任务七 其他焊接技教材

1、任务七 其他焊接技术简介活动一活动一 等离子弧焊等离子弧焊 借助水冷喷嘴对电弧的约束作用，获得较高能量密度借助水冷喷嘴对电弧的约束作用，获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法称为等离子弧焊。的等离子弧进行焊接的方法称为等离子弧焊。（1）机械压缩效应机械压缩效应：电弧通过喷嘴细小孔道时的被迫收缩；电弧通过喷嘴细小孔道时的被迫收缩；（2）热压缩效应热压缩效应：在冷气流的强迫冷却下，带电粒子流离子在冷气流的强迫冷却下，带电粒子流离子 和电子往弧柱中心集中；和电子往弧柱中心集中；（3）电磁收缩效应电磁收缩效应：弧柱带电粒子的电流线为平行电流线，弧柱带电粒子的电流线为平行电流线， 相互磁场作用使电流线

2、产生相互吸引而收缩。相互磁场作用使电流线产生相互吸引而收缩。 等离子弧温度高达等离子弧温度高达24000K以上，能量密度很高，以上，能量密度很高，因而可一次性熔化较厚的材料。因而可一次性熔化较厚的材料。等离子弧发生原理示意图等离子弧发生原理示意图2.2.等离子弧焊接工艺等离子弧焊接工艺（1）穿孔型等离子弧焊接）穿孔型等离子弧焊接 在大电流在大电流(100300A)和大的离子气流量的工艺参数和大的离子气流量的工艺参数条件下条件下,利用穿孔焊接可在不用衬垫的情况下实现单面焊利用穿孔焊接可在不用衬垫的情况下实现单面焊双面成形。双面成形。 应用：穿孔型等离子弧应用：穿孔型等离子弧焊接最适用于焊接焊接最

3、适用于焊接38 mm 不锈钢，不锈钢，12mm以下以下钛合金，钛合金，2-6mm低碳钢或低碳钢或低合金钢，以及铜、黄铜、低合金钢，以及铜、黄铜、镍及镍基合金的对接缝。镍及镍基合金的对接缝。 （2）熔入型等离子弧焊）熔入型等离子弧焊 当等离子弧的离子气流量较小时，穿孔效应消失，当等离子弧的离子气流量较小时，穿孔效应消失，等离子弧焊接同钨极氩弧焊相似，称为熔入型等离子弧焊。等离子弧焊接同钨极氩弧焊相似，称为熔入型等离子弧焊。熔入型等离子弧焊适用薄板，多层焊缝的盖面及角焊缝的熔入型等离子弧焊适用薄板，多层焊缝的盖面及角焊缝的焊接，填加或不加填充焊丝，优点是焊速较快。焊接，填加或不加填充焊丝，优点是焊

4、速较快。 由于喷嘴的拘束作用和维弧电流的同时存在，小电流的由于喷嘴的拘束作用和维弧电流的同时存在，小电流的等离子弧可以十分稳定，目前已成为焊接金属薄箔的有效等离子弧可以十分稳定，目前已成为焊接金属薄箔的有效方法。方法。3.3.等离子弧切割等离子弧切割 等离子弧切割通常采用氮和压缩空气作离子气，将切口金等离子弧切割通常采用氮和压缩空气作离子气，将切口金属熔化并吹除。由于空气等离子弧的热焓值高，加上氧和金属熔化并吹除。由于空气等离子弧的热焓值高，加上氧和金属相互作用过程中放热，切割速度提高，切口质量也很好。属相互作用过程中放热，切割速度提高，切口质量也很好。等离子弧切割低碳钢的厚度为等离子弧切割低

5、碳钢的厚度为0.680mm。国产国产LHK-400型等离子弧焊机实照型等离子弧焊机实照4.4.等离子弧焊的特点及应用：等离子弧焊的特点及应用： 1 1）能量密度大，弧柱温度高，焊接速度快，生产率）能量密度大，弧柱温度高，焊接速度快，生产率高；高； 2 2）电弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁结构。）电弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁结构。应用应用国防工业国防工业活动二活动二 电渣焊电渣焊 利用电流通过熔渣时产生的电阻热加热和熔化焊利用电流通过熔渣时产生的电阻热加热和熔化焊丝和母材来进行焊接的一种熔化焊方法。丝和母材来进行焊接的一种熔化焊方法。1.电渣焊的原理电渣焊的原理 2. 2.电渣焊的特点及应用

6、电渣焊的特点及应用: :（1 1）特点：）特点： 1 1）厚大截面可一次焊成，生产效率高；）厚大截面可一次焊成，生产效率高； 2 2）焊缝金属比较纯净；）焊缝金属比较纯净； 3 3）接头组织粗大，焊后需进行正火处理。）接头组织粗大，焊后需进行正火处理。（2 2）应用：）应用： 广泛用于锅炉制造，重型机械和石油化工等行业。广泛用于锅炉制造，重型机械和石油化工等行业。电渣焊除焊接碳钢、低合金、中合金钢和高合金钢以及电渣焊除焊接碳钢、低合金、中合金钢和高合金钢以及铸铁外，也可用来焊接铝及铝合金、镁合金、钛及钛合铸铁外，也可用来焊接铝及铝合金、镁合金、钛及钛合金和铜。金和铜。活动三活动三 电子束焊电子

