焊接方法发展概述及焊接的本质及其分类
精选焊接技术概述
（2）合理组织劳动布局，避免多名焊工拥挤在一起操作。（3）尽量扩大埋弧焊的使用范围，以代替焊条电弧焊。（4）做好个人防护工作，减少烟尘等对人体的侵害，目前多采用静电防尘口罩。
4. 预防弧光辐射的安全技术（1）焊工必须使用有电焊防护玻璃的面罩。（2）面罩应该轻便、成形合适、耐热、不导电、不导热、不漏光。（3）焊工工作时，应穿白色帆布工作服，以防止弧光灼伤皮肤。（4）焊工操作引弧时，应该注意周围是否有人，以免强烈弧光伤害他人眼睛。
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（5）在厂房内和人多的区域进行焊接时，尽可能地使用防护屏，避免周围的人受弧光伤害。
弧光防护屏
（6）重力焊或装配定位焊时，要特别注意避免弧光的伤害，要求焊工或装配工佩戴防光眼镜。
5. 特殊环境焊接的安全技术（1）高处焊接作业焊工在距基准面2m 以上（包括2m）有可能坠落的高处进行的焊接作业称为高处（登高）焊接作业。1）患有高血压、心脏病等疾病的人员与酒后人员，均不得进行高处焊接作业。2）高处焊接作业时，焊工应系安全带，地面应有人监护（或两人轮换作业）。
不同电弧长度的电弧静特性曲线
4. 焊接电弧的稳定性焊接电弧的稳定性是指电弧保持稳定燃烧（不产生断弧、飘移和偏吹等）的程度。（1）弧焊电源的影响（2）焊接电流的影响（3）焊条药皮或焊剂的影响
（4）焊接电弧偏吹的影响
正常焊接时的电弧a) 焊条与焊件垂直1）焊接电弧偏吹的原因①焊条偏心产生的偏吹
3. 焊接电弧的构造及静特性（1）焊接电弧的构造焊接电弧可分为阴极区、阳极区和弧柱三部分。
焊接电弧的构造1-焊条 2-阴极区 3-弧柱 4-阳极区 5-焊件
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一、引言焊接技术是一种常见的金属连接方法，广泛应用于制造业、建筑业、航空航天等领域。
随着科技的进步和工业的发展，焊接技术也在不断创新和发展。
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.手工焊接手工焊接是焊接技术的最早形式，操作简单，但效率低下且易产生焊接缺陷。
这种方法主要用于小型工件的焊接。
2.电弧焊接电弧焊接是20世纪初出现的一种新型焊接技术，通过电弧的热量使焊接材料熔化并连接在一起。
电弧焊接具有高效、灵活的特点，适用于各种规格的焊接工作。
3.气体保护焊接气体保护焊接是在焊接过程中通过喷射保护气体来排除空气中的氧气和水分，以减少焊接缺陷的产生。
常见的气体保护焊接方法包括氩弧焊、氩气保护焊、氩气保护电弧焊等。
4.激光焊接激光焊接是一种高能量密度的焊接方法，通过激光束的热量将焊接材料熔化并连接在一起。
激光焊接具有高精度、高速度、无接触等优点，广泛应用于精密焊接领域。
5.等离子弧焊接等离子弧焊接是一种利用等离子弧产生的高温和高能量进行焊接的方法。
等离子弧焊接具有高效、高温、高能量的特点，适用于焊接高熔点材料和厚板。
三、焊接技术的发展趋势1.自动化和智能化随着人工智能和机器人技术的不断发展，焊接技术也趋向于自动化和智能化。
自动化焊接系统能够提高焊接效率和质量，并减少对人力资源的依赖。
2.高效能源利用在焊接过程中，能源的利用效率对环境和资源的影响较大。
未来焊接技术将更加注重能源的高效利用，减少能源浪费和环境污染。
3.新材料的应用随着新材料的不断涌现，焊接技术也需要适应新材料的特性和要求。
例如，高强度钢、铝合金等新材料的应用将推动焊接技术的发展和创新。
4.微焊接技术微焊接技术是指对微小尺寸工件进行焊接的技术，适用于微电子器件、微机械系统等领域。
未来，微焊接技术的发展将为微纳技术的应用提供更多可能性。
5.无损检测技术焊接缺陷对焊接接头的强度和可靠性有重要影响。
焊接方法及及发展概况
焊接方法及及发展概况一、焊接及其本质连接分为：可拆卸连接；永久性连接。
焊接：通过加热或加压，或两者并用，使用或不用填充材料，使焊件达到结合的一种加工工艺方法。
（焊接是通过适当的物理化学方法，使两个分离的固体通过原子间的结合力结合起来的一种连接方法。
）二、焊接的分类焊接分为：（1）熔化焊：利用一定的热源，使构件的被连接部位局部熔化成液体，然后再冷却结晶成一体的方法称为熔焊。
