焊接分类及焊接原理
焊接技术基础知识——焊接的三大分类
焊接技术基础知识——焊接的三大分类焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于各个行业和领域。
根据焊接的不同特点和应用范围，可以将焊接技术分为三大分类：压力焊接、熔化焊接和固相焊接。
一、压力焊接压力焊接是利用外力施加压力将金属件连接在一起的焊接方法。
在焊接过程中，通过施加压力使金属材料接触面形成冷焊接合。
这种焊接方法不需要加热，适用于各种金属材料的连接，尤其适用于连接薄板和异种金属。
常见的压力焊接方法有冷焊、热焊、爆炸焊等。
1. 冷焊冷焊是指在常温下进行的焊接方法，通过施加外力使接触面产生塑性变形，形成冷焊接合。
冷焊适用于连接薄板和薄壁管等金属零件，可以实现高强度的连接。
常见的冷焊方法有冷轧焊、冷锻焊等。
2. 热焊热焊是指在焊接过程中加热金属材料，使其达到一定的温度，然后通过施加外力形成热焊接合。
热焊适用于连接较厚的金属材料，可以实现高强度的连接。
常见的热焊方法有热压焊、电阻焊等。
3. 爆炸焊爆炸焊是指通过爆炸冲击波产生的高温和高压力使金属材料形成焊接接头的方法。
爆炸焊适用于连接大型和复杂形状的金属结构，可以实现高强度和高密度的连接。
常见的爆炸焊方法有爆炸焊接、爆炸冷焊接等。
二、熔化焊接熔化焊接是指通过加热金属材料使其部分或全部熔化，然后通过冷却形成焊接接头的方法。
熔化焊接适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和密封性的连接。
常见的熔化焊接方法有电弧焊、气焊、激光焊等。
1. 电弧焊电弧焊是利用电弧的热效应将金属材料加热至熔化状态，然后通过电极和工件之间的电流形成焊接接头的方法。
电弧焊适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和高效率的连接。
常见的电弧焊方法有手工电弧焊、自动电弧焊等。
2. 气焊气焊是利用燃气和氧气的火焰将金属材料加热至熔化状态，然后通过火焰和工件之间的热效应形成焊接接头的方法。
气焊适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和高质量的连接。
常见的气焊方法有火焰焊接、喷嘴焊接等。
3. 激光焊激光焊是利用激光束的热效应将金属材料加热至熔化状态，然后通过激光束和工件之间的热效应形成焊接接头的方法。
焊接的原理分类有
焊接的原理分类有
焊接的原理分类有以下几种：
1. 熔化焊接：通过加热并熔化工件表面和填充材料，使其相互结合，形成焊缝。
常见的熔化焊接方法包括电弧焊、气焊、电阻焊等。
2. 压力焊接：利用工件间的压力将其接触表面变薄，使接触表面自行塑性变形并融合，形成焊缝。
常见的压力焊接方法包括压力焊、摩擦焊、冲击焊等。
3. 物理压缩焊接：通过应用外部压力使工件相互接触，在接触表面形成略微变薄的塑性层，然后移除外部压力使其弹性恢复，从而形成焊缝。
常见的物理压缩焊接方法包括超声波焊接、扩张焊接等。
4. 化学焊接：通过在工件表面形成钎剂，并利用钎剂与工件之间的化学反应，在高温条件下形成焊缝。
常见的化学焊接方法包括钎焊、熔渣焊接等。
5. 爆炸焊接：通过瞬间释放巨大能量，形成瞬态熔化焊接。
常见的爆炸焊接方法有爆炸焊接、电热爆炸焊接等。
这些原理分类可以根据焊接过程中所使用的能量来源、工艺特点和对工件材料的影响等进行区分。
不同的焊接原理适用于不同的应用场景和材料。
常用焊接方法及分类
常用焊接方法及分类焊接是一种广泛应用的连接技术，常用于金属和非金属材料的连接。
