊,电渣焊不适于厚度在30mm以下的工件,焊缝也不宜过长。
丝极电渣焊是最常用的电渣焊办法,它选用焊丝作电极,依据焊件厚度的不同,可选用一根或多根焊丝,单丝焊可以焊接的焊件厚度为40~60mm,当焊件厚度大于60mm时,焊丝要作横向摇摆;三丝摇摆可以焊接450mm厚的焊件。丝极电渣焊首要用于焊接厚度为40~450mm的焊件及较长焊缝的焊件,也可用于大型焊件的环焊缝。
运用:首要用于重型机械制作业中,制作锻-焊结构件和铸-焊结构件,如重型机床的机座、高压锅炉等,焊件厚度一般为40~450mm,资料为碳钢、低合金钢、不锈钢等。
电子束焊是以会集的高速电子束炮击工件外表时所发生的热能进行焊接的办法。电子束焊接时,由电子枪发生电子束并加快。常用的电子束焊有:高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电子束焊。前两种办法都是在真空室内进行。焊接准备时刻 (首要是抽真空时刻)较长,工件尺度受真空室巨细约束。电子束焊与电弧焊比较,首要的特色是焊缝熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高。它既可以用在很薄资料的精细焊接,又可以用在很厚的(最厚达300mm)构件焊接。一切用其它焊接办法能进行熔化焊的金属及合金都可以用电子束焊接。首要用于要求高质量的产品的焊接。还能处理异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接。但不适于大批量产品。
电子束焊机:中心是电子枪,它是完结电子的发生、电子束的构成和集聚的设备,首要由灯丝、阴极、阳极、聚集线圈等组成。灯丝通电升温并加热阴极,当阴极到达2400K左右时即发射电子,在阴极和阳极之间的高压电场效果下,电子被加快(约为1/2光速),穿过阳极孔射出,然后经聚集线mm的电子束射向焊件,并在焊件外表将动能转化为热能,使焊件衔接处敏捷熔化,经冷却结晶后构成焊缝。
(1)高真空电子束焊 。作业室与电子枪同在一室,线Pa,适用于难熔、活性、高纯金属及小零件的精细焊接。
(2)低真空电子束焊 。作业室与电子枪被分为两个真空室,作业室的线Pa,适用于较大型的结构件,和对氧、氮不太灵敏的难熔金属。
(3)非真空电子束焊 。需另加惰性气体维护罩或喷嘴,焊件与电子束流出口的间隔应操控在10mm左右,以削减电子束与气体分子磕碰构成的散射。非真空电子束焊适用于碳钢、低合金钢、不锈钢、难熔金属及铜、铝合金等的焊接,焊件尺度不受约束。
(1)电子束能量密度大,最高可达5×108W/cm2,约为一般电弧的5000~10000倍,热量会集,热效率高,热影响区小,焊缝窄而深,焊接变形极小。
(3)电子束焦点半径可调理规模大,操控灵敏,习惯性强,可焊接0.05mm的薄件,也可焊接200~700mm的厚板。
运用:特别适宜焊接一些难熔金属、活性或高纯度金属以及热灵敏性强的金属。但设备杂乱,本钱高,焊件尺度受真空室约束,安装精度要求高,且易激起X射线,焊接辅佐时刻长,出产率低,这些缺点都约束了电子束焊的广泛运用。
激光焊是运用大功率相干单色光子流聚集而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接办法一般有接连功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊长处是不需求在真空中进行,缺点则是穿透力不如电子束焊强。激光焊时能进行准确的能量操控,因而可以完结精细微型器材的焊接。它能运用于许多金属,特别是能处理一些难焊金属及异种金属的焊接。
激光的特色:具有单色性好、方向性好、能量密度高的特色,激光经透射或反射镜聚集后,可取得直径小于0.01mm、功率密度高达1013W/cm2的能束,可以作为焊接、切开、钻孔及外表处理的热源。发生激光的物质有固体、半导体、液体、气体等,其间用于焊接、切开等工业加工的首要是钇铝石榴石(YAG)固体激光和CO2气体激光。
(1)激光可经过光导纤维、棱镜等光学办法曲折传输,适用于微型零部件及其它焊接办法难以到达的部位的焊接,还能经过通明资料进行焊接。
