焊接方法及原理

常见的焊接工艺常见的焊接工艺目前常用的焊接工艺有：电弧焊〔氩弧焊、手弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、气体保护焊〕23〔电子束焊、激光焊〕45610078冷压焊、超声波焊、集中焊焊接工艺精度变形热影响焊缝质量焊料使用条件激光焊周密小很小好无钎焊周密一般一般一般需要整体加热电阻焊周密大大一般无需要电极氩弧焊一般大大一般需要需要电极等离子焊较好一般一般一般需要需要电极电子束焊周密小小好无需要真空1电弧焊离子弧焊、熔化极气体保护焊等。绝大局部电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源。叫作熔化极电弧焊，诸如手弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电弧焊等；所用的电焊等。手弧焊〔焊条电弧焊〕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燃烧。涂料在电弧热属与四周气体的相互作用。熔渣的更重要作用是与熔化金属产生物理化学反响或添加合金元素，改善焊缝金属性能。手弧焊设备简洁、轻松，操作敏捷。可以应用于修理及装配中的短业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。埋弧焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。在电弧热的作用下，上局部焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反响。熔渣浮在金属熔池的外表，一方面可以保护另一方面还可以使焊缝金属缓慢泠却。埋弧焊可以承受较大的焊接电流。与手弧焊相比，其最大的优点是焊缝质量好，焊接速度高。因此，它特别适于焊接大型工件的直缝的环缝。而降低接头冷却速度，故某些高强度构造钢、高碳钢等也可承受埋弧焊焊接。钨极气体保护电弧焊焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。还可TIG焊。钨极气体保护电弧焊由于能很好地掌握热接，尤其适用于焊接铝、镁这些能形成难熔氧化物的金属以及象钛和锆这些活泼金属。这种焊接方法的焊缝质量高，但与其它电弧焊相比，其焊接速度较慢。等离子弧焊等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。它是利用电极和工件之间地压缩电弧〔叫转发转移电弧〕实现焊接的。所用的电极通常是钨极。产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气加填充金属。等离子弧焊焊接时，由于其电弧挺直、能量密度大、因而电弧穿透力量强。等并能保证熔透和焊缝均匀全都。因此，等离子弧焊的生产率高、焊缝质量好。但等离子弧焊〕比较简单，对焊接工艺参数的掌握要求较高。钨极气体保护电弧焊可焊接的1mm以下的极薄的金属的焊接，用等离子弧焊可较易进展。熔化极气体保护电弧焊电弧来进展焊接的。熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。以氩气或氦气为保护气时称为熔化极惰性气体保护电弧焊〔在国际上MIG焊〕；以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)混合气为保护气体时，或以CO2气体CO2＋O2CO2CO2＋O2混合气为保护气时，统称为熔化极活性气体保护电弧焊〔MAG焊〕。熔化极气体保护电弧焊的主要优点是锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。利用这种焊接方法还可以进展电弧点焊。管状焊丝电弧焊〔药芯焊丝电弧焊〕为是熔化极气体保护焊的一种类型。所使用的焊丝是管状焊丝，管内装有各种组分的焊剂。弧等作用。管状焊丝电弧焊除具有上述熔化极气体保护电弧焊的优点外，由于管内焊剂的作状焊丝电弧焊在一些工业先进国家已得到广泛应用。电阻焊源的电阻焊。由于电渣焊更具有独特的特点，故放在后面介绍。这里主要介绍几种固体电阻热为能源的电阻焊，主要有点焊、缝焊、凸焊及对焊等。电阻焊一般是使工件处在肯定电极压力作用下并利用电流通过工件时所产生的电阻热将两工件之间的接触外表熔化而实现连接接过程中始终要施加压力。进展这一类电阻焊时，被焊工件的外表善对于获得稳定的焊接质量是头等重要的。因此，焊前必需将电极与工件以及工件与工件间的接触外表进展清理。点〔单相〕大〔几千至几万安培〕，通电时间短〔几周波至几秒〕，设备昂贵、简单，生产率高，因此适于大批量生产。主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。高能束焊这一类焊接方法包括：电子束焊和激光焊。电子束焊电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件外表时所产生的热能进展焊接的方法。电子束焊接真空电子束焊。前两种方法都是在真空室内进展。焊接预备时间〔主要是抽真空时间〕较长，工件尺寸受真空室大小限制。电子束焊与电弧焊相比，主要的特点是焊缝熔深大、熔宽小、焊缝金属纯度高。它既可以用在很薄材料的周密焊接，又可以用在很厚的〔最厚达300mm〕构件焊接。全部用其它焊接方法能进展熔化焊的金属及合金都可以用电子束焊接。适于大批量产品。激光焊有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。激光焊优点是不需要在真空中进展，缺点则是穿透力应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。钎焊作钎料，经过加热使钎料熔化，靠毛细管作用将钎料及入到接头接触面的间隙内，润湿被焊法。钎焊加热温度较低，母材不熔化，而且也不需施加压力。但焊前必需实行肯定的措施清除被焊工件外表的油污、灰尘、氧化膜等。这是使工件润湿性好、确保接头质量的重要保证。钎料的液相线湿度高于450℃而低于母材金属的熔点时，称为硬钎焊；低于450℃时，称为软钎焊。依据热源或加热方法不同钎焊可分为：火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。钎焊时由于加热温度比较低，故对工件材料的性能影响较小，焊件的应力变形也较小。但钎焊接头的强度一般比较低，耐热力量较差。钎焊可以用于焊接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属材料，还可以连接异种金属、金属与非金属。适于焊承受载不大或常温下工作的接头，对于周密的、微型的以及简单的多钎缝的焊件尤其适用。其它焊接方法擦焊、冷压焊、超声波焊、集中焊。电渣焊如前面所述，电渣焊是以熔渣的电阻热为能源的焊接方法。焊接过程是在立焊位置、在由两工件端面与两侧水冷铜滑块形成的装配间隙内进展。焊接时利用电流通过熔渣产生的电阻热将工件端部熔化。依据焊接时所用的电极外形，电渣焊分为丝极电渣焊、板极电渣焊和熔嘴电渣焊。电渣焊的优点是：可焊的工件厚度大〔从30mm到大于1000mm〕，生产率高。主要用般须进展正火处理。高频焊加热到熔化或接近的塑性状态，随即施加〔或不施加〕顶锻力而实现金属的结合。因此它是频焊。接触高频焊时，高频电流通过与工件机械接触而传入工件。感应高频焊时，高频电流要依据产品配备专用设备。生产率高，焊接速度可达30m/min。主要用于制造管子时纵缝或螺旋缝的焊接。气焊气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法。应用最多的是以乙炔气作燃料的氧－乙炔火焰。由于设备简洁使操作便利，但气焊加热速度及生产率较低，热影响区较大，且简洁引起较大的气压焊温度，后再施加足够的压力以获得结实的接头。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。爆炸焊爆炸焊也是以化学反响热为能源的另一种固相焊接方法。但它是利用炸药爆炸所产生的能量来实现金属连接的。在爆炸波作用下，两件金属在不到一秒的时间内即可被加速撞击形成金属冶金上不相容的两种金属焊成为各种过渡接头。爆炸焊多用于外表积相当大的平板包覆，是制造复合板的高效方法。摩擦焊接的。摩擦焊的热量集中在接合面处，因此热影响区窄。两外表间须施加压力，多数状况是在加热终止时增大压力，使热态金属受顶锻而结合，一般结合面并不熔化。摩擦焊生产率较100mm的工件。超声波