根据焊接过程中所使用的能量源以及焊接部件的形状和结构，焊接可以分为多种方法和分类。
下面将介绍常用的焊接方法及其分类。
1.熔化焊接方法熔化焊接方法是将焊接材料加热至熔化状态，然后使用填充材料填充间隙，使其冷却后形成焊缝。
-电弧焊：利用阳极和阴极之间的电弧产生高温来熔化焊接材料，常见的有手工电弧焊、氩弧焊、等离子弧焊等。
-气焊：利用可燃气体和空气的混合气体燃烧形成火焰，熔化焊接材料的方法。
-焊条焊接：焊条包含焊芯和焊剂，焊芯在焊接过程中熔化形成熔液填充间隙。
-TIG焊接：使用非消耗性钨极电弧，并通过手工给加热金属杆或通过外部热源来加热工件。
2.非熔化焊接方法非熔化焊接方法是通过机械或化学手段将工件连接在一起，而无需将焊接材料熔化。
-压力焊接：利用外加压力将焊接面紧密接触，实现焊接的方法。
常见的压力焊接方法有点焊、摩擦焊接、爆炸焊接等。
-摩擦焊接：通过施加沿接合面运动的永久搅拌力，将工件加热并加压，使其焊接在一起。
-爆炸焊接：利用爆炸冲击波的能量来冲击和焊接工件。
3.焊接分类根据焊接方法的特点和具体应用，焊接可以分为几个分类。
-手工焊接：焊工手动操作焊接设备进行焊接，适用于简单的焊接作业。
-半自动焊接：焊工手动控制丝表面剥离剂和熔化焊芯的供应，焊接过程由焊接机自动进行。
-全自动焊接：焊接机对焊接设备的所有功能进行自动控制，焊接过程完全自动化。
-机器人焊接：通过对焊接机器人程序进行编程，实现焊接作业的自动化和精确性。
-激光焊接：使用激光束来熔化和连接工件的焊接技术。
总结：焊接是一种将材料连接在一起的常用方法，根据运用的能量源、焊接部件的形状和结构，可以分为熔化焊接方法和非熔化焊接方法。
根据特点和应用，焊接可以分为手工焊接、半自动焊接、全自动焊接、机器人焊接和激光焊接。
通过合理选择不同的焊接方法和分类，可以满足不同焊接需求和工件的特殊要求。
焊接的工作原理
焊接的工作原理焊接是一种将金属或非金属材料彼此连接的工艺，其工作原理是利用高温将材料熔化并融合在一起，达到牢固连接的目的。
在焊接的过程中，需要使用焊接设备，包括焊枪、电源、气源等设备，以及焊接材料，例如焊条、焊丝等。
下面将详细介绍焊接的工作原理。
一、焊接的原理焊接是利用加热装置将金属或非金属材料加热至熔点或高于熔点，使材料成为可流动状态，然后将两个或两个以上的材料组合起来，通过冷却和固化形成一个牢固的连接。
在焊接过程中，也需要焊接材料填塞焊缝，以达到更好的连接效果。
二、焊接的类型1.电焊：通过电流加热将材料熔化，使其相互连接的方式称为电焊，常见的有手工电弧焊、氩弧焊等。
2.燃气焊：利用气焰将材料加热至熔点，使其相互连接的方式称为燃气焊，常见的有氧气焊、乙炔焊等。
3.激光焊：利用激光将材料加热至熔点，使其相互连接的方式称为激光焊，具有高精度、高效率和节能等优点。
三、焊接的步骤1.准备工作：包括选择焊接设备和焊接材料，清洁工作面等，以确保焊接质量。
2.预热：将工件加热至一定温度，以减少应力和热裂纹的发生，提高焊接质量。
3.焊接：根据设计要求和焊接工艺，将两个或两个以上的工件焊接在一起。
4.填缝：将焊丝或焊条等填入焊缝，使焊接更加牢固。
5.后处理：对焊缝进行磨光、打磨、清洁等处理，以保证良好的外观和防腐等性能。
四、焊接的应用焊接广泛应用于船舶、桥梁、建筑、汽车、航空航天、石化等行业。
它不仅能够连接金属材料，还可以连接非金属材料如塑料、陶瓷等。
综上所述，焊接是一种高效、便捷的连接方式，在工业生产中得到广泛的应用。
焊接的质量、效率和稳定性对于工业生产的质量和效率起着举足轻重的作用。
焊接工艺及原理
焊接工艺及原理一、焊接基本原理焊接是一种通过加热或加压，或两者并用，使两个分离的物体产生原子间结合的方法。
