焊接方法概述
焊接基础知识概述

焊接基础知识概述焊接是一种常见的金属连接方法,通过加热填充材料使金属部件融合在一起。
它被广泛应用于建筑、汽车制造、航空航天等领域。
本文将概述焊接的基础知识,包括焊接的定义、常用焊接方法、焊接材料和设备等内容。
1.焊接的定义焊接是一种通过加热使接合面融化,并使用填充材料将被连接的金属结构牢固地固定在一起的工艺。
焊接通过这种方式形成密实的连接,使结构具有良好的强度和密封性。
2.常用焊接方法2.1 电弧焊电弧焊是一种常见的焊接方法,利用电弧产生高温,使填充材料和母材融化,并形成气源保护。
电弧焊可分为手工电弧焊、气体保护焊和等离子弧焊等不同类型。
2.2 气焊气焊是利用可燃气体和氧气的燃烧产生高温,将填充材料和母材加热至熔化状态,实现金属连接。
气焊广泛应用于紧急维修、临时连接等场景。
2.3 焊接弧气保护焊焊接弧气保护焊是在电弧焊的基础上,通过喷射保护性气体,如二氧化碳、氩气等,保护焊接区域不受空气中的氧气和水蒸气影响,提高焊接质量。
2.4 感应焊感应焊是利用感应加热原理,通过高频感应电流将焊接区域加热至融化状态,实现金属连接。
感应焊具有快速、高效的特点,被广泛应用于大规模焊接生产线。
3.焊接材料3.1 填充材料填充材料是在焊接过程中加入到接头中的材料,用于填充所需连接部分的空隙。
填充材料的选择需要考虑其与母材的相容性、强度要求以及环境因素等。
3.2 母材焊接中的母材是指待焊接的金属结构或构件。
母材的选择需要根据焊接材料和连接要求,考虑强度、耐腐蚀性和可焊性等因素。
4.焊接设备4.1 焊接机焊接机是用于提供所需电流和电压的设备,其类型和规格根据具体焊接方法和任务的要求而定。
4.2 气源设备气焊和部分气保护焊需要使用到气源设备,如气瓶、减压阀、气焊切割器等。
4.3 辅助设备焊接过程中,可能需要使用到各种辅助设备,如焊接面罩、焊接钳、电极夹具等,以确保安全和焊接质量。
总结:焊接作为一种常见的金属连接方法,具有广泛的应用前景。
焊接的基本知识

焊接的基本知识一、概述焊接是一种将金属或非金属材料通过热能和/或压力结合在一起的工艺。
焊接是现代制造业中不可或缺的技术之一,被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
二、常见的焊接方式1. 电弧焊:利用电弧加热和熔化金属,在熔池中形成气体保护下的焊接方式。
2. 气体保护焊:利用惰性气体(如氩气)或活性气体(如CO2)作为保护气体,防止空气中的氧化物对熔池产生影响的焊接方式。
3. 焊锡:将锡和铅合金加热到液态,涂覆在要连接的部件上进行连接的方法。
4. 摩擦焊:利用摩擦产生的热量使两个部件表面熔融并结合在一起的方法。
三、常见的焊接设备1. 焊机:产生电弧并提供所需电流和电压。
2. 氩弧焊机:产生惰性气体,提供保护环境。
3. 气体保护焊机:产生活性气体,提供保护环境。
4. 焊接钳:将电极夹紧在要焊接的部件上。
5. 焊接头盔:保护焊工眼睛和面部。
四、焊接的基本步骤1. 准备工作:清洁和准备要连接的部件表面,选择适当的焊接方式和设备。
2. 热能加热:通过电弧、气体或其他方式对要连接的部件进行加热,使其熔化。
3. 加入填充材料:将填充材料添加到熔池中,使其与要连接的部件融合在一起。
4. 冷却固化:让熔池自然冷却或通过其他方式进行冷却固化,使其变得坚固。
五、焊接中需要注意的事项1. 安全第一:必须穿戴适当的防护装备(如手套、面罩等),以防止受伤或感染。
2. 选取适当的设备和材料:根据要连接的部件类型和厚度选择适当的设备和材料。
3. 控制温度和时间:控制加热时间和温度以确保焊接质量。
4. 检查和测试:进行检查和测试以确保焊接质量符合标准要求。
六、常见的焊接缺陷1. 裂纹:在焊接过程中产生的裂纹,可能导致连接件失效。
2. 气孔:在熔池中形成的气体泡,可能导致连接件失效。
3. 夹杂物:在熔池中存在的杂质,可能影响连接件的强度和耐腐蚀性能。
