焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类
第4章焊接
2.缝焊
3.对焊
§4-3 摩擦焊和钎焊
苏联的丘季科夫发明了摩擦焊
1.摩擦焊
2.钎焊
钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。 钎料的液相线温度高于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。
根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。
软钎焊 盐浴钎焊
火焰钎焊 电阻钎焊
感应钎焊
钎焊接头的强度一般比较低，耐热能力较差。
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
。 适于焊接受载不大或常温下工作的接头，对于精密 的、微型的以及复杂的多钎缝的焊件尤其适用。
§4-4 其他焊接方法
1956年，美国的琼斯发明超声波焊； 50年代末
与焊件强度等级相同的焊条，而不考虑化学成分相
同或相近。 异种结构钢时，按强度等级低的钢种选用焊条。
特殊性能钢种，如不锈钢、耐热钢时，应选用与焊
件化学成分相同或相近的特种焊条。
（2） 按焊件的工况条件选用焊条
承受动载、交变载荷及冲击载荷的结构件，应选用碱性 焊条。 承受静载的结构件时，应选用酸性焊条。 表面带有油、锈、污等难以清理的结构件时，应选用酸 性焊条。 焊接在特殊条件，如在腐蚀介质、高温等条件下工作的 结构件时，应选用特殊用途焊条。
2. 焊条的分类
(1) 按熔渣的化学性质分为两大类 酸性焊条---- 溶渣呈酸性，药皮中含大量SiO2、TiO2、 MnO等氧化物。 碱性焊条---- 熔渣呈碱性，药皮的主要成分为CaCO3 和CaF2。 (2) 按用途可分为十一大类： 碳钢焊条、低合金钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、 低温钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、 镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊 条、特殊用途焊条。
焊接技术概述与基本原理解析
焊接技术概述与基本原理解析焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于制造业和建筑业等领域。
它通过将金属材料加热至熔点并使其相互融合，形成一个坚固的连接。
本文将对焊接技术的概述以及其基本原理进行解析。
1. 焊接技术的分类焊接技术可分为几种不同的类型，包括电弧焊、气焊、激光焊、摩擦焊等。
其中，电弧焊是最常见的一种。
它利用电弧放电产生高温，使金属材料熔化并相互融合。
气焊则是通过燃烧燃气产生的火焰加热金属材料，使其熔化并连接在一起。
激光焊则利用激光束的能量将金属材料熔化并连接。
摩擦焊则是通过摩擦热将金属材料加热至熔点，并施加压力使其相互连接。
2. 焊接的基本原理焊接的基本原理是利用热能使金属材料熔化并相互融合。
在焊接过程中，首先需要提供足够的热能，以使金属材料达到熔点。
这可以通过电弧、火焰、激光或摩擦等方式实现。
其次，需要施加适当的压力，以确保焊接接头的牢固性。
压力的大小取决于焊接材料的类型和焊接接头的要求。
最后，焊接过程中还需要注意控制焊接区域的气氛，以防止氧化和污染。
3. 焊接技术的应用焊接技术广泛应用于制造业和建筑业等领域。
在制造业中，焊接被用于制造汽车、船舶、飞机等各种交通工具，以及各种机械设备。
在建筑业中，焊接被用于连接钢结构、管道等。
此外，焊接还被应用于电子设备制造、航天航空等高科技领域。
4. 焊接技术的挑战与发展尽管焊接技术已经得到广泛应用，但仍然存在一些挑战。
首先，焊接接头的质量受到焊接过程中的热应力和变形的影响。
因此，需要合理设计焊接接头的结构，以减小热应力和变形。
其次，焊接过程中可能会产生焊接缺陷，如气孔、裂纹等。
因此，需要采取相应的措施来控制焊接质量。
此外，焊接过程中还需要注意环境保护和职业安全等问题。
随着科技的不断发展，焊接技术也在不断进步。
例如，激光焊接技术具有高能量密度、热影响区小等优点，正在逐渐替代传统的焊接方法。
此外，自动化和机器人化焊接技术也得到了广泛应用，提高了焊接效率和质量。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势1. 焊接技术的发展概述焊接技术是一种将两个或者多个金属材料通过加热或者压力连接在一起的工艺。
随着工业的发展，焊接技术在创造业中起着至关重要的作用。