其基本原理是利用高温或高压使两个工件产生塑性变形，以实现连接。
二、焊接方法与分类1.熔焊：将工件加热至熔点，形成熔池，冷却凝固后形成连接。
常见的熔焊方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
2.压焊：通过施加压力，使两个工件在固态下产生塑性变形，实现连接。
常见的压焊方法包括电阻焊、超声波焊、摩擦焊等。
3.钎焊：使用比母材熔点低的金属作为钎料，将工件加热至钎料熔化，填充接头间隙，实现连接。
常见的钎焊方法包括火焰钎焊、烙铁钎焊等。
三、焊接材料1.母材：被焊接的金属材料。
2.填充金属：用于填充接头间隙的金属材料，可根据母材和焊接方法选择。
3.钎料：用于钎焊的金属材料，其熔点应低于母材。
四、焊接工艺参数1.焊接电流：焊接过程中通过的电流大小，直接影响焊接质量和效率。
2.焊接电压：电弧焊中电弧两端的电压，影响电弧的稳定性和焊接质量。
3.焊接速度：焊接过程中单位时间内完成的焊缝长度，影响焊接效率和接头质量。
4.预热温度：对于某些高强度钢或铸铁等材料，焊接前需要进行预热以提高接头质量。
5.后热温度：焊接完成后对工件进行后热处理，以促进接头组织转变和消除残余应力。
6.保温时间：后热处理过程中保持工件温度的时间，影响接头组织和性能。
五、焊接变形与控制1.热变形：由于焊接过程中局部加热和不均匀冷却导致的变形。
控制方法包括选择合适的焊接顺序、采用对称焊接、局部散热等措施。
2.残余应力变形：焊接过程中产生的残余应力在工件内部造成的变形。
控制方法包括合理安排焊接顺序、采用振动消除应力等方法。
3.收缩变形：由于焊接过程中熔池的液态金属凝固后体积收缩导致的变形。
控制方法包括减小焊接电流和焊接速度、增加填充金属等措施。
六、焊接缺陷及防止1.气孔：由于保护不良或母材有锈等原因导致的气体未及时逸出形成的空穴。
防止方法包括加强保护、清理母材表面等措施。
焊接技术的基本原理
焊接技术的基本原理焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于制造业、建筑业以及航空航天等领域。
它通过将两个或多个金属材料加热至熔点，使其相互融合，形成一个坚固的连接。
焊接技术的基本原理涉及到热传导、金属熔化和凝固等过程。
1. 热传导焊接过程中，热传导起着至关重要的作用。
焊接电弧或火焰产生的高温会使接头区域的金属材料加热，然后通过热传导向周围的材料传递热量。
这种热传导过程会导致接头区域的金属材料温度升高，最终达到熔点。
2. 金属熔化当金属材料的温度达到熔点时，其固态结构发生变化，从而形成液态金属。
在焊接过程中，焊接材料（焊丝或焊条）通常会被加热至熔点，然后通过熔化的焊接材料填充接头区域，形成焊缝。
焊接材料的选择取决于所需的焊接强度、耐腐蚀性和其他特性。
3. 凝固一旦焊接材料被加热至熔点并填充接头区域，它会开始冷却并凝固。
凝固过程是焊接中非常关键的一步，它决定了焊接接头的质量和强度。
凝固过程中，焊接材料中的金属原子重新排列，形成结晶体，并与周围的金属材料相互连接。
这种结晶体的形成使焊缝具有良好的力学性能和耐腐蚀性。
除了上述基本原理，焊接技术还涉及到其他一些重要的概念和过程。
4. 焊接电弧焊接电弧是一种高温等离子体，由焊接电流在电极和工件之间产生。
通过控制电弧的位置和强度，可以实现对焊接过程的精确控制。
焊接电弧的稳定性对焊接质量和效率至关重要。
5. 焊接材料选择在实际焊接中，选择合适的焊接材料对焊接接头的质量和性能至关重要。
焊接材料的选择取决于所需的焊接强度、耐蚀性、耐高温性以及与被焊接材料的相容性。