4. 错边:连接件未正确对齐,导致焊缝不牢固。
七、总结焊接是一种广泛应用于制造业的技术,需要掌握一定的知识和技能才能进行。
常见焊接方法简介课件

适合长焊缝
埋弧焊适合于长焊缝的焊 接,如锅炉、压力容器等 大型结构的焊接。
焊缝质量稳定
由于电弧在焊剂层下燃烧 ,焊缝质量相对稳定,且 焊后一般不需清渣。
气体保护焊
适用范围广
节约能源
气体保护焊可以用于各种金属材料的 焊接,如碳钢、不锈钢、铝、铜等。
气体保护焊的热量利用率较高,可以 节约能源。
焊接质量好
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焊接分类
根据焊接过程中加热源、金属间的作 用方式、接头形状和填充材料的不同 ,焊接可分为多种不同的类型,如熔 焊、压焊、钎焊等。
焊接的原理与特点
焊接原理
焊接的原理主要是利用加热使金 属表面熔化,原子间相互扩散融 合,形成新的牢固接头。
焊接特点
焊接具有工艺简单、接头强度高 、密封性好等优点,但也存在一 些缺点,如易产生变形、热影响 区易产生脆性等。
01
02
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焊接过程稳定
焊条电弧焊的焊接过程相 对稳定,适用于各种金属 材料的焊接。
操作灵活
焊条电弧焊操作灵活,适 用于各种位置的焊接,特 别是管材和薄板的焊接。
成本低
相对于其他焊接方法,焊 条电弧焊的成本较低。
埋弧焊
高效率
埋弧焊是一种高效率的焊 接方法,由于电弧在焊剂 层下燃烧,因此热量损失 较小,焊接速度快。
优点
摩擦焊具有高效、节能、环保 等优点,适用于不同直径和材
料的焊接。
应用领域
摩擦焊广泛应用于机械、石油 化工、船舶等领域。
焊接效果
通过控制转速和压力,摩擦焊 可以实现可靠的焊接效果。
超声波焊
概述
超声波焊是一种利用高频振动 能量进行焊接的方法。
优点
焊接技术基本概述

焊接技术基本概述1. 焊接技术简介焊接技术是一种将金属或塑料材料通过加热融合,并通过冷却使其连接在一起的方法。
在工业制造过程中,焊接被广泛应用于构建和修复金属结构,以及制造汽车、船舶、航空器等产品。
2. 焊接方法常见的焊接方法包括电弧焊、气体焊、焊接螺旋焊、激光焊接等。
每种方法都有其适用的材料和特定的焊接条件。
- 电弧焊:通过产生熔化电弧,在电极和工件之间产生足够的热量以融化金属,常用于焊接钢铁、铝等材料。
- 气体焊:使用气体火焰产生热量,将金属融化并连接在一起,适用于焊接不锈钢和铜等材料。
- 焊接螺旋焊:通过高热源将两个金属部件加热至融点,使其融合在一起,常用于焊接化工设备、石油设备等。
- 激光焊接:利用激光束的高能量密度将材料加热至融点并融合在一起,常用于微细零件的焊接。
3. 焊接装备和安全进行焊接作业时,必须使用适当的焊接设备和保护装备,以确保工作人员的安全和焊接质量。
常见的焊接装备包括焊接机、气体瓶、焊枪、焊接材料等。
此外,工作人员应穿戴防护手套、防护面具等个人防护装备,避免受到热辐射和飞溅物的伤害。
4. 焊接质量控制焊接质量控制是确保焊接连接强度和可靠性的关键。
要保证焊接质量,需要控制焊接过程中的参数,如温度、焊接速度、焊接电流等。
此外,还需要进行焊缝的检测和焊接接头的强度测试,以确保焊接连接的质量符合相关标准和要求。
5. 焊接技术发展趋势随着科技的进步,焊接技术也在不断发展。
未来的焊接技术趋势包括高效节能的焊接方法、自动化焊接系统的应用以及无损检测技术的进一步提升。
这些趋势将有助于提高焊接效率、降低能源消耗,并提升焊接连接的质量。
以上是对焊接技术的基本概述,希望对您有所帮助。
钢结构焊接方法详解

钢结构焊接方法详解引言在建筑和制造业中,钢结构焊接是一项关键的技术,用于将钢构件连接在一起形成稳固的结构。
正确的焊接方法能够确保钢结构的强度和耐久性。
本文将详细介绍钢结构焊接的概述和各种常用方法,包括电弧焊接、气体保护焊接和摩擦焊接。
