(34)-金属焊接材料工程基础

金属焊接焊接：通过适当的物理化学过程，使两个分离的固态物体产生原子或分子间结合力而连接成一体的连接方法。焊接技术主要应用在金属的连接上。一、焊接方法的分类1、熔焊熔焊也称熔化焊，是最基本的焊接方法。熔化焊的基本原理是指将填充材料（如焊丝）和工件的连接区基体材料共同加热至熔化状态，在连接处形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离工件连接成为一个整体。熔焊焊缝的形成在高温热源的作用下，填充金属和基体金属发生局部熔化。熔池前部（2-1-2区）熔化金属被电弧吹力吹到熔池后部（2-3-2区），迅速冷却结晶。随着热源不断移动，从而形成连续的致密层状组织焊缝。

焊缝形成过程示意图根据焊接能源种类、能源传递介质和方式的不同，熔化焊可分为电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。①气焊②电弧焊

手工电弧焊焊接过程示意图焊缝附近基体金属焊条药皮焊芯熔渣熔化焊缝CO2↑保护熔池电弧电弧

手工电弧焊的焊接过程

埋弧自动焊接过程（焊缝剖面图）利用专门的机械设备自动完成手工电弧焊中的引燃电弧、送进焊条以及移动电弧等焊接动作，并使电弧在较厚焊剂下燃烧的熔化焊。

埋弧自动焊利用保护性气体防止外界有害气体对熔池进行侵害的特殊焊接方法。它适于一些化学性质活泼的金属焊缝的焊接作业。

气体保护焊

氩弧焊CO2气体保护焊③电渣焊④等离子弧焊⑤真空电子束焊（适于稀有和难熔金属的焊接和普通材料的高精度焊接）

阴极被灯丝加热到2600K，并发射大量的电子。这些电子在高压电场的作用下，经电磁透镜聚焦成电子束，高速轰击工件表面（160000km/s）。电子动能瞬间变成热能（能量密度是普通电弧的1000倍）。⑥激光焊基本原理：利用激光器受激产生激光束，通过聚焦系统将其聚集成半径微小的光斑，当调焦到被焊工件的接缝时，光能转换为热能，从而使金属熔化形成焊接接头。

压焊（俗称固态焊）是在压力（或同时加热）作用下，使分离金属结合面产生塑性变形而使金属连接成为整体的焊接工艺。2、压焊

电阻焊利用电流通过被焊工件以及接触部分产生电阻热，使接触部位达到塑性或局部熔化状态，加压焊合而使工件焊接在一起的焊接方法。

点焊形成过程示意图

滚焊形成过程示意图电阻焊对焊滚焊点焊根据焊接接头形式的差异

对焊是利用电阻热将两个工件的整个端面焊接起来的一种焊接方法。

对焊

对焊示意图摩擦焊是利用工件之间的相互摩擦产生的热量同时加压使工件连接到一起的焊接方法。

摩擦焊爆炸焊是利用爆炸产生的巨大冲击波能量，使界面在大的接触压力下焊接在一起。

爆炸焊

爆炸焊示意图

爆炸焊界面示意图

钎焊是利用比被焊接金属熔点低的金属作钎料，将钎料与工件一起加热到钎料熔化状态，借助毛细管作用将其吸入到固态间隙内，使钎料与固态工件表面发生原子的相互扩散、溶解和化合而连成整体的焊接方法。3、钎焊

钎焊接头的形成过程

钎焊接头的形成包括两个过程：⑴钎料充满焊缝---钎料熔化和流入、填充接头间隙；⑵液态钎料与钎焊金属相互作用。

钎料填充焊缝过程示意图液态钎料和固态金属之间的相互作用

软钎焊是指使用的钎料熔点低于450℃的钎焊，通常用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（＜70MPa）。含少量锑的锡铁合金钎料应用最广泛。软钎料主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、导电元件等。

软钎焊

软钎焊和硬钎焊

硬钎焊

硬钎焊是指使用的钎料熔点高于450℃的钎焊。其