常见的焊接材料包括焊丝、焊条和焊粉等。
6. 焊接技术的分类焊接技术可以根据焊接方式的不同进行分类。
常见的焊接技术包括电弧焊、气体焊、激光焊、摩擦焊等。
每种焊接技术都有其特定的应用领域和适用范围。
总之，焊接技术的基本原理涉及到热传导、金属熔化和凝固等过程。
理解这些原理对于掌握焊接技术并实现高质量的焊接非常重要。
焊接的定义
焊接的定义焊接是通过加热或加压（或两者并用）使用工件产生原子间的结合的一种连接方法。
一、焊接的分类焊接：熔焊、压焊、钎焊、熔焊：气焊、电弧焊（手工电弧焊、自动电弧焊）、电渣焊、等离子焊、压焊：电阻焊（对焊、点焊、缝焊、）磨擦焊、钎焊：熔铁钎焊、火焰钎焊、盐浴钎焊、1 熔焊又叫熔化焊、是一种常见的焊接方法。
所谓熔焊指焊接过程中，将焊接接头在高温等的作用下至融化状态。
2压焊利用焊接时施加一定压力而完成的焊接方法，压力焊又称压焊。
3、钎焊是采用比母材熔点低的金属材料做钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材融化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的焊接的方法。
二、焊接原理焊条与焊件之间是有电压的，当它们相互接触时，相当于电弧焊电源短路。
由于接点很大，短路电流很大，则产生的大量电阻热使金属融化，甚至蒸发、气化，引起强烈的电子发射和气化电离。
这是再把焊丝与焊件之间拉开一点距离（3-4MM），这样由于电源电压的作用，在这段距离内，形成很强的电场，又促使产生电子发射。
同时加速气体的电离，两极定向运动，弧焊电源不断的提供给电能，新的带电粒子不断得到补充，形成连续燃烧的电弧。
三、焊接的重要性及发展趋势重要性：焊接在现代工业生产中有十分重要的作用，如船舰的船体、高炉炉壳、建筑构架、锅炉与压力容器、压力管道、车厢及家用电器、汽车车身等工业产品的制造都离不开焊接。
发展趋势：1、扩展焊接布局的运用，大力推广优质高效节能的焊接技能2、提高焊接机械化、主动化水平，实现焊接工艺及配备的现代化。
3、提高焊接质量、不断降低成本。
各种焊接的原理
各种焊接的原理焊接是一种通过热源将金属材料融化并结合在一起的加工技术。
它广泛应用于各种行业和领域，如制造业、建筑业、航空航天等。
不同种类的焊接有不同的原理和目的，下面将介绍几种常见的焊接方法及其原理。
1. 电弧焊接：电弧焊接是利用电弧加热金属材料并将其融化，通过电流和电弧的热量使两个焊接件相互结合。
其原理是在产生的电弧中有很高的温度和能量，使焊接接头的金属融化形成熔池，同时使用焊丝作为填充材料填充熔池，形成焊缝并冷却固化。
电弧焊接可以分为手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等。
2. 气焊：气焊主要是通过燃烧煤气、液化石油气或天然气等可燃气体，使焊接接头的金属融化，并通过焊炬的火焰和气氛的控制来形成焊缝。
焊炬的火焰可以提供足够的热量使金属材料融化，而气氛的控制可以防止金属氧化和杂质的影响。
气焊一般用于焊接低合金钢和铝合金等材料。
3. 电阻焊接：电阻焊接是利用电流在焊接接头的金属材料之间通过电阻产生的热量来融化金属，并通过电极的压力将两块金属材料连接在一起。
电阻焊接适用于焊接导电性好的材料，如钢铁、铜等。
其原理是利用电流通过金属材料产生的电阻引发的高温来融化金属，并使用电极的压力来使熔融金属均匀分布并冷却固化。
4. 激光焊接：激光焊接是利用激光束的高能量密度将金属材料融化并使其相互结合的焊接方法。