本文将探讨焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
2. 焊接技术的发展历程2.1 传统焊接技术传统焊接技术包括电弧焊、气焊、电阻焊等。
这些技术在20世纪初得到广泛应用，并在工业生产中发挥了重要作用。
然而，传统焊接技术存在一些局限性，例如焊接质量不稳定、生产效率低等。
2.2 新型焊接技术的浮现随着科技的进步，新型焊接技术逐渐浮现并得到应用。
例如激光焊接、电子束焊接、磨擦焊接等。
这些新技术在提高焊接质量、提高生产效率和降低能源消耗方面具有明显优势。
3. 焊接技术的发展趋势3.1 自动化和智能化随着人工智能和机器人技术的发展，焊接生产线将趋向自动化和智能化。
自动化焊接系统可以提高生产效率，减少人力成本，并且具有更高的焊接质量和稳定性。
3.2 绿色环保在环保意识日益提升的背景下，焊接技术也在朝着绿色环保的方向发展。
例如，采用高效的焊接工艺可以减少能源消耗和废气排放。
同时，焊接材料的研发也趋向于低碳环保，例如使用可回收的焊接材料。
3.3 轻量化和高强度随着汽车和航空工业的快速发展，对材料轻量化和高强度的需求也在不断增加。
焊接技术在这方面也有着重要的作用。
例如，采用新型焊接技术可以实现不同材料的连接，进而实现轻量化设计。
3.4 无损检测技术的发展焊接接头的质量对于产品的安全性和可靠性至关重要。
因此，无损检测技术在焊接行业中具有重要意义。
随着科技的进步，无损检测技术也在不断发展，例如超声波检测、X射线检测等。
4. 焊接技术的未来展望随着科技的不断进步和创新，焊接技术将继续发展并取得更大的突破。
未来的焊接技术可能会更加高效、精确和环保。
同时，焊接材料的研发也将朝着更高性能和可持续发展的方向发展。
总结：焊接技术作为一种将金属材料连接在一起的关键工艺，在创造业中发挥着重要作用。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势一、引言焊接技术是一种常用的金属连接方法，广泛应用于制造业、建筑业、汽车工业等领域。
随着科技的不断进步和需求的不断增加，焊接技术也在不断发展。
本文将详细介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
二、焊接技术的发展历程1. 手工焊接阶段手工焊接是最早的焊接方法，通过人工操作焊枪或焊条进行焊接。
这种方法简单、成本低，但效率低且焊接质量难以保证。
2. 电弧焊接阶段20世纪初，电弧焊接技术的出现使焊接工艺得到了革命性的改进。
电弧焊接通过电弧的高温作用使金属熔化并连接在一起，提高了焊接质量和效率。
3. 气体保护焊接阶段气体保护焊接是20世纪40年代发展起来的一种新型焊接技术。
通过在焊接区域周围加入保护气体，防止氧气对熔融金属的氧化，从而提高焊接质量。
4. 自动化焊接阶段随着工业自动化的发展，焊接技术也逐渐实现了自动化。
自动化焊接设备通过机器人、自动控制系统等实现焊接作业的自动化，提高了生产效率和焊接质量。
5. 激光焊接阶段激光焊接是近年来发展起来的一种新型焊接技术。
激光焊接利用激光束的高能量密度将金属材料熔化并连接在一起，具有焊缝小、热影响区小、焊接速度快等优点。
三、焊接技术的发展趋势1. 自动化和智能化随着工业4.0和人工智能的发展，焊接技术也趋向于自动化和智能化。
未来的焊接设备将更加智能化，能够通过传感器和控制系统实现自动控制和自适应调节，提高生产效率和焊接质量。
2. 环保和节能环保和节能是当前社会的重要课题，也是焊接技术发展的趋势。
未来的焊接技术将更加注重减少焊接过程中的废气、废水和废渣产生，降低能源消耗，实现绿色环保的焊接过程。
3. 多材料焊接随着新材料的不断发展和应用，多材料焊接成为焊接技术的新方向。
未来的焊接技术将更加注重不同材料之间的焊接，如金属与非金属的焊接、金属与复合材料的焊接等，以满足多样化的产品需求。
4. 机器人焊接机器人焊接是未来焊接技术的发展趋势之一。
机器人具有高精度、高稳定性和高效率的特点，能够实现复杂焊接任务的自动化，提高生产效率和焊接质量。
焊接方法概述课件
3.应用：适用于各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接。
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3.2 埋弧焊
13
1.定义：埋弧焊是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法，焊接 过程中电弧在焊剂下面的焊丝和母材之间燃烧。
