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(设备管理)第三章焊接方法与设备第三章焊接方法与设备几十种,这一章主要讨论埋弧焊、气体保护焊等一些常用的电弧焊方法。3.1手工焊条电弧焊-ShieldedMetal-arcWelding(SMAW)终形成焊缝,是目前在工业生产中应用最广的一种焊接方法。焊接过程如下图3-1:图3-1焊条电弧焊焊接过程示意图手弧焊的主要优点:①操作灵活,可达性好.易地掌握,而且使用方使、简单、投资少。③应用范围广。选择合适的焊条可以焊接许多常用的金属材料。手弧焊的主要缺点有;①焊接质量不够稳定。焊接质量受焊工的操作技术、经验、情绪的影响。合物、氟化物等有毒物质的危害。之辅助时间较长,所以生产效率低。焊前准备:气孔和冷裂纹。②清除工件坡口及两侧各20mm范围内的锈、水、油污等,防止产生气孔和延迟裂纹。按规定的位置进行定位焊。④针对刚性大的结构和可焊性差的材料,焊前对工件进行全部或局部预热,裂纹。后热和焊后热处理:纹。焊后为改善接头的显微组织和性能或消除焊接残余应力而进行的热处理,称消除应力退火。3.2埋弧自动焊-Submeerged-ArcWelding(SAW)埋弧焊时,采用盘状焊丝配合焊剂,以代替手弧焊时的焊条。焊接过程中,30-50mm3.2.1焊接过程图3-2工操作。图3-2埋弧焊示意图3.2.2埋弧焊的优点⑴生产效率高⑵焊接质量好⑶节省金属和电能⑷在有风的环境中焊接时,埋弧焊的保护效果胜过其它焊接方法。⑸劳动条件好3.2.3埋弧焊的缺点⑴主要适用于水平位置焊缝焊接。⑵难以用来焊接铝、钛等氧化性强的金属及其合金。⑶只适于长焊缝的焊接⑷不适合焊接厚度小于1mm的薄板。⑸容易焊偏。3.2.4应用范围构的制造中。3.2.5焊接电弧自动调节原理长的变化。如图3-3,如果弧长缩短,电弧的稳定工作点就由O沿电源外特性移到O1弧的稳定工作点就由O沿电弧静特性移到O2弧电压反馈自动调节系统。图3-3电弧静态工作点的波动3.2.5.1电弧自身调节作用的原理如果弧长保持稳定,那么送丝速度Vf(feed)和焊丝的熔化速度Vm(melt)必须相等,
也就是Vf=Vm这是任何熔化极电弧系统的稳定条件。稳定工作点就由O沿电源外特性移到O1焊丝熔化速度主要受电流影响,所以焊丝熔化速度加快,而送丝速度是不变的,这就出现了Vf>Vm,弧长加大,从而电弧稳定工作点自动恢复到原来的O点。都采用缓降特性甚至平特性的电源。3.2.5.2电弧电压均匀调节原理会强迫弧长恢复到原来的长度从而保持焊接工艺参数稳定。可以看出,均匀调节是一种强迫调节,而电弧的自身调节是一种自发调节。外特性的电源,弧长变化引起的电流变化不大,所以电弧自身调节作用很弱。3.2.6埋弧自动焊工艺3.2.6.1焊前准备(1)接头形式和坡口加工(2)焊前清理(3)装配3.2.6.2埋弧焊工艺(1)平板双面对焊①悬空焊②焊剂垫法图3-4焊剂垫结构原理1-焊件;2-焊剂;3-橡皮帆布;4-橡皮帆布软管③临时工艺垫板法图3-5临时垫双面焊(a)薄钢带垫;(b)石棉绳垫;(c)石棉板垫④手弧焊封底法(2)单面焊双面成形(3)角焊缝图3-6船形焊和斜角焊(a)船形焊;(b)斜角焊3.2.6.3焊接参数对焊缝成形的影响(1)焊接电流、焊接电压图3-7焊接电流对焊缝成形的影响图3-8电弧电压对焊缝成形的影响B-熔宽;H-熔深;a-余高(3)焊丝干伸长(4)极性(5)焊丝直径(6)焊接速度(7)焊丝倾角图3-9焊丝倾角对焊缝成形的影响(a)前倾;(b)后倾;(c)后倾角度的影响(8)焊件倾斜图3-10焊件斜度对焊缝成形的影响a)上坡焊;b)上坡焊焊件斜度的影响;c)下坡焊;d)下坡焊焊件斜度的影响(9)坡口形状和间隙大小图3-11坡口形状和间隙大小对焊缝成形的影响(10)焊件厚度和焊件散热条件3.3气体保护电弧焊-GasShielded-ArcWelding气保护焊是依靠特殊的焊枪将保护气体连续不断的送到电弧周围,在电弧以及焊接区形成局部气体保护层,从而防止大气污染焊缝。