（2）钎焊：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，从而在固态条件下实现连接的方法。
（3）压力焊：采用熔点比母材低的材料作钎料，将焊件和钎料加热至高于钎料熔点、但低于母材熔点的温度，利用毛细作用使液态钎料充满接头间隙，熔化钎料润湿母材表面，冷却后结晶形成冶金结合。
根据热源分类，熔化焊包括：电弧焊、气焊、铝热焊、电渣焊、电阻焊、电子束焊、激光焊等。
电弧焊又分为：熔化极电弧焊、非熔化极电弧焊。
熔化极电弧焊包括：焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊(MIG\MAG)、CO2焊、螺柱焊等。
非熔化极电弧焊包括：钨极氩弧焊（TIG焊）、等离子弧焊三、焊接的特点：1）焊接可将各个零部件直接连接起来，无需其他附加件，接头强度一般也能达到与母材相同，因此，焊接产品的重量轻、成本低。
2）焊接接头是通过原子间的结合力实现的连接，均匀性及整体性好、刚度大，在外力作用下不像机械连接那样产生较大的变形。
3）焊接结构具有良好的气密性、水密性，这是其他连接方法无法比拟的。
4）可连接不同类型的金属材料、不同形状及尺寸的材料，可使金属结构中材料的分布更合理。
5）可将结构复杂的大型构件分解为许多小型零部件分别加工，然后再将这些零部件焊接起来，这样就简化了金属结构的加工工艺、缩短了加工周期。
6）焊接是一种“柔性”加工工艺，既适用于大批量生产，又适用于小批量生产。
7）缺点（1）产生焊接变形和焊接残余应力；（2）焊接接头的性能不均匀性；（3）止裂性差四、焊接方法发展历程：结合课件进行讲解。
焊接方法概述
四、焊接方法发展概况 碳弧焊 电阻焊 氧-乙炔焊 惰性气体保护焊 埋弧焊 电渣焊 co2气体保护焊 等离子弧焊 其他焊接方法
五、焊接方法的新发展 1、提高焊接生产率，进行高效化焊接 2、提高焊接过程自动化、智能化水平 3、研究开发新的焊接热源
第二节 焊接方法的热源
电弧 ：电能 热能和机械能 一 焊接电弧的产生 焊接电弧：由焊接电源供给的，具有一定电 压的两电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。 电弧放电特点：电流最大、电压最低、温度 最高、发光最强
第三节 焊接方法安全技术
一、预防触电的安全技术 焊接电源的电压通常超过安全电压（干燥时 为36V，潮湿时为12V）,触电危险性大。
遇到触电焊工，不能用手直接触碰。 照明电压干燥时为36V，潮湿时为12V。
防止措施
焊工护具要干燥绝缘 焊工接触带电物体要单手 焊机接地
二、预防火灾和爆炸的安全技术
1
阴极表面的原子或分子，接受外界的 能量而连续地向外发射出电子的现象， 称为阴极电子发射。电子从阴极发射 所要的能量为逸出功
②阴极电子发射 热发射 电场发射 撞击发射
3、焊接电弧引燃方法 引弧：把造成两电极间气体发生电离和阴极 发射电子而引起电弧燃烧。 直击法 应用：焊条电弧焊、 埋弧焊、熔化极气体 接触引弧 保护焊 引弧方式 划擦法 应用：钨极氩弧焊、等离子 非接触引弧
一、焊接电弧的产生 1、焊接电弧的产生条件 ①两极间有带电粒子 ②两极间有电场 电弧带电粒子来源：中性气体粒子电离 金属电极发射电子 负离子形成
2、电弧中带电粒子的产生
中性气体粒子分离 成正离子和自由电 子的过程。气体电 离所需的能量为电 离能。
① 气体电离 热电离
提示
焊接技术的发展及发展趋势
焊接技术的发展及发展趋势简介：焊接技术是一种常用的金属连接方法，广泛应用于各个行业，包括制造业、建筑业、航空航天等领域。
本文将详细介绍焊接技术的发展历程以及当前的发展趋势。
一、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之一，人工操作焊枪进行焊接。
这种方法具有灵活性，但效率低下且质量难以保证。
2. 电弧焊接阶段20世纪初，电弧焊接技术的出现使焊接更加高效和可靠。
电弧焊接通过电弧产生高温，将金属熔化并连接在一起。
电弧焊接技术在制造业中得到广泛应用。
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焊接方法。