概述钢结构焊接是将两个或多个钢构件通过熔化并在凝固时形成连接的过程。
焊接方法的选择取决于材料的种类、焊接位置和使用要求等因素。
下面将逐一介绍各种常用的钢结构焊接方法。
正文一、电弧焊接1. 电弧焊接的原理:通过直流或交流电源在钢结构的焊缝上形成电弧,利用电弧的高温和能量将焊条或焊丝熔化并与工件连接。
2. 电弧焊接的常见类型:a. 手工电弧焊接:操作简单,适用于小型焊接工作,但工作效率较低。
b. 半自动电弧焊接:焊接速度较快,适用于大型工件的生产。
c. 自动电弧焊接:利用焊接机器人进行焊接,精度高,适用于复杂的焊接任务。
3. 电弧焊接的优势和应用领域:灵活性强,可以焊接各种形状的结构,广泛应用于建筑、船舶和桥梁等领域。
二、气体保护焊接1. 气体保护焊接的原理:在焊接过程中,通过在焊接区域提供惰性气体,以保护熔融池和焊缝免受氧气和其他大气成分的影响。
2. 气体保护焊接的常见类型:a. 氩弧焊接:使用纯氩或氩和氩-氦混合气体作为保护气体,适用于焊接不锈钢和铝合金等材料。
b. 氩气焊接:在焊接过程中只使用氩气,适用于焊接铜等材料。
3. 气体保护焊接的优势和应用领域:焊缝质量高,适用于高要求的结构焊接,如飞机制造和化工设备。
三、摩擦焊接1. 摩擦焊接的原理:通过施加外力和旋转运动,在钢板接触面上产生摩擦热,使接触面熔化并形成连接。
2. 摩擦焊接的常见类型:a. 摩擦搅拌焊接:将两个钢板通过摩擦搅拌依次连接,适用于焊接高强度和高塑性材料。
b. 摩擦焊接轧辊:利用旋转摩擦产生的热量,将钢板辊制连接,适用于焊接较厚的钢板。
3. 摩擦焊接的优势和应用领域:无需添加焊条或气体,无焊缝,焊接速度快,适用于铝合金和镁合金等材料。
各种焊接方法介绍

各种焊接方法介绍一、概述焊接是指通过加热或施加压力等方式将两个或多个金属部件连接在一起的工艺。
焊接是一种常用的金属连接方法,广泛应用于制造业和建筑业等领域。
本文将介绍几种常见的焊接方法。
二、电弧焊电弧焊是利用电弧产生高温熔化金属并在熔池中形成连接的一种焊接方法。
电弧焊可分为手工电弧焊和自动化电弧焊两种。
手工电弧焊主要用于小批量生产和维修作业,而自动化电弧焊则适用于大批量生产。
三、气体保护焊气体保护焊是利用惰性气体(如氩气)或活性气体(如二氧化碳)来保护熔池不受空气中氮、氧等元素的影响,从而实现高质量的金属连接。
常见的气体保护焊有TIG(钨极惰性气体保护焊)、MIG(金属惰性气体保护焊)和MAG(金属活性气体保护焊)等。
四、激光焊激光焊是利用高能量密度的激光束来熔化金属并实现连接的一种焊接方法。
激光焊具有高精度、高速度、无需填充材料等优点,适用于微小零件的制造和高精度连接。
五、电子束焊电子束焊是利用电子束来加热和熔化金属并实现连接的一种焊接方法。
电子束焊具有高能量密度、高深度、高质量等优点,适用于大型构件的制造和航空航天领域。
六、摩擦焊摩擦焊是利用摩擦产生的热量将金属加热并实现连接的一种特殊的焊接方法。
摩擦焊具有无需填充材料、无气体保护等优点,适用于铝合金等难以传统方式连接的材料。
七、超声波焊超声波焊是利用超声波振动将两个部件在接触面上产生相对运动,并通过局部加热实现连接的一种特殊的焊接方法。
超声波焊具有无需填充材料、环保等优点,适用于塑料、橡胶等材料的连接。
八、总结以上是几种常见的焊接方法,每种焊接方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的焊接方法,以确保连接质量和生产效率。
焊接概述知识点总结
焊接概述知识点总结1. 焊接原理焊接的基本原理是通过加热实现金属间的熔融,并且利用填充材料填充焊缝,形成永久连接。
焊接可以分为压力焊接和熔化焊接两种类型。
压力焊接是在加压的情况下,使工件间永久连接。
熔化焊接则是通过热源使工件表面熔化,再借助填充材料将工件连接在一起。
2. 焊接方法常见的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊、等离子焊、点焊等。