激光焊接的原理是利用激光器产生的激光束，将其聚焦在焊接接头的金属表面上，通过激光束的能量使金属瞬间融化，并使两个焊接件相互结合。
激光焊接具有高精度、高速度和无接触的特点，适用于焊接薄板、复杂形状和高要求的焊接。
除了以上介绍的焊接方法外，还有许多其他的焊接方法，如摩擦焊接、电子束焊接、等离子焊接等。
每种焊接方法都有各自的特点和适用范围，可以根据需要选择合适的方法进行焊接。
总结起来，不同种类的焊接有不同的原理，但它们的目的都是通过热源将金属材料融化并结合在一起。
掌握不同焊接方法的原理和应用，能够帮助我们更好地进行焊接工作，并提高焊接质量和效率。
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图11-2 低碳钢焊接热影响区的组织变化
二、 焊接热过程对焊接接头组织、性能的影响 • （一） 焊接热循环 • 焊接时，电弧沿焊件逐渐移动并对焊件进行局部加热。 焊件经焊接后所形成的结合部分称为焊缝。焊缝及其 邻近区域的总称叫焊缝区。 • 在焊接过程中，焊缝区金属从常温被加热到最高温度， 然后再逐渐冷却到常温。由于焊件上各点所处的位置 不同，其被加热的最高温度亦不相同；而热量的传递 需要一定的时间，故各点达到其最高温度的时间亦不 相同。在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间 变化的过程称为焊接热循环。
焊接分类及焊接原理
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引言 第一节 焊接的基本原理 第二节 焊条电弧焊 第三节 其它焊接方法 第四节 压焊与钎焊 第五节 堆焊与热喷涂 第六节 常用金属材料的焊接 第七节 焊接结构设计 参考资料
引言
• 1、何为焊接？ • 焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料， 使工件达到结合的一种方法。 • 1）.熔焊 将待焊处母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法称为熔焊。 • 2）.压焊 焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或加热），以完 成焊接的方法称为压焊。 • 3）.钎焊 钎焊是硬钎焊和软钎焊的总称。采用比母材金属熔点低的 金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶 化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散 实现连接焊件的方法。
2、焊接分实质 • 二、 焊接热过程对焊接接头组织、性能的影响 • 三、 焊接应力与变形
一、 焊接的实质
•
焊接的实质是使两个分离的物体通过加热或加压，或两者并用， 在用或不用填充材料的条件下借助于原子间或分子间的联系与质 点的扩散作用形成一个整体的过程。 • 1. 焊接电弧 • 由焊接电源供给、具有一定电压的两极间或电极与母材间，在气 体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。电弧燃烧 后，弧柱中充满了高温电离气体，放出大量的热能和强烈的光。 焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成。如图3-1所示。阴 极区是电弧紧靠负电极的区域，阴极区很窄，约为0.1um-0.01um， 温度约为2400K。阳极区是指电弧紧靠正电极的区域，阳极区较 阴极区宽，约为10um-1um，温度约为2600K。电弧阳极区和阴极 区之间的部分称为弧柱，弧柱区温度最高，可达6000K-8000K。 焊接电弧两端间（指电极端头和熔池表面间）的最短距离称为弧 长。