3.3.1气保护焊的优点与手弧焊相比⑴由于不采用药皮焊条,容易实现自动化、半自动化提高生产率,容易实现全位置焊接。⑵HAZ小,焊接变形小。因为保护气体对电弧有压缩作用,电弧热量集中。与埋弧焊相比作和控制。⑵焊缝表面没有渣,厚件多层焊时可节省大量的层间清渣工作,生产率高、产生夹渣等焊缝缺陷的可能性少。⑶可进行全位置焊接⑷适用范围广3.3.2气体保护焊的类型不熔化极气体保护电弧焊和熔化极气体保护电弧焊前者包括称为TIG焊T是英语tungstenig代表inertgas—等离子弧焊和原子氢焊以氩气或氩气氦气的混合气作保护气体时称为MIG焊-metalinertgaswelding,M是metal-O2、氩-CO2或者氩-CO2-O2等混合气体作保护气体时称为MAG焊
-metalactivegaswelding特征、CO2气体保护焊以及混合气体保护焊等等。3.4钨极氩弧焊(TIG焊)3.4.1钨极氩弧焊原理钨极气体保护焊的设备图见图3-12喷向焊接区形成气体保护层。图3-12钨极氩弧焊示意图特点:①钨极不熔化,只起导电和产生电弧作用,比较容易维持电弧的长度,焊接过程稳定,易实现机械化;保护效果好,焊缝质量高。②适用于焊接厚度为6mm以下的薄板。③一般不采用直流反接。④焊接铝、镁及其合金时,则采用交流电源或直流反接。⑤钨极氩弧焊需加填充金属,填充金属可为焊丝,也可为填充金属条或者采用卷边接头等。⑥熔深浅,生产率低。3.4.1.1电极TIG焊时,电极可以是纯钨,也可以是钨合金,因为它们满足不熔化极气保护焊时电极材料要满足的三个要求:(a)耐高温、焊接过程中不发生损耗。(b)电流容量大。(c)引弧和稳弧性好。一般,用纯钨极效果比不上用钨合金极。钨合金电极通常含有1%到2%的氧下使电极尖端保持较低温度并使起弧更为容易。W+1~2%ThO2,W+1~2%CeO2,ZrO2,Y2O3,La2O3
经实践证明:Y2O3、ZrO2、CeO2性能较好(图3-203.4.1.2保护气体TIG焊的保护气体可以是氩气、氦气或氩气和氦气的混合气体。因为氩气比氦气便宜、容易引弧,而且在一定的焊速下,能得到比较窄的焊缝,HAZ也小,所以氩气使用更为普遍。所以TIG的纯度应不低于99.7%,氧和其它气体和水分的含量应极小。3.4.1.3钨极氩弧特点(1)直流钨极氩弧直流TIG焊时,电弧燃烧稳定。正接:流大。反接:由于反接时熔池浅而宽,生产率低,因此一般不推荐使用。焊件是阴极,氩气的正离子流以高速冲向熔池表面,氩的正离子质量很大,种现象称为“阴极破碎”或“阴极清理”作用。(2)交流钨极氩弧交流钨极氢弧焊电压和电流波形如图3-13所示。图3-13交流钨极氢弧焊时电弧电压和电流波形及直流分量示意图a)电压波形;b)电流波形U0一电源空载电压;I—电流;U—电弧电压正半波时,钨极为负极——相当于直流正接稳定负半波时,焊件为负极——相当于直流反接负半周→反接→工件作阴极→阴极破碎作用,可以清除熔池表面的氧化膜所以TIG焊焊铝、镁及其合金时一般都是采用交流电源有电流流过,导致电弧不稳,甚至熄弧,所以交流电弧没有直流电弧稳定。直流分量3-13)。由于两半周的电