不同的焊接方法适用于不同的材料和场合。
比如电弧焊适用于焊接碳钢、合金钢;气体保护焊适用于焊接不锈钢、铝合金等。
3. 焊接材料焊接材料主要包括焊材、填充材料和保护气体。
焊材是焊接过程中与工件同时熔化的金属材料,填充材料用于填充焊缝,保护气体用于保护焊接熔池和焊缝。
4. 焊接设备焊接设备包括焊接机、气体瓶、焊枪、焊接辅助设备等。
不同的焊接方法需要不同的焊接设备,比如电弧焊需要焊接机、焊条,气体保护焊要求惰性气体气瓶等。
5. 焊接工艺焊接工艺是指焊接时的操作步骤和技术要求。
不同材料、厚度和焊接方法都有相应的焊接工艺要求。
一般来说,焊接工艺包括焊接参数的选择、焊接顺序、焊接过程中的预热和焊后处理等。
6. 焊接质量控制焊接质量是焊接工艺的核心。
焊接质量和焊接接头的质量直接关系到焊接件的性能和使用寿命。
因此,焊接质量控制是焊接过程中非常重要的环节,包括焊缝外观、焊缝内部缺陷、焊接接头的力学性能等方面的检测和控制。
7. 焊接安全焊接涉及高温作业和有毒气体,所以焊接安全是非常重要的。
焊接作业人员需要佩戴防护眼镜、面罩、手套等防护用具,同时要注意焊接环境通风良好,避免焊接火花引发火灾。
总的来说,焊接是一种非常重要的金属加工方法,它在现代生产领域广泛应用,在制造业中占据着重要地位。
同时,随着科技的不断进步,焊接技术也在不断发展,新的焊接方法、新的焊接材料和设备不断涌现,为焊接技术的提升和发展提供了前进的动力。
各种焊接方法介绍
物理化学方法-钎焊
物理化学方法-粘接
焊接方法的发展及其在现代工 业中的作用
现代焊接生产中广泛应用的方法几乎都是19世纪末, 20世纪初发展起来的。特别是电子工业技术迅速发展, 促进了现代焊接工业突飞猛进。各类焊接方法与金属 切削加工、压力加工、铸造、热处理等其他金属加工 方法构成的金属加工技术是现代一切机器制造工业, 其中包括船舰、飞机、航天、石油化工、电子等工业 的基本生产工艺。可以毫不夸张地说,没有现代焊接 方法发展,就不会有现代工业技术的今天。一个国家 焊接技术发展水平往往也是一家工业和科学技术现代 化的一个标志。
• 熔滴(Droplet)的产生和过渡 • 熔池(Fused Bath)的形成、停留和结晶 • 药 皮 (Coating) 燃 烧 、 熔 化 , 成 为 熔 渣
(Slag),保护熔池。 • 熔池和熔渣凝固,形成焊缝和渣壳。
电弧的物理基础及其构造
电弧并不是一般的燃烧现象, 实质上,电弧是在一定条件 下电荷通过两电极间气体的 导电过程,或者说是一种气 体放电现象。利用这种气体 放电过程,电能转换为热能、 机械能和光能。焊接时主要 利用热能和机械能来达到焊 接金属的目的。
方法。包括电弧焊、气焊、电渣焊、电子束 焊、激光焊等。
压力焊:焊接过程中必须要施加压力,可能
加热也可能不加热才能完成的焊接。其加热
的主要目的是为使金属软化,靠施加压力使 金属塑变,让原子接近到相互稳固吸引的距离,
这一点与熔焊时的加热有本质的不同。包括
电阻焊、摩擦焊、超声波焊、冷压焊、爆炸 焊、扩散焊、磁力焊。
• 焊接电弧
• 焊接电弧的产生
• 焊接电弧的结构
• 阴极区Negative Polarity Zone:电子 供应区。电弧热的36%
焊接方法概述范文
焊接方法概述范文焊接是一种常见的金属连接方法,通过将两个或多个金属件加热到足够高的温度,使其表面熔化并结合在一起。
焊接广泛应用于制造业、建筑业、汽车工业等领域,是工业生产中不可或缺的技术之一、本文将概述常见的焊接方法。
1.电弧焊接:电弧焊接是最常见的焊接方法之一、它通过将电弧产生的热量和能量传递给被连接金属,使其熔化并形成坚固的连接。
电弧焊接分为手工电弧焊和自动电弧焊。
手工电弧焊使用手持电弧焊机,操作简单灵活,适用于各种规格的金属板材焊接。
自动电弧焊则使用机器人或自动设备进行焊接,适用于大规模生产。