(2)能量密度高,可完结高速焊接,热影响区和焊接变形都很小,特别适用于热灵敏资料的焊接。
(3)激光不受电磁场的影响,不发生X射线,无需真空维护,可以用于大型结构的焊接。
(4)可直接焊接绝缘导体,而不用预先剥掉绝缘层;也能焊接物理功用不同较大的异种资料。
激光焊的首要缺点是:设备贵重,能量转化率低(5%~20%),对焊件接口加工、拼装、定位要求均很高,现在首要用于电子工业和外表工业中的微型器材的焊接,以及硅钢片、镀锌钢板等的焊接。
这是以电阻热为动力的一类焊接办法,包含以熔渣电阻热为动力的电渣焊和以固体电阻热为动力的电阻焊。因为电渣焊更具有共同的特色,故放在后边介绍。这儿首要介绍几种固体电阻热为动力的电阻焊,首要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。电阻焊一般是使工件处在必定电极压力效果下并运用电流经过工件时所发生的电阻热将两工件之间的触摸外表熔化而完结衔接的焊接办法。一般运用较大的电流。为了避免在触摸面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属,焊接进程中一直要施加压力。进行这一类电阻焊时,被焊工件的外表善关于取得安稳的焊接质量是头号重要的。因而,焊前有必要将电极与工件以及工件与工件间的触摸外表进行整理。
长处:1)熔核构成时,一直被塑性环围住,熔化金属与空气阻隔,冶金进程简略。2)加热时刻短、热量会集、故热影响区小,变形与应力也小,一般在焊后不用组织校正和热处理工序。3)不需求焊丝、焊条等填充金属,以及氧、乙炔、氩等焊接资料,焊接本钱低。4)操作简略,易于完结机械化和主动化,改进了劳动条件。5)出产率高,且无噪声及有害气体,在大批量出产中,可以和其他制作工序一同编到拼装线上。但亮光对焊因有火花喷溅,需求阻隔。
缺点:1)现在还缺少牢靠的无损检测办法,焊接质量只能靠工艺试样和工件的破坏性实验来查看,以及靠各种监控技能来确保。2)点、缝焊的搭接接头不只添加了构件的分量,且因在两板间熔核周围构成夹角,致使接头的抗拉强度和疲劳强度较低。3)设备功率大,机械化主动化程度较高,使设备本钱较高、修理较困难,并且常用的大功率单相沟通焊机不利于电网的正常运转。
适用规模:在轿车、飞机、仪器、家电、修建用的钢筋、等职业有广泛运用,适用资料广泛,仅仅易氧化金属的电阻焊焊接性稍差。首要用于焊接厚度小于3mm的薄板组件。各类钢材、铝、镁等有色金属及其合金、不锈钢等均可焊接。
冲突焊是以机械能为动力的固相焊接。它是运用两外表间机械冲突所发生的热来完结金属的衔接的。冲突焊的热量会集在接合面处,因而热影响区窄。两外表间须施加压力,大都状况是在加热停止时增大压力,使热态金属受顶锻而结合,一般结合面并不熔化。冲突焊出产率较高,原理上简直一切能进行热锻的金属都能冲突焊接。冲突焊还可以用于异种金属的焊接。要适用于横断面为圆形的最大直径为100mm的工件。
运用焊件触摸端面彼此冲突所发生的热,使端面到达热塑性状况,然后敏捷施加顶锻力,完结焊接的一种固相压焊办法。
(3)适于焊接异种金属,如碳素钢、低合金钢与不锈钢、高速钢之间的衔接,铜-不锈钢、铜-铝、铝-钢、钢-锆等之间衔接。
(5)易完结机械化和主动化,操作简略,焊接作业场地无火花,弧光及有害气体。
缺点:靠工件旋转完结,焊接非圆截面较困难。盘状工件及薄壁管件,因为不易夹持也很难焊接。受焊机主轴电机功率的约束,现在冲突焊可焊接的最大截面为20000mm2。冲突焊机一次性出资费用大,适于大批量出产。
运用:异种金属和异种钢产品,如电力工业中的铜-铝过渡接头,金属切削用的高速钢-结构钢刀具等;结构钢产品,如电站锅炉蛇形管、阀门、拖拉机轴瓦等。
分散焊一般是以直接热能为动力的固相焊接办法。一般是在真空或维护气氛下进行。焊接时使两被焊工件的外表在高温文较大压力下触摸并保温必定时刻,以到达原子间间隔,经过原子朴素彼此分散而结合。焊前不只需求清洗工件外表的氧化物等杂质,并且外表粗糙度要低于必定值才干确保焊接质量。
分散焊在真空或维护气氛的维护下,在必定温度(低于母材的熔点)和压力条件下,使彼此触摸的平坦光亮的待焊外表发生微观塑性流变后严密触摸,原子彼此分散,经过一段较长时刻后,原始界面消失,到达彻底冶金结合的焊接办法。