➢ 1886年，人们将电阻热应用于焊接从而出现了电阻焊； ➢ 1892年，出现金属极电弧焊； ➢ 1901年，将氧气和乙炔反应产生的热源应用于焊接，发明 了氧乙炔气焊； ➢ 1935年，埋弧焊出现，其在许多方面逐渐取代铆接，成为 机械制造业中的基础加工工艺；
5
1.2 焊接技术的发展
6
20世纪40年代，惰性气体保护焊开始在生产中大量应用， 之后焊接方法得到更快的发展；
2.特点（1）劳动生产效率高；（2）可直流反接，焊接铝、镁等金 属时有良好的阴极雾化作用，可有效的去除氧化膜，提高了接头 的焊接质量；（3）成本比TIG焊低；（4）焊前必须仔细清理焊 丝和工件。
3.应用：几乎可以焊接所有的金属，尤其适合于焊接铝及铝合金、 铜及铜合金以及不锈钢等材料。
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第四部分 先进焊接技术
1
焊接方法概述
1
2
主要内容
1 焊接技术的发展概述
2
焊接方法的分类
3
常用的焊接方法
4
先进焊接方法
2
3
第一部分 焊接技术发展简述
3
1.1 焊接技术的广泛应用
4
航空航天
石油化工
交通车辆
。。。。。。
机械制造
焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类
焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类电弧焊是指利用电弧作为热源的焊接方法，简称弧焊。
它是熔焊中最重要的、应用最广泛的焊接方法。
一、焊接方法发展概况焊接是指通过适当的物理化学过程(加热、加压或两者并用)使两个分离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。
被连接的两个物体可以是各种同类或不同类的金属、非金属(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等)，也可以是一种金属与一种非金属。
早期的焊接，是把两块熟铁(钢)加热到红热状态以后用锻打的方法连接在一起的锻接；用火烙铁加热低熔点铅锡合金的软钎焊，已经有几百年甚至更长的应用历史。
现代焊接方法的发展是以电弧焊和压力焊为起点的。
电弧作为一种气体导电的物理现象，是在19世纪初被发现的，但只是到19世纪末电力生产得到发展以后，人们才有条件研究电弧的实际应用。
1885年俄国人别那尔道斯发明了碳极电弧，起初主要用作强光源，可把它看作是电弧作为工业热源应用的创始。
而电弧焊真正用于工业，则是在1892年发现金属极电弧后，研制出结构简单、使用方便、成本低廉的交流电弧焊机，特别是1930年前后出现了薄皮和厚皮焊条以后才逐渐开始的。
厚皮焊条的出现，使手工电弧焊技术进入成熟阶段，它熔深大、效率高、质量好、操作方便等突出优点是气焊方法无法比拟的，于是手工电弧焊很快被广泛应用于车辆、船舶、锅炉、起重设备和桥梁等金属结构的制造。
钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊也是在30年代先后研究成功的，成为焊接有色金属和不锈钢等材料的有效方法。
这一时期，工业产品和生产技术的发展速度较快，迫切要求焊接过程向机械化、自动化方面发展，而且当时的机械制造、电力拖动与自动控制技术也已为实现这一目标提供了技术和物质基础。
于是便在30年代中期研究成功了变速送丝式埋弧焊机，以及与之匹配的颗粒状焊剂和光焊丝，从而实现了焊接过程自动化，显著提高了焊接效率和焊接质量。
进半个世纪以来，正是现代工业和科学技术迅猛发展的时代，一方面，这些工业和科学技术的发展不断提出了各种使用要求(动载、强韧性、高温、高压、低温、耐蚀、耐磨等)、各种结构形式及各种黑色和有色金属材料的焊接问题。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势引言概述：焊接技术是一种常用的金属连接方法，随着科技的不断进步和产业的发展，焊接技术也在不断演进。
本文将介绍焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
一、焊接技术的发展历程1.1 手工焊接技术手工焊接技术是焊接技术的最早形式，工人通过手持焊枪或焊条进行焊接。
这种方法简单易行，但效率低下且质量难以保证。
1.2 电弧焊接技术电弧焊接技术是20世纪初出现的一种新型焊接技术。
通过电弧的高温作用，将金属材料熔化并连接在一起。
这种技术提高了焊接效率和质量，被广泛应用于工业生产中。
1.3 气体保护焊接技术气体保护焊接技术是在电弧焊接技术的基础上发展起来的一种新型焊接技术。
在焊接过程中，通过喷射保护气体，防止氧气和其他杂质进入焊接区域，提高焊接质量和强度。