作,所以有必要消除直流分量。面,采用高频振荡器稳弧或用高压脉冲引弧和稳弧。3.4.1.4焊接电源外特性的选择TIG焊时,由于使用的电流密度较小以及氩气的导热率小,电弧基本不受压TIG小变化都会引起焊接电流发生很大的波动,所以,TIG焊时最理想的是采用垂直引起的电流波动(图3-14)。图3-14垂直陡降的电源外特性3.4.1.5焊枪TIG焊焊枪的作用是夹持电极、传导焊接电流和输送保护气体。手工焊焊枪手把上装有启动和停止按纽。为防止焊枪过热,焊接时要采取一定的冷却措施。枪建议在焊接电流超过200A时使用。为控制保护气体的方向和分布,焊枪端部效果。图3-15TIG焊焊枪3.4.2应用由于氩气的保护,隔离了空气对熔化金属的有害作用,所以,TIG焊广泛用料,除了对焊接质量要求很高的场合,一般不采用TIG焊。3.5熔化极氩弧焊(MIG或MAG焊)3.5.1原理和TIGMIG(MAG保护气体——熔化的母材金属熔合、冷凝后形成焊缝金属。3.5.2特点⑴和TIG损失,冶金过程比较简单。⑵劳动生产率高。⑶MIG焊可直流反接,焊接铝、镁等金属时有良好的阴极雾化作用,可有效去除氧化膜,提高了接头的焊接质量。⑷不采用钨极,成本比TIG焊低。⑸有可能取代TIG焊。⑹MIG焊焊接铝及铝合金时,可以采取亚射流熔滴过渡方式提高焊接接头的质量。的油污、铁锈等较为敏感,容易产生气孔,焊前必须仔细清理焊丝和工件。3.5.3熔滴过渡缝成形、飞溅大小等有直接的关系。3.5.3.1影响熔滴过渡的力是不同的。①重力渡。②表面张力表面张力是在焊丝端头上保持熔滴的主要作用力,Fσ=2πRσ(σ表面张力③电磁力—熔滴—④等离子流力的。⑤斑点压力3.5.3.2熔滴过渡的形式状过渡和短路过渡(图3-28图3-16熔滴过渡形式a)短路过渡;b)滴状过渡;c)射流过渡(1)短路过渡形成条件:U较低,I较小形成原因:细丝气体保护焊(φ0.8-0.6mm)时,在小电流、低电压情况下,焊丝端部
3-16a化,不断重复上面的过程,就能实现稳定的短路过渡。焊接特点:的全位置焊接。②滴状过渡形成条件:U较高,I较小形成原因:U较高→弧长长→不易短路;I较小→弧柱和熔滴间的斑点面积小→表面张力、电磁力、斑点压力都是阻力,等离子流力又小,所以熔滴过渡主要靠重力。滴过渡的力形成大滴过渡。焊接特点:力作用实现过渡,所以只适合于平焊位置。滴状过渡形式一般很少采用。③射流过渡形成条件:U较高,I较大,直流反接,氩气或富氩混合气作保护气形成原因:界电流值。产生收缩效应,结果在焊接过程中只允许很小的熔滴形成和过渡。焊接特点:接是有效的,适合于全位置焊接。3.5.3.3MIG焊的熔滴过渡特点MIG焊和MAG焊时,熔滴过渡主要采用短路过渡和射流过渡,其中短路焊接用于薄板高速焊接和全位置焊,射流过渡用于中、厚板的水平对接和角接。MIG焊时,基本上都用直流反接。因为反接时可实现细射流过渡,而正接时不规则的滴状过渡。MIG焊不适用交流电,因为在每一个半周上焊丝的熔化情况不相等。采用MIG亚射流过渡。过渡特征:形成条件:IU形成原因:IUU断→重新引弧焊接特点:于焊接铝和铝合金。3.6熔化极脉冲氩弧焊普通MIG电流才能产生射流过渡,因此限制了MIGMIG焊的基础上发展起来的。它是将脉冲电流周期性地叠加在维弧电流上。维弧渡。熔化极脉冲氢弧焊时,它具有以下特点:(1)具有较宽的电流调节范围。采用脉冲电流后,可在平均电流小于临界TIG焊生产率高且变形小。用熔化极脉冲氢弧焊焊接薄板的最大优点对中、有利于减小气孔倾向。(2)容易实现全位置焊接。由于采用脉冲电流后使总的平均电流较小,因进行全位置焊接。(3)可焊接热敏感性强的材料。