(1)可以在简直不损坏被焊资料功用的状况下,完结各类同种资料和异种资料间的焊接,可以用来制作双层或多层复合资料。
(5)可与其它加工工艺一同进行(如真空热处理等),可一同完结多个接头的焊接,然后进步出产率。
缺少:分散焊对焊件外表加工及整理的要求高,焊接时刻长、出产率低,本钱高,设备出资大。
运用:熔点不同大或冶金上不相容的异种金属之间的焊接、金属与陶瓷的焊接和钛、镍、铝合金结构件的焊接。不只运用于原子能、航空航天及电子工业等顶级技能范畴,并且已推行至一般机械制作工业部分。
钎焊的动力可以是化学反响热,也可以是直接热能。它是运用熔点比被焊资料的熔点低的金属作钎料,经过加热使钎料熔化,毛细管效果将钎料及入到接头触摸面的空隙内,潮湿被焊金属外表,使液相与固相之间互分散而构成钎焊接头。因而,钎焊是一种固相兼液相的焊接办法。
钎焊选用熔点低于母材的合金作钎料,加热时钎料熔化,并靠潮湿效果和毛细效果填满并坚持在接头空隙内,而母材处于固态,依托液态钎料和固态母材间的彼此分散构成钎焊接头。钎焊对母材的物理化学功用影响小,焊接应力和变形较小,可焊接功用不同较大的异种金属,能一同完结多条焊缝,接头外表漂亮规整,设备简略,出产出资小。但钎焊接头的强度较低,耐热才干差。
运用:硬质合金刀具、钻探钻头、自行车车架、换热器、导管及各类容器等;在微波波导、电子管和电子真空器材的制作中,钎焊乃至是仅有或许的衔接办法。
钎料是构成钎焊接头的填充金属,钎焊接头的质量在很大程度上取决钎料。钎料应该具有适宜的熔点、杰出的潮湿性和填缝才干,能与母材彼此分散,还应具有必定的力学功用和物理化学功用,以满意接头的运用功用要求。按钎料熔点的不同,钎焊分为两大类:软钎焊与硬钎焊。
(1)软钎焊 。钎料熔点低于450℃的钎焊称为软钎焊,常用钎料是锡铅钎料,它具有杰出的潮湿性和导电性,广泛用于电子产品、电机电器和轿车配件。软钎焊的接头强度一般为60~140MPa。
(2)硬钎焊。 钎料熔点高于450℃的钎焊称为硬钎焊,常用钎料是黄铜钎料和银基钎料。用银基钎料的接头具有较高的强度、导电性和耐蚀性,钎料熔点较低、工艺性杰出,但钎料价格较高,多用于要求较高的焊件,一般焊件多选用黄铜钎料。硬钎焊多用于受力较大的钢和铜合金工件,以及东西的钎焊。硬钎焊的接头强度为200~490MPa,
留意:母材的触摸面应很洁净,因而要用钎剂。钎剂的效果是去除母材和钎料外表的氧化物和油污杂质,维护钎料和母材触摸面不被氧化,添加钎料的潮湿性和毛细流动性。钎剂的熔点应低于钎料,钎剂残渣对母材和接头的腐蚀性应较小。软钎焊常用的钎剂是松香或氯化锌溶液,硬钎焊常用的钎剂是硼砂、硼酸和碱性氟化物的混合物。
依据热源或加热办法不同钎焊可分为:火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。钎焊时因为加热温度比较低,故对工件资料的功用影响较小,焊件的应力变形也较小。但钎焊接头的强度一般比较低,耐热才干较差。
火焰钎焊:用气体火焰进行加热,用于碳钢、不锈钢、硬质合金、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金的硬钎焊。
感应钎焊:运用交变磁场在零件中发生感应电流的电阻热加热焊件,用于具有对称形状的焊件,特别是管轴类的钎焊。
浸沾钎焊:将焊件部分或全体浸入熔融盐混合物熔液或钎料熔液中,靠这些液体介质的热量来完结钎焊进程,其特色是加热敏捷、温度均匀、焊件变形小。
炉中钎焊:运用电阻炉加热焊件,电阻炉可经过抽真空或选用复原性气体或惰性气体对焊件进行维护。
除此以外,还有烙铁钎焊、电阻钎焊、分散钎焊、红外线钎焊、反响钎焊、电子束钎焊、激光钎焊等。
钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属资料,还可以衔接异种金属、金属与非金属。适于焊承受载不大或常温下作业的接头,关于精细的、微型的以及杂乱的多钎缝的焊件特别适用。