它通过在焊接过程中使用惰性气体，如氩气，来保护焊接区域，防止氧气和其他杂质的污染。
这种焊接方法具有高质量、高效率和低气孔率的优点。
4. 自动化焊接阶段随着科技的不断进步，焊接技术也逐渐实现了自动化。
自动化焊接系统可以通过机器人或计算机控制进行焊接操作，提高了生产效率和一致性。
5. 激光焊接阶段激光焊接是一种高精度、高能量密度的焊接方法。
它利用激光束将金属材料熔化并连接在一起。
激光焊接具有狭窄的焊缝、小热影响区和高焊接速度的优点，被广泛应用于航空航天和汽车制造等领域。
二、焊接技术的发展趋势1. 无人化和智能化随着人工智能和机器人技术的不断发展，焊接过程将越来越多地实现无人化和智能化。
自动化焊接系统和机器人将在生产线上取代人工焊接，提高生产效率和产品质量。
2. 新材料的焊接随着新材料的不断涌现，焊接技术也需要适应新材料的特性和要求。
例如，高强度钢、铝合金和复合材料等材料的焊接需要研发新的焊接方法和工艺。
3. 高效能源利用焊接过程中能源的利用效率将成为焊接技术发展的重要方向。
减少焊接过程中的能源消耗和废气排放，提高能源利用效率，是未来焊接技术的发展趋势。
4. 焊接质量控制焊接质量是焊接技术发展的核心问题之一。
未来的焊接技术将更加注重焊接质量的控制和监测，通过先进的传感器和监控系统实时监测焊接过程，确保焊接质量的稳定性和一致性。
焊接冶金基础
（2） 熔池质量和存在时间 熔池质量在几克到几十几克之间，取决于焊接方法。 熔池液态存在的时间取决于焊接方法、焊接规范等。
表 1-4 碳钢电弧焊时溶池最大存在时间
焊接方法
焊接规范
熔池最大存在时间
I ／(A) U (V) υ(m／h)
(s)
埋弧焊
575
36
50
840
37
41
20
1100
38
18
1560
2 短段多层焊：第一道焊缝仍处于高温时，进行第二 道焊缝的焊接。 短段多层焊适于焊接晶粒易长大而又 易于淬硬的钢种，尤其是用于铸铁补焊。
（五）焊接热循环调整方法
（1） 根据被焊金属选择合理焊接方法。
（2）合理选择工艺参数。在保证焊接质量 的前提下，尽量减少焊接线能量E。但高效 焊接往往是高E。
（3）对淬硬钢采取预热或缓冷措施。
焊接线能量 E = Q =ηUI vv
式中：E－焊接线能量J/cm； v－焊接速度cm/s。
（三） 焊接传热的基本方式
(1) 传导：金属固体的内部、焊缝对熔渣之间的热传递。 (2) 对流：液态金属和液态熔渣的内部热传递。 (3) 辐射：焊条端部对熔池、热金属对大气之间的热传递。
二、焊接温度场
指焊接某一区域某一瞬 间温度的分布。也可以说， 温度是空间某点位置和时间 的函数。
(2) 将金属加热到塑性状态，施加压力使接触面的氧化膜被破 坏。加热也增加原子的振动能，促进扩散和结晶过程的进 行。
(3) 通过液态中间材料，如粘结剂或低熔点金属，将两个固态 金属连接在一起。
(4) 因液态金属原子之间的距离很容易达到rA，所以加热熔化 金属，凝固后两块金属即可实现连接。
焊接方法分为：
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
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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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18
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
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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。
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。
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：
是利用金属焊丝(焊条)作电极同时熔化填充焊缝的电
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。