由于脉冲电流既可使母材得到较大的熔深HAZ钢的厚板窄间隙焊接。3.7CO2气体保护焊却极为重要的场合大量使用的是纯CO2气体保护焊。图3-17CO2气体保护焊3.7.1CO2气体保护焊的特点3.7.1.1优点①生产效率高,节省能源②焊接成本低③适用范围广④焊缝质量高⑤焊后不用清渣,又是明弧,便于监视和控制。⑥焊接变形小3.7.1.2缺点①飞溅大,焊缝成形差②电弧气氛具有较强的氧化性,必须采取含有脱氧剂的焊丝3.7.2CO2气体保护焊需要克服的问题3.7.2.1氧化问题(1)合金元素的氧化氧化反应的结果就使得合金元素大量烧损,导致焊缝金属力学性能下降。溶入熔池的FeO与碳元素作用,产主CO气体。如果此气体不能析出熔池,便在焊缝中形成气孔。溶入熔滴中的FeO与碳元素作用产生的CO气体,则在电弧高温下急剧膨胀,使熔滴爆破而引起金属飞溅。COCO2焊中的三个主要问题。这三方面的
问题都与CO2气体在高温时的氧化性有关。
(2)脱氧措施通常是在焊丝金属中,加入一定量的脱氧剂(与氧的亲和力比Fe大的合金元素),使FeO中的Fe还原。脱氧剂在完成脱氧任务之余,所剩余的量便作为SiMn联合脱氧(如应用H08Mn2SiA焊丝)具有满意的效果,可以得到高质量的焊缝。加入到焊丝中的Si和Mn,在焊接过程中一部分被直接氧化掉和蒸发掉,一部分耗于FeO的脱氧,其余部分则剩留在焊缝金属中充作合金元素。焊丝中Si含量过高将降低焊缝的抗热裂缝能力,Mn含量过高将使焊缝金属的冲击值下降。Si和Mn之间的比例还必须适当(Mn:Si为1.5~3比较合适),否则不能很好地结合成硅酸盐MnO·SiO2缝的塑性和冲击值下降。3.7.2.2气孔问题:由于CO2焊时,没有熔渣覆盖,熔池暴露,CO2气流对它有附加的冷却作用,
H2N2和CO性很大。CO气孔——脱氧不足N2气孔——保护不良H2气孔——污染制焊丝和母材表面的铁锈、油污、水分或CO2气体中的水分可以控制氢气孔。目
CO2CO2
焊接时气孔问题就可以解决了。3.7.2.3飞溅问题(1)金属飞溅产生飞溅的主要原因有两个:一是熔滴区碳氧化生成的大量CO气体急剧膨胀而发生的剧烈爆炸,一是CO2焊一般用短弧焊接,短路过渡后电弧再引燃时对熔池产生的巨大冲击力使金属溅出。(2)减小金属飞溅的措施目前,减少飞溅的措施主要有以下几方面:①正确选择工艺参数a.焊接电流和电压b.焊枪角度c.焊丝伸出长度②采用混合气体(+Ar)③在焊接回路中串联电抗、电阻、增大电源变压器阻抗等方法④采用直流反接,减小斑点压力,促进熔滴细颗粒过渡在50CO2问题的解决,目前这种工艺已经成为最流行的焊接钢材的半自动化方法。3.7.3CO2气体保护焊焊接规范参数的选择3.7.3.1短路过渡(1)焊接电流和电压丝直径来定(图3-18图3-18CO2焊适用的焊接电流和电弧电压范围(2)焊丝直径短路过渡焊接主要采用直径0.6-1.4mm的细丝,实际应用中最大不能超过1.6mm,因为随焊丝直径增大,飞溅颗粒和数量都相应增大。直径超过1.6mm的焊丝一般采用潜弧射滴过渡。焊丝直径为0.5-1.2mm0.8-4mm径为1.6-5mm的称为粗丝焊,用于焊3-25mm的中厚板。我们国家生产中以细丝焊用的多,所以我们国家CO2焊一般采用短路过渡形式。