高频焊是以固体电阻热为动力。焊接时运用高频电流在工件内发生的电阻热使工件焊接区表层加热到熔化或挨近的塑*状况,随即施加(或不施加)顶锻力而完结金属的结合。因而它是一种固相电阻焊办法。高频焊依据高频电流在工件中发生热的办法可分为触摸高频焊和感应高频焊。触摸高频焊时,高频电流经过与工件机械触摸而传入工件。感应高频焊时,高频电流经过工件外部感应圈的耦合效果而在工件内发生感应电流。高频焊是专业化较强的焊接办法,要依据产品装备专用设备。出产率高,焊接速度可达30m/min。首要用于制作管子时纵缝或螺旋缝的焊接。
爆破焊也是以化学反响热为动力的另一种固相焊接办法。但它是运用炸药爆破所发生的能量来完结金属衔接的。在爆破波效果下,两件金属在不到一秒的时刻内即可被加快碰击构成金属的结合。在各种焊接办法中,爆破焊可以焊接的异种金属的组合的规模最广。可以用爆破焊将冶金上不相容的两种金属焊成为各种过渡接头。爆破焊多用于外表积相当大的平板包覆,是制作复合板的高效办法。
超声波焊也是一种以机械能为动力的固相焊接办法。进行超声波焊时,焊接工件在较低的静压力下,由声极宣布的高频振荡能使接合面发生强裂冲突并加热到焊接温度而构成结合。超声波焊可以用于大大都金属资料之间的焊接,能完结金属、异种金属及金属与非金属间的焊接。可适用于金属丝、箔或2~3mm以下的薄板金属接头的重复出产。
焊接技能进步的杰出的体现便是焊接进程由机械化向主动化、智能化和信息化开展。智能焊接机器人的运用,是焊接进程高度主动化的重要标志。焊接机器人突破了焊接主动化的传统办法,使小批量主动化出产成为或许。
示教型机器人:经过示教,回忆焊接轨道及焊接参数,并严厉依照示教程序完结产品的焊接。只需一次示教,机器人便可以准确地再现示教的每一步操作。这类焊接机器人的运用较为广泛,适适宜大批量出产,用于流水线的固定工位上,其功用首要是示教再现,对环境改变的应变才干较差。关于大型结构在工地上的小批量出产没有用武之地。
智能型机器人:可以依据简略的操控指令主动确认焊缝的起点、空间轨道及有关参数,并能依据实践状况主动盯梢焊缝轨道、调整焊炬姿势、调整焊接参数、操控焊接质量。这是最先进的焊接机器人,具有灵活、简便、简略移动等特色,能习惯不同结构、不同地址的焊接使命,现在实践运用很少,尚处在研讨开发阶段。
焊接机器人中,点焊机器人占50%~60%,它由机器人本体、点焊体系和操控体系三大部分组成。机器人本体的自由度为1~5个,操控体系分本体操控和焊接部分操控。
(1)计算机模仿技能 包含模仿焊接热进程、焊接冶金进程、焊接应力和变形等。焊接是一个涉及到电弧物理、传热、冶金和力学等学科的杂乱进程。一旦焊接中的各个进程都完结了计算机模仿,就可以经过计算机体系来确认焊接各种结构和各种资料时的最佳规划方案、工艺办法和焊接参数。传统上,焊接工艺总是要经过一系列的实验或依据经历来确认,以取得牢靠而经济的焊接结构,计算机模仿只需经过少数验证实验证明数值办法在处理某一问题上的适用性,许多挑选作业即可由计算机完结,省去了许多的实验作业,然后大大节省了人力、物力和时刻,在新的工程结构及新资料的焊接方面具有很重要的含义。计算机模仿技能的水平还决议了主动化焊接的规模。此外,计算机模仿还广泛用于剖析焊接结构和接头的强度和功用等问题。
(2)数据库技能与专家体系 用于焊接工艺规划和工艺参数的挑选、焊接缺点确诊、焊接本钱预算、实时监控、焊接CAD、焊工考试等。
数据库技能现在现已渗透到焊接范畴的各个方面,从原资料、焊接实验、焊接工艺到焊接出产。典型的数据库体系有焊接工艺鉴定、焊接工艺规程、焊工档案办理、焊接资料、资料成分和功用、焊接性、焊接CCT图办理和焊接规范咨询体系等。这些数据库体系为焊接范畴内各种数据和信息办理供给了有利条件。
焊接专家体系首要会集在工艺拟定、缺点猜测和确诊、计算机辅佐规划等方面。现有的焊接专家体系中,工艺挑选和工艺拟定是最首要的运用范畴,焊接进程的实时操控是重要的开展方向。
(3)计算机辅佐质量操控技能(CAQ) 用于对产品的数据剖析、焊接质量的实时监测等。
别的,计算机辅佐规划/制作(CAD/CAM)在焊接加工中的运用也日益添加,首要用于数控切开、焊接结构规划和焊接机器人中。
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