2.气体焊接:气体焊接是一种在焊缝中使用燃气或压缩空气产生热源的焊接方法。
常见的气体焊接包括气体保护焊、气焊、喷火焊接等。
气体保护焊使用惰性气体(如氩气)来保护焊缝,防止其与空气中的氧发生反应。
气焊使用氧燃烧醋(乙炔)产生高温火焰,将被连接金属加热到熔化点。
喷火焊接则使用喷嘴喷射火焰对金属进行加热。
3.熔覆焊接:熔覆焊接是一种将熔化的金属覆盖在基材表面的焊接方法。
它常用于修复、增强金属表面性能或涂层制造。
常见的熔覆焊接包括喷焊、镀焊等。
喷焊是将金属粉末或合金喷射到基材表面,并通过加热熔化固化。
镀焊通过将熔融的金属浸入基材中,使其形成一层保护层。
4.点焊:点焊是一种通过在金属表面形成电弧或压力,使两个金属相互连接的焊接方法。
点焊常用于板材、金属丝等的连接。
它通过快速加热和冷却的过程,在焊接区域形成微小的焊点。
点焊有助于提高焊接速度和效率,适用于大规模生产。
5.激光焊接:激光焊接是利用激光束在焊接区域产生高能量和高密度的焊接方法。
它通过将激光束聚焦到焊缝上,使其瞬间加热并熔化,形成坚固的焊接连接。
激光焊接具有高精度、高速度和高质量的特点,适用于对焊接质量要求较高的领域,如航空航天、电子等。
总之,焊接是一种常见的金属连接方法,常用于工业生产中的金属制造和修复。
根据需要,可以选择适合的焊接方法,以实现精确、高效和可靠的焊接连接。
常见的焊接工艺
常见的焊接工艺一、概述焊接是一种将金属或非金属材料通过加热、压力或化学反应的方式连接在一起的工艺。
它是制造业中最常用的连接技术之一,广泛应用于汽车、航空、船舶、建筑等领域。
二、常见的焊接工艺1. 电弧焊电弧焊是一种利用电弧加热金属并使其熔化,从而实现连接的方法。
它包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等多种形式。
电弧焊具有成本低、适用范围广等优点,但需要操作技能高超。
2. 气体保护焊气体保护焊是一种在加热过程中利用惰性气体来保护熔池不被污染的方法。
其中最常见的是氩弧焊和CO2保护焊。
这种方法能够实现高质量的连接,并且适用于各种不同类型的材料。
3. 焊锡焊锡是将锡与其他金属材料进行连接的方法。
它通常使用铅锡合金作为填充材料,并使用火花枪或手动烙铁进行加热。
焊锡具有成本低、操作简单等优点,但连接强度较低。
4. 焊接钎焊焊接钎焊是一种利用钎料进行连接的方法。
它通常使用银、铜、镍等金属作为钎料,并使用火焰或电弧进行加热。
这种方法适用于高温环境下的连接,并且能够实现高强度的连接。
5. 摩擦焊摩擦焊是一种利用摩擦热产生熔化并实现连接的方法。
它通常使用旋转工具来产生摩擦,并通过压力使材料接触面发生塑性变形,从而实现连接。
这种方法适用于各种不同类型的材料,并且能够实现高质量的连接。
6. 激光焊激光焊是一种利用激光束对金属材料进行加热并实现连接的方法。
它具有高精度、高速度和适用于各种不同类型的材料等优点,但需要昂贵的设备和高技能操作人员。
三、总结以上就是常见的焊接工艺,每一种工艺都有其特点和适用范围。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的工艺,并且进行正确的操作和维护,才能保证连接的质量和稳定性。
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焊接方法概述金属焊接是指通过适当的手段,使两个分离的金属物体(同种金属或异种金属)产生原子间结合而连接成一体的连接方法。
在各种产品制造工业中,焊接与切割(热切割)是一种十分重要的加工工艺。
据工业发达国家统计,每年仅需要进行焊接加工之后使用的钢材就占钢总产量的45%左右。
焊接不仅可以解决各种钢材的连接,而且还可以解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料的连接,因而已广泛地应用于机械制造、造船、海洋开发、汽车制造、机车车辆、石油化工、航空航天、原子能、电力、电子技术、建筑及家用电器等部门。