(3)焊接速度V随V↑→焊缝熔深、熔宽↓,V太快容易产生咬边、未焊透随V↑→冷却速度↑→出现脆硬组织(高强钢)↓→冷却速度↓、高温停留时间↑→HAZ出现过热组织↓→生产率↓(4)焊丝干伸长指的是导电嘴到焊丝端部的距离。L过大→R↑→电阻热↑→焊丝过热、成段熔化、飞溅严重过大→气保护效果变坏L过小→妨碍焊工观察焊缝,且飞溅金属容易堵塞喷嘴所以,L要适当。一般干伸长取焊丝直径的10-12倍。(5)气体流量入焊接区,使保护效果变差。一般小电流焊枪,取5-15L/min;中电流焊枪(120~200A)气体流量为15~25L/min。(6)电源极性CO2焊一般采用直流反接,堆焊时采用直流正接。3.7.3.2潜弧射滴过渡潜弧过渡采用的电弧U和I要比短路过渡高。CO2焊中,对于一定直径的焊池并不短路。潜弧射滴过渡焊接过程稳定,适合于焊接中等厚度和大厚度工件。(1)焊丝直径(2)电流和电压(3)气体流量(4)焊接速度3.7.4焊接设备CO2焊焊接设备是由供气系统、送丝系统、自动或半自动焊枪、焊接电源以
及控制系统组成的,见图3-19。图3-19CO2焊焊接设备示意图1-CO2气瓶;2-预热器;3-高压干操器;4-气体减压阀;5-气体流量计;6-低压干燥器;7-气阀;8-送丝机构;9-焊枪;10-可调电感;11-焊接电源;12-焊件3.7.4.1焊接电源(1)电流种类和极性的选择(2)对外特性的要求图3-20弧长变化时电源外特性曲线对电流变化的影响1—平特性;2—下降外特性(3)对动特性的要求3.7.4.2供气系统3.7.4.3送丝系统CO2焊采用等速送丝系统。3.7.4.4自动和半自动焊枪它们的作用是导电、导丝和导气。3.7.4.5控制系统气体保护焊控制系统应完成下列工作:(1)控制送丝有微小波动时自动保持恒定送丝速度。(2)控制供气续供气,使熄弧后的熔池在凝固期间受到保护。(3)控制供电电,以免焊丝与熔池粘连。3.8等离子弧焊接3.8.1等离子弧等离子弧是借助水冷喷嘴对电弧的拘束压缩作用而获得的一种比普通电弧能量密度及温度更高,导电性更好的压缩电弧。等离子弧是通过三种压缩效应得到的(可参看图3-21):图3-21等离子弧发生装置原理图(1)热收缩效应称热收缩效应;(2)电磁收缩效应磁场因互相吸引而迫使电弧收缩。电流密度越大,磁收缩作用越强。(3)机械压缩效应电弧经过有一定孔径的水冷喷嘴通道,使电弧截面受到拘束,不能自由扩展。高,具有很大的冲力,这种等离子弧称为“刚性弧,主要用于切割,反之,若等离于弧的冲力很小,则称“柔性弧,主要用于焊接。目前,等离子弧绝大多数采用具有下降外特性的直流电源,进行正接。3.8.2等离子弧焊接的特点(1)弧柱温度高,能量密度大,加热集中,熔透能力强,可以高速施焊,生产率高;(2)等离子弧工作稳定,工艺参数调节范围宽,可焊接极薄的金属,也可完成厚板的穿孔型焊接;(3)焊缝深宽比大,热影响区窄,焊接变形小,可保证优良的焊接质量;
(4)由于钨极内缩至喷嘴内,不与焊件接触,钨极损耗小;(5)设备复杂,成本高,工艺参数的调节较复杂,喷嘴的使用寿命短。3.8.3等离子弧焊的种类和微束等离子弧焊3.8.3.1穿孔型等离子弧焊接原理见图3-22移,该现象叫小孔效应。该焊接工艺方法称为穿孔型等离子弧焊。图3-22穿孔型等离子弧焊接穿孔型离子弧焊可保证完全焊透,一般大电流等离子弧焊(100~300A)大都采用此方法。3.8.3.2熔入型等离子弧焊接较快。3.8.3.3微束等离子弧焊接指30A量密度较小,比较柔和,可用于焊接0.025~2.5mm的箔材及薄板。微束等离子HAZ窄且焊接质量好。焊前应仔细清洁焊件表面,采用精密的装焊夹具,以保证焊接质量与防止焊接变形。3.8.4应用航空和空间技术中。3.9电渣焊3.9.1焊接过程电渣焊是利用电流通过液态熔渣产生的熔渣电阻热作为热源熔化母材和电极(填充金属),利用熔渣保护熔池进行焊接的熔焊方法。电渣焊过程:形成熔池→凝固结晶、形成焊缝。有实质的区别,此外,电渣焊总是以立焊方式进行,不能平焊。