• (二)焊缝区的金属组织与性能 • 1. 焊缝金属区 焊缝金属区指在焊接接头横截面上测量的焊缝金属 的区域。熔焊时，是指由焊缝表面和熔合线所包围的区域；电阻 焊时，是指焊后形成的熔核部分。 • 焊接加热时，焊缝金属区的温度在液相线以上，母材金属和填 充金属熔化后共同形成液态熔池。冷却结晶是以熔池和母材交界 处半熔化状态的母材金属晶粒为结晶核心，沿着垂直于散热面的 反方向生长，成为柱状晶的铸态组织。 • 2. 熔合区 焊缝与母材交接的过渡区，即熔合线处微观显示的母材 半熔化区。此区是焊缝和母材金属的交界区，温度在固相线和液 相线之间，焊接过程中母材金属部分熔化，故亦称半熔化区。熔 化的金属凝固成铸态组织，未熔化的金属因加热温度过高成过热 粗晶，其塑性和韧性明显变差，容易产生裂纹和脆性破坏。虽然 此区只有0.1mm-0.4mm，但它对焊接接头的性能影响很大，是焊 接接头的危险区域之一。
• （3） 不完全重结晶区 此区温度范围为Ac3至Ac1之间。在此区 间珠光体已转变为奥氏体，部分铁素体深入奥氏体，尚未溶入奥 氏体的铁素体晶粒不断长大。空冷时，奥氏体又折出较细的铁素 体，到Ar1线时，残余奥氏体直接转变为共析组织珠光体，未深 入奥氏体的铁素体却将粗大晶粒保持下来，亦称部分相变区。该 区金相组织很不均匀，力学性能较差。 （4） 再结晶区 此区温度 范围在Ac1至500℃-450℃之间。焊前经过冷变形加工的焊件，由 于母材中有晶格畸变及碎晶组织，当加热到该温度时，就会产生 回复及再结晶而细化，其力学性能提高。焊前未经冷加工变形的 焊件不存在再结晶区。s
图11-1 焊接电弧示意图
• 2. 焊接的冶金特点
1）熔池中冶金反应不充分，化学成分有较大的不均 匀性，常常发生偏析、夹杂等缺陷。 2）在高温电弧作用下，氧、氢、氮等气体分子吸收 电弧热量而分解成化学性质十分活泼的原子或离子状 态，它们很容易溶解在液体金属之中，造成气孔、氧 化、脆化和其它缺陷。 3）在熔剂或药皮中加入比铁氧化能力强的硅铁、锰 铁等物质，除起到渗入合金作用、补充烧损元素外， 亦可起到脱氧作用。 4）焊缝中硫或磷的质量分数超过0.04%时，极易产生 裂纹。因此，应选用含硫、磷低的焊接原材料，并通 过在焊剂或药皮中加石灰石、氟石等脱硫脱磷，以保 证焊缝质量。
• 3. 热影响区 是焊接或切割过程中，材料因受热的影响（但未熔化） 而发生金相组织和力学性能变化的区域。按其组织特征又可分为 以下四个区域： （1） 过热区 指焊接热影响区中，具有过热组织 或晶粒显著粗大的区域。此区的温度范围为固相线至1100℃，因 加热温度过高，奥氏体晶粒急剧长大，使其塑性明显下降，尤其 是冲击韧度下降20％-30％，对于易淬火钢，此区脆性更大，是 热影响区中性能最差的部位。焊接刚度大的结构件，此区容易产 生裂纹。 （2） 细晶区 此区温度范围为Ac3以上，而尚未达到过 热温度。由于焊后为空冷，相当于热处理后的正火组织，亦称正 火区。此区的力学性能优于母材金属。
图11－3 平板焊接过程中的应力与变形形成原理示意图
• (二)焊接裂纹与焊接变形的形式 • 焊接时，在任何情况下焊接应力总是存在的。当焊接应力超过 该材料相应温度的屈服应力时，焊件将产生变形；超过材料的断 裂应力时，焊件将会产生裂纹甚至断裂。焊接裂纹包括纵向裂纹、 横向裂纹、内部裂纹、根部裂纹等；焊接变形的基本形式有角变 形、弯曲变形、波浪变形、收缩变形、扭曲变形、错边变形等， 见图11-4。