随着现代工业生产的需要和科学技术的蓬勃发展,焊接技术不断进步。
仅以新型焊接方法而言,到目前为止,已达数十种之多。
生产中选择焊接方法时,不但要了解各种焊接方法的特点和适用范围,而且要考虑产品的要求,然后还要根据所焊产品的结构、材料以及生产技术等条件做出初步选择。
本讲首先讨论焊接方法分类,然后概括介绍各种焊接方法的特点和适用的范围。
其次简要介绍如何根据产品的要求和特点选择在技术和经济上最适宜的焊接方法的基本知识,以供那些需要从事焊接生产的工作技术人员参考。
最后提出焊接技术在各个方面的发展,希望对关心焊接新技术的较有经验的焊接技术人员在发展或采用新技术时有所帮助。
1.1焊接方法分类焊接方法种类繁多,而且新的方法仍在不断涌现,因此如何对焊接方法进行科学的分类是一个十分重要的问题。
正确的分类不仅可以帮助我们了解、学习各种焊接方法的特点和本质,而且可以为科学工作者开发新的焊接技术提供有力的依据。
目前,国内外著作中焊接方法分类法种类甚多,各有差异。
本章对目前常用的分类法进行简单描述和评论,讨论其原则和优点。
(1)族系法本分类方法基本上是根据焊接工艺中某几个特征将焊接方法分为若干大类,然后进一步根据其他特征细分为若干小类。
如此等等,形成族系。
这种分类法在目前的各种著作中应用最多。
表1所示为其一例。
在此分类法中,首先将焊接方法划分为三大类,即熔化焊、固相焊和钎焊;其次,将每一大类方法,例如熔化焊,按能源种类细分为电弧焊、气焊、铝热焊、电渣焊等类;然后有的如电弧焊,再细分为熔化极的、各种保护方法的焊接方法。
由表1可见,按焊接工艺特征分类时,分类的层次可多可少,比较灵活,其主次关系也比较明确。
这是优点,但是,这种分类法往往没有明确的、一致的分类原则,例如表1中,分大类时与后面几层分类时根据的原则是不一致的。
三大类特征之间也没有一定的、一致的分类原则。
例如熔化焊是以焊接过程中是否熔化和结晶为准则;固相焊以是否固相结合、是否加压为准则;钎焊则以钎料为划分的主要根据。
因此,对于某一种焊接方法,可能因强调的特点不同而有不同的分类,例如点焊、闪光焊、熔化气压焊。
此外,由于上下各主次分类之间界限过于机械,不可能跨界交叉分类,以致于有些焊接方法无法归类,例如扩散钎焊、热喷涂等。
(2)二元坐标法所谓二元坐标法,即以焊接工艺特征为一类(元),在横坐标上分层列出其主次特征,类似于族系法;同时又以焊接时物理冶金过程特征为另一类(元),在纵坐标上分层列出其主次特征。
在纵坐标中,首先以两材料发生结合时的物理状态为焊接过程最主要的特征。
众所周知,焊接的本质是两种金属通过原子之间的结合而成为一个整体,因此原子之间是在什么条件下互相结合,不仅可以用来反映焊接过程的最终本质,而且还可以用来预计或判断焊接接头的微观组织和结合的质量以及可能发生的缺陷和对母材可能发生的影响等等。
其次,在纵坐标中以焊接过程中材料是否熔化、是否加压力或其他特征作为第二特征(详见表2)。
表1 焊接方法分类(族系法)焊条电弧焊熔化极埋弧焊熔化极气体保护焊熔化电弧焊螺柱焊焊接等离子弧焊非熔化极钨极氩弧焊氧氢基气焊氧乙炔本空气乙炔焊特种焊接方法铝热焊接固相爆炸焊电渣焊方焊接冷压焊电子束焊法锻接激光焊扩散焊电阻点、缝焊超声波焊电阻对焊火焰钎焊钎焊感应钎焊空气炉钎焊炉中钎焊氮气炉钎焊盐浴钎焊真空炉钎焊电子束钎焊在横坐标中,对于热源类型原本应按其强度大小,依次分为高能束、电弧热、电阻热、化学反应热、机械能、间接热能等六大类,但考虑一般习惯,表2仍按常用的次序列出。
每一大类又按其各自的特征划分为若干细类,如电阻热类中先分为熔渣电阻热及固体电阻热两类,固体电阻热又分为工频和高频、接触式和感应式等分支。
这种分类方法由于抓住了焊接工艺和焊接冶金过程这两类关键的特征作为坐标参数,达到了比较科学的分类目的,它能为研究工作者开发新的焊接方法提供思路。