二、焊接技术的发展趋势2.1 自动化和机器人焊接技术随着科技的发展，自动化和机器人技术在焊接领域得到广泛应用。
自动化焊接设备和机器人能够实现高效率、高精度的焊接，提高生产效率和质量。
2.2 激光焊接技术激光焊接技术是近年来焊接技术领域的一项重要进展。
激光焊接利用高能激光束瞬间熔化焊接材料，具有焊接速度快、熔深浅可控等优点，被广泛应用于高精度焊接领域。
2.3 无损检测技术焊接质量的保证对于工业生产至关重要。
无损检测技术通过利用超声波、X射线等方法对焊接接头进行检测，能够发现焊接缺陷并及时修复，提高焊接质量和可靠性。
三、焊接技术的应用领域3.1 航空航天领域航空航天领域对焊接技术的要求非常高，要求焊接质量高、强度大、重量轻。
随着材料科学的发展，新型焊接技术被应用于航空航天领域，提高了飞机和宇航器的性能。
3.2 汽车制造领域汽车制造领域对焊接技术的需求也很大。
随着汽车工业的发展，对焊接质量和效率的要求越来越高。
新型焊接技术的应用，使汽车制造更加高效、环保和安全。
3.3 建筑和桥梁领域建筑和桥梁领域对焊接技术的应用主要体现在钢结构的焊接上。
新型焊接技术的应用，提高了钢结构的焊接质量和强度，推动了建筑和桥梁的发展。
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势一、引言焊接技术是一种将金属或非金属材料通过热源加热至熔点或塑性状态，并施加一定压力使其相互结合的加工方法。
自从焊接技术的出现以来，它在工业制造、建筑、航空航天、汽车制造等领域发挥着重要作用。
本文将探讨焊接技术的发展历程以及未来的发展趋势。
二、焊接技术的发展历程1. 手工焊接阶段：手工焊接是焊接技术的最早阶段，通过焊工手持焊枪或焊条进行焊接。
这种方法简单易行，但生产效率低，质量难以保证。
2. 电弧焊接阶段：20世纪初，电弧焊接技术的出现极大改善了焊接质量和效率。
电弧焊接利用电弧产生高温，使金属熔化并连接。
电弧焊接技术经过不断改进，包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等，应用广泛。
3. 气体保护焊接阶段：气体保护焊接利用惰性气体或活性气体在焊接过程中形成保护气氛，防止熔池氧化。
常见的气体保护焊接方法有氩弧焊、氩气保护电弧焊、氩气保护焊等。
这些方法具有高质量、高效率和环保的特点。
4. 自动化焊接阶段：随着工业自动化的发展，焊接技术也逐渐实现了自动化。
自动化焊接包括机器人焊接、自动焊接设备等，大大提高了生产效率和焊接质量。
5. 激光焊接阶段：激光焊接是一种高能量密度焊接方法，利用激光束对焊接材料进行熔化和连接。
激光焊接具有高精度、高速度和无接触的特点，被广泛应用于汽车制造、航空航天等领域。
三、焊接技术的发展趋势1. 智能化发展：随着人工智能和大数据技术的发展，焊接技术也将实现智能化。
智能焊接设备能够通过传感器和数据分析实现自动控制和优化焊接过程，提高焊接质量和效率。
2. 轻量化应用：随着汽车、航空航天等行业对轻量化材料的需求增加，焊接技术也将朝着轻量化方向发展。
例如，采用激光焊接技术可以实现对轻薄材料的高质量焊接，满足轻量化产品的要求。
3. 焊接材料的创新：随着新材料的不断涌现，焊接技术也需要与之相适应。
例如，高强度钢、铝合金等材料的广泛应用对焊接技术提出了更高的要求。
因此，焊接材料的研发和创新将是未来的发展方向。
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焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类
电弧焊是指利用电弧作为热源的焊接方法，简称弧焊。
它是熔焊中最重要的、应用最广泛的焊接方法。
一、焊接方法发展概况
焊接是指通过适当的物理化学过程(加热、加压或两者并用)使两个分离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。
被连接的两个物体可以是各种同类或不同类的金属、非金属(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等)，也可以是一种金属与一种非金属。
早期的焊接，是把两块熟铁(钢)加热到红热状态以后用锻打的方法连接在一起的锻接；用火烙铁加热低熔点铅锡合金的软钎焊，已经有几百年甚至更长的应用历史。
现代焊接方法的发展是以电弧焊和压力焊为起点的。
电弧作为一种气体导电的物理现象，是在19世纪初被发现的，但只是到19世纪末电力生产得到发展以后，人们才有条件研究电弧的实际应用。