液态熔渣既是焊接热源,又是熔池的良好保护层,其保护作用比埋弧焊的更强。焊剂-431也可用于电渣焊。3.9.2特点3.9.2.1优点(1)可焊厚件,生产率高(2)焊缝质量好(3)焊剂及电能消耗少3.9.2.2缺点现,故对电极要求高。3.9.3应用电渣焊主要应用于30mm以上的厚件,可与铸造及锻压相结合生产组合件,水压机及其它大型锻压机械。在高压锅炉、石油高压精炼塔、电站的大型容器、炼铁高炉以及造船工业中亦获得大量应用。3.10电阻焊加压力,形成原子间结合的焊接方法。3.10.1特点(1)优点用焊丝、焊条等填充金属,便可获得质量较好的焊接接头,其焊接成本低。考虑校正或热处理工序。③操作简单,易于实现机械化和自动化生产,无噪声及烟尘,劳动条件好。光对焊因有火花喷溅需要做适当隔离。(2)缺点查,靠各种监控技术来保证。均较低。功率焊机(可达l000kVA)电网负荷较大,若是.单相交流焊机,则对电网的正常运行有不利的影响。3.10.2电阻焊的类型电阻焊有三种基本类型,即点焊、缝焊和对焊。(1)点焊用两柱状电极压紧工件→通电→接触面发生点状熔化(熔核)成一个焊点的结晶过程。多用于薄板的非密封性连接。(2)缝焊缝。多用于焊接有密封性要求的薄壁结构(δ≤3mm)。(3)电阻对焊将焊件装配成对接接头,使其端面紧密接触,利用强电流通过接头时产生的电阻热,将金属加热至塑性状态,然后迅速施加顶锻力完成焊接的方法。特点:接头性能较差,多用于对接头强度和质量要求不很高,直径小于20mm的棒料、管材、门窗等构件的焊接。(4)闪光对焊(点)锻力完成焊接的方法。焊接过程:切断电流──工件在压力下产生塑性变形──形成接头。闪光焊的特点及应用①焊接质量好,生产率高;②可焊同种金属或异种金属(钢-钢、铜-钢、铝-钢、铝-铜等);③可焊直径为0.01mm的金属丝和断面为上万平方毫米的金属棒、管或异型材料。3.11摩擦焊状态,并在压力下形成接头的热压焊方法,见图3-23。图3-23摩擦焊示意图(a)焊接准备;(b)摩擦加热开始;(c)摩擦加热终了;(d)顶锻焊接12使与112后焊件即被焊在一起。摩擦焊的特点:①加热温度低,接头质量好;②焊接生产率高(1200件/h)10~20%为CO2电弧焊的70%左右);③能焊同种金属、异种金属及某些非金属材料;④焊接过程可控性好,质量稳定,焊件精度高;⑤劳动条件好,无弧光、烟尘、射线污染;⑦摩擦焊设备的一次投资大,适用于成批大量生产。摩擦焊的应用:①在各种回转体结构的焊接方法中,可逐步取代电弧焊、电阻焊、闪光焊;②一些用熔焊、电阻焊不能焊的异种金属,可用摩擦焊焊接(如铜—铝摩用范围为3O~8000mm2,最大可达2000mm2左右。在建筑、电站、切削刀具生产、汽车、拖拉机、石油钻杆加工、纺织机械等部门都有应用.3.12钎焊3.12.1钎焊的概念焊件的方法。互作用。钎焊包含着两个过程:一是钎料填满钎缝的过程(液体对固体的润湿性好;散——焊件和液态钎料在钎焊过程中免于氧化,改善液态钎料对焊件的润湿性。钎焊多用搭接接头、以便通过增加搭接长度(一般为板厚的2~5倍,但实际生产中,一般根据经验确定,不推荐搭接长度值大于15mm)来提高接头强度。钎焊方法:通常是以实现钎焊加热所使用的热源来命名的。主要作用:创造必要的温度条件,获得优质的钎焊接头。常用方法:烙铁、火焰、炉中钎焊等。特殊方法:红外线钎焊、激光钎焊、光束钎焊、蒸气浴钎焊等3.12.2钎焊的特点:①钎焊时只有钎料熔化而母材保持固态;②钎料熔点低于母材的熔点,其成分与母材有很大差别;③熔化的钎料依靠润湿和毛细作用吸入并保持在母材间隙内;④依靠液态钎料与固态母材间的相互扩散形成冶金结合。