1.2焊接方法介绍(1)电弧焊电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。
它包括有焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。
绝大部分电弧焊是以电极与工作之间燃烧的电弧作为热源的。
在形成接头时,可以采用也可以不采用填充金属。
所用的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时,叫作熔化极电弧焊,诸如焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电弧焊等;所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时,叫作不熔化极电弧焊,诸如钨极氩弧焊、等离子弧焊等。
1)焊条电弧焊焊条电弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。
它是以外部涂有涂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作表面之间燃烧。
涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧,另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面,防止熔化金属与周围气体的相互作用。
熔渣的更重要作用是与熔化金属产生物理化学反应或添加合金元素,改善焊缝金属性能。
焊条电弧焊设备简单、轻便,操作灵活。
可以应用于维修及装配中的短缝的焊接,特别是可以用于难以达到的部位的焊接。
焊条电弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金的焊接。
2)埋弧焊埋弧焊是以连续送进的焊丝作为电极和填充金属。
焊接时,在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂,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。
表2 焊接方法分类(二元坐标法)在电弧热的作用下,一部分焊剂熔化成熔渣并与液态金属发生冶金反应。
熔渣浮在金属熔池的表面,一方面可以保护焊缝金属,防止空气的污染,并与熔化金属产生物理化学反应,改善焊缝金属的成分及性能;另一方面还可以使焊缝金属缓慢冷却。
埋弧焊可以采用较大的焊接电流,与焊条电弧焊相比,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和环缝。
而且多数采用机械焊接。
埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接。
由于熔渣可降低接头的冷却速度,故某些高强度结构钢、高碳钢等也可采用埋弧焊焊接。
3)钨极气体保护电弧焊这是一种不熔化极气体保护电弧焊,是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。
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。
还可以根据需要另外添加填充金属。
在国际上通称为TIG焊(Tungsten Inert Gas Welding)。
钨极气体保护电弧焊由于能很好地控制热输入,所以它是连接薄板金属和打底焊的一种极好方法。
这种方法几乎可以用于所有金属的连接,尤其适用于焊接铝、镁这些会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,但与其他电弧焊相比,其焊接速度较慢。
4)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的压缩电弧(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,氦气或其中二者的混合气。