7、束焊1.1.电子束焊接过程电子束焊接过程 电子束焊是利用高速运动的电子撞击工件时，将动能转电子束焊是利用高速运动的电子撞击工件时，将动能转化为热能将焊缝熔化进行的熔化焊方法。化为热能将焊缝熔化进行的熔化焊方法。2.2.电子束焊的特点及应用电子束焊的特点及应用v保护效果好，焊缝质量高，适用范围广。保护效果好，焊缝质量高，适用范围广。v能量密度大，穿透能力强，可焊接厚大截面工件和难熔能量密度大，穿透能力强，可焊接厚大截面工件和难熔金属。金属。v加热小，焊接变形小。加热小，焊接变形小。a.电子束焊成本高，主要用于微电子器件焊装、导弹外壳电子束焊成本高，主要用于微电子器件焊装、导弹外壳的焊接、核电站锅

8、炉汽包和精度要求高的齿轮等的焊接。的焊接、核电站锅炉汽包和精度要求高的齿轮等的焊接。电子束焊接电子束焊接活动四、激光焊活动四、激光焊 利用光学系统将激光聚焦成微小光斑，使其能量利用光学系统将激光聚焦成微小光斑，使其能量密度达密度达10 ，从而使材料熔化焊接，从而使材料熔化焊接2/cmw1.1.激光焊接过程激光焊接过程2.2.激光焊的特点激光焊的特点v高能高速焊，无焊接变形。高能高速焊，无焊接变形。v灵活性大。灵活性大。v生产率高，材料不易氧化。生产率高，材料不易氧化。a.设备复杂，目前主要用于薄板和微型件的焊设备复杂，目前主要用于薄板和微型件的焊接。接。激光切割机激光切割机激光焊接机激光焊接机

9、活动五 扩散焊焊接原理焊接原理： 在真空或惰性环境下，将两个待焊试件紧密接触，加热至低于固相线的温度在真空或惰性环境下，将两个待焊试件紧密接触，加热至低于固相线的温度（T=0.5-0.8Tm),T=0.5-0.8Tm),在一定的压力作用下，首先界面局部接触塑性变形，促使氧化在一定的压力作用下，首先界面局部接触塑性变形，促使氧化膜破碎分解；当达到净面接触时，为原子间扩散创造了条件，同时界面上的氧化膜破碎分解；当达到净面接触时，为原子间扩散创造了条件，同时界面上的氧化物被溶解吸收；继而再结晶组织生长，晶界移动，有时出现联生晶及金属间化合物被溶解吸收；继而再结晶组织生长，晶界移动，有时出现联生晶及金

10、属间化合物，经过一段时间后构成牢固一体的焊接接头。物，经过一段时间后构成牢固一体的焊接接头。焊接特性焊接特性：(1)(1)扩散焊接头的显微组织和性能与母材接近或相同，不存在熔化缺陷扩散焊接头的显微组织和性能与母材接近或相同，不存在熔化缺陷(2)(2)焊接温度低，母材损伤小焊接温度低，母材损伤小(3)(3)可进行内部及多点、大面积焊接可进行内部及多点、大面积焊接 (4)(4)微变形、小应力、高精密微变形、小应力、高精密(5)(5)适合于塑性差或熔点及耐热材料的同种和异种、多层材料间连接适合于塑性差或熔点及耐热材料的同种和异种、多层材料间连接（扩散焊的研究和实际应用中，（扩散焊的研究和实际应用中，

11、70%70%涉及异种材料的连接）涉及异种材料的连接）(6)(6)表面制备要求高表面制备要求高 (7)(7)焊接和辅助时间长焊接和辅助时间长(8)(8)设备一次性投资大，工件尺寸受到设备限制设备一次性投资大，工件尺寸受到设备限制活动六摩擦焊 摩擦焊的焊接过程如动画所示。摩擦焊的热能来摩擦焊的焊接过程如动画所示。摩擦焊的热能来源于焊接端面的摩擦。其焊接过程如下：源于焊接端面的摩擦。其焊接过程如下： 工件工件1 1高速旋转高速旋转工件工件2 2向工件向工件1 1方向移动方向移动两两工件接触时减慢移动速度，加压工件接触时减慢移动速度，加压摩擦生热摩擦生热接头接头被加热到一定温度被加热到一定温度工件工件1 1迅速停止旋转迅速停止旋转进一步进一步加压工件加压工件22保压一定时间保压一定时间接头形成。接头形成。焊接特点焊接特点： （1 1）固态焊接，接头区域为锻造组织，不产生与熔化和凝）固态焊接，接头区域为锻造组织，不产生与熔化和凝固相关的焊接缺陷，重复性好；固相关的焊接缺陷，重复性好； （2 2）适合异种材料的连接（凡可进行锻造的金属材料都可）适合异种材料的连接（凡可进行锻造的金属材料都可以焊接）；以