3.12.3钎焊的优点:尺寸精度;次完成多缝多零件的连接;④容易实现异种金属、金属与非金属的连接;⑤对热源要求较低,工艺过程简单。3.12.4钎焊的缺点:①钎焊接头的强度一般比较低、耐热能力差;②多采用搭接接头形式,增加了母材消耗和结构重量。3.12.6钎焊的分类按钎料熔点的不同,钎焊分为硬钎焊和软钎焊两种。3.12.6.1硬钎焊钎料熔点高于450焊的接头强度可达490MPa,适用于受力较大或工作温度较高的焊件。3.12.6.2软钎焊钎料熔点低于450或其它方法加热。软钎焊接头强度较低,一般不超过68.6MPa,只用于受力不大或工作温度较低的焊件。3.12.7应用间技术以及化工、食品等部门都有应用。3.13电子束焊5×108w/cm21mm其动能转变为热能,使金属迅速熔化而实现焊接的方法。极升温至2400K0.8-3.2mm电子枪应置于真空度为10-4~10-5毫米汞柱的电子枪室中。根据焊件所处环境不同,电子束焊又分真空(真空度为666×10-4Pa低真空(真空度为1~13Pa)和非真空三种。应用最早也是用得较多的是真空电子束焊。电子束焊的特点:①能量密度大(106~108W/cm2)焊接工件厚度为0.1~300mm化学活泼性强的金属以及复合材料、异种金属,如铜~镍、钼~镍、钼~铜、钼~钨、铜-铝等。②保护效果好,焊接质量高。③热影响区窄,焊接变形小,装配焊接精度高。④电子束焊接设备投资大,成本较高。电子束焊的应用:构的焊接;采用普通焊接方法难以保证焊接质量的某些特殊材料和结构的焊接,轮机转子、核电站锅炉汽包、以及齿轮组合件、轴承、卡车后桥等。②对易蒸发的金属及合金和含气量较多的材料(如铝–锌–镁合金、黄铜、未经脱氧的低碳钢等),不宜采用真空电子束焊接。3.14激光焊固后形成焊接接头。激光焊的特点①激光束能量密度很高,焊速快,热影响区和焊接变形很小,尺寸精度高。在大气中焊接,也不需外加保护,就能获得高质量焊缝。银、钼、镍、钨以及玻璃钢等的焊接。③激光可透过透明材料对封闭结构内部进行无接触焊接(如电子真空管、显像管的内部接线等)。④可焊接直径为1mm的金属丝到厚度为50mm的板材。⑤激光焊设备投资大,养护成本高,焊机功率受限。⑥对激光束波长吸收率低和含有大量低沸点元素的材料一般不宜采用。激光焊的应用:适宜于焊各种微型结构,如仪表游丝、集成块内部接线、显像管电子枪等。采用CO2(可达100KW)(可达50mm),可进行从薄板精密焊到厚板深穿入焊的各种焊接。激光复合焊技术:法和电弧激光顺序焊接方法等。3.15超声波焊是在静压力与声学系统输入的高频(f>16kHz)弹性振动能(即超声波)共同作用下,使焊件接触面发生相对摩擦而进行焊接的一种固相焊接方法。超声波焊的特点:15~20%;---5%④不足之处是:接头形式受焊极伸入方式的限制,厚壁工件的焊接较困难。超声波焊的应用主要用于无线电、仪表、精密机械、航空航天工业中各种微型精密构件的焊接,纤维等。3.16扩散焊接界面的均质焊接接头的一种固相焊接方法。扩散焊的特点:0.4~0.7②可焊接的材料种类为各种焊接方法之最。定可靠。④不足之处:单件焊接生产率较低,焊前对焊接件表面的加工清理和装配质量要求十分严格(要求连接表面的粗糙度Ra<0.8m),需要真空辅助装置等。扩散焊的应用焊后,接头质量显著提高。3.18高频焊而实现金属的结合。高频焊通常采用的电流频率范围300~450kHz,藉助高频电可将能量集中于工件表层,而利用“邻近效应又可控制高频要根
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