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1885年俄国人别那尔道斯发明了碳极电弧，起初主要用作强光源，可把它看作是电弧作为工业热源应用的创始。
而电弧焊真正用于工业，则是在1892年发现金属极电弧后，研制出结构简单、使用方便、成本低廉的交流电弧焊机，特别是
1930年前后出现了薄皮和厚皮焊条以后才逐渐开始的。
厚皮焊条的出现，使手工电弧焊技术进入成熟阶段，它熔深大、效率高、质量好、操作方便等突出优点是气焊方法无法比拟的，于是手工电弧焊很快被广泛应用于车辆、船舶、锅炉、起重设备和桥梁等金属结构的制造。
钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊也是在30年代先后研究成功的，成为焊接有色金属和
不锈钢等材料的有效方法。
这一时期，工业产品和生产技术的发展速度较快，迫切要求焊接过程向机械化、自动化方面发展，而且当时的机械制造、电力拖动与自动控制技术也已为实现这一目标提供了技术和物质基础。
于是便在30年代
中期研究成功了变速送丝式埋弧焊机，以及与之匹配的颗粒状焊剂和光焊丝，从而实现了焊接过程自动化，显著提高
了焊接效率和焊接质量。
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进半个世纪以来，正是现代工业和科学技术迅猛发展的时代，一方面，这些工业和科学技术的发展不断提出了各种使用要求(动载、强韧性、高温、高压、低温、耐蚀、耐磨等)、各种结构形式及各种黑色和有色金属材料的焊接问题。
例如，造船和海洋开发工业的发展要求解决大面积拼板大型立体
框架结构自动焊及各种低合金高强钢的焊接问题；石化工业的发展要求解决各种耐高、低温及耐各种腐蚀性介质的压力容器焊接；航空航天业则要求解决大量铝、钛等轻质合金结构的焊接；电子及精密仪表制造业则要求解决大量微型精密
件的焊接。
另一方面，现代科学技术和工业的大量成就又为焊接方法的发展提供了宽广的技术基础，焊接方法就是在现代工业和科学技术的推动下相辅相成的蓬勃发展起来的。
世界主要发达国家通过焊接加工完成制造的钢材的总量占钢总的50%。
随着我国经济的高速发展，通过焊接加工完成制造的钢材的总量占钢总的25%。
各类企事业单位招用技术工种的劳动者，必须从取得．
相应职业资格证书的人员中录取。
二、焊接的本质及其分类
金属等固体材料之所以能保持固定形状的整体，是因为其内部原子之间的距离(晶格)十分小，原子之间形成了牢固的结合力。
要把一块固体金属一分为二，必须施加足够的外力破坏这些原子间的结合力。
若把两个分离的金属构件靠原子结合力的作用连接成一整体，则须克服两个困难：
1、待连接表面不平。
即使进行最精密的加工，其表面不平度也只能达到μm(微米)级，仍远远大于原子间结合所要求的数量级10-4μm。
2、表面存在的氧化膜和其它污染物阻碍金属表面原子之间接近到晶格距离并形成结合力。
因此，焊接过程的本质就是通过适当的物理化学过程克服这两个困难，使两个分离表面的金属原子之间接近至晶格距离并形成结合力。
按照焊缝金属结合的性质，基本的焊接方法通常分为
三大类。
1、熔化焊接
使被连接的构件表面局部加热熔化成液体，然后冷却结晶成一体的方法称为熔化焊接。
为了实现熔化焊接，关键是要有一个能量集中、温度足够高的加热热源。
按热源形式的不同，熔化焊接基本方法分为：
气焊(以氧乙炔或其它可燃气体燃烧火焰为热源)；
铝热焊(以铝热剂放热反应热为热源)；
电弧焊(以气体导电时产生的热为热源)；
电阻点、缝焊(以焊件本身通电时的电阻热为热源)；
电渣焊(以熔渣导电时的电阻热为热源)；
电子束焊(以高速运动的电子束流为热源)；
激光焊(以单色光子束流为热源)等若干种。
其中，电弧焊按照采用的电极，又分为熔化极和非熔化极两类：
（1）熔化极电弧焊：
作电极同时熔化填充焊缝的电)焊条(是利用金属焊丝
弧焊方法，它包括焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极氩弧焊、C02电弧焊等方法；
（2）非熔化极电弧焊：
是利用不熔化电极(如钨棒)进行焊接的电弧焊方法，它包括
钨极氩弧焊、等离子弧焊等方法。
2、压力焊接
利用摩擦、扩散和加压等物理作用克服两个连接表面的不平度，除去(挤走)氧化膜及其它污染物，使两个连接表面上的原子相互接近到晶格距离，从而在固态条件下形成的连接统称为固相焊接。
固相焊接时通常都必须加压，因此通常这类加压的焊接方法称为压力焊接。
为了使固相焊接容易实现，大都在加压同时伴随加热措施，但加热温度都远低于焊件的熔点。
3、钎焊
利用某些熔点低于被连接构件材料熔点的熔化金属(钎料)
作连接的媒介物在连接界面上的流散浸润作用，然后冷却结晶形成结合面的方法称为钎焊。
．。