同时还通过喷嘴用惰性气体保护。
焊接时可以外加填充金属,也可以不加填充金属。
等离子弧焊焊接时,由于其电弧挺直、能量密度大,因而电弧穿透能力强。
等离子弧焊焊接时产生的小孔效应,对于一定厚度范围内的大多数金属可以进行不开坡口对接,并能保证熔透和焊缝均匀一致。
因此,等离子弧焊的生产率高、焊缝质量好。
但等离子弧焊设备(包括喷嘴)比较复杂,对焊接工艺参数的控制要求较强。
钨极气体保护电弧焊可焊接的绝大多数金属,均可采用等离子弧焊接。
与之相比,对于1mm以下的极薄的金属的焊接,用等离子弧焊可较易进行。
5)熔化极气体保护电弧接这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源,由焊炬嘴喷出的气体来保护电弧进行焊接的。
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(在国际上简称为MIG焊);以惰性气体与氧化性气体(O2,CO2)的混合气为保护气时,或以CO2气体或CO2+ O2的混合气为保护气时,统称为熔化极活性气体保护电弧焊(在国际上简称为MAG焊)。
熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接,同时也具有焊接速度较快、熔敷率较高等优点。
熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属的焊接,包括碳钢、合金钢。
熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛,锆及镍合金。
利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。
6)药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源进行焊接的,可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型,所使用的焊丝是药芯焊丝,焊丝的心部装有各种组成成分的药粉。
焊接时,外加保护气体,主要是CO2气体。
药粉受热分解或熔化,起着造气和造渣保护熔池、渗合金及稳弧等作用。
药芯焊丝电弧焊不另外加保护气体时,叫作自保护药芯焊丝电弧焊,是以药粉分解产生的气体作为保护气体,这种方法的焊丝干伸长度变化不会影响保护效果,其变化范围可较大。
药芯焊丝电弧焊除具上述熔化极气保护电弧焊的优点外,由于药粉的作用,使之在冶金上更具优点。
药芯焊丝电弧焊可以应用于大多数黑色金属各种厚度、各种接头的焊接。
药芯焊丝电弧焊在我国已得到迅速发展。
(2)电阻焊这是以电阻热为能源的一类焊接方法,包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。
由于电渣焊具有更独特的特点,故放在后面介绍。
这里主要介绍几种以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一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表面熔化而实现连接的焊接方法。
通常使用较大的电流,为了防止在接触面上发生电弧并且为了锻压焊缝金属,焊接过程中始终要施加压力。
进行这一类电阻焊时。
被焊工件的表面状况对获得稳定的焊接质量是头等重要的。
因此,焊前必须将电极与工件以及工件与工件间的接触表面进行清理。
点焊、缝焊和凸焊的特点在于焊接电流(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、复杂,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。
(3)高能束焊这一类焊接方法包括电子束焊和激光焊。