焊接是通过加热或加压,或两者兼用,使焊件达到原子间结合并形成永久接头的工艺过程。世界每年钢材消耗量的50%都有焊接工序的参与,在现代制造工业中,广泛应用于金属结构件的生产。例如桥梁、船体、车厢、容器等,都可采用焊接而成。 焊接可分为三大类: 熔焊、压力焊、钎焊。
熔焊:将要焊接的工件局部加热至融化,冷凝后形成焊缝而使构件连接在一起的加工方法。包括电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等。指焊接过程中,将焊接接头在高温等的作用下至熔化状态。由于被焊工件是紧密贴在一起的,在温度场、重力等的作用下,不加压力,两个工件熔化的融液会发生混合现象。待温度降低后,熔化部分凝结,两个工件就被牢固的焊在一起,完成焊接的方法。 熔焊是广泛采用的焊接方法,大多数的低碳钢、合金钢都采用熔焊方法焊接。特种熔焊还可以焊接陶瓷、玻璃等非金属。熔焊可以分为:电弧焊、电渣焊、气焊、电子束焊、激光焊等。最常见的电弧焊又可以进一步分为:手工电弧焊(焊条电弧焊)、气体保护焊、埋弧焊、等离子焊等。
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。其特点是焊接变形小、裂纹少、易实现自动化等特点。 这类焊接有两种形式,一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态,然后施加一定的压力,以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头,如锻焊、接触焊、摩擦焊、气压焊等就是这种类型的压力焊方法。二是不进行加热,仅在被焊金属接触面上施加足够大的压力,借助于压力所引起的塑性变形,以使原子间相互接近而获得牢固的压挤接头,这种压力焊的方法有冷压焊、爆炸焊等。
钎焊:将熔点比母材低的钎料加热至融化,但加热温度低于母材的熔点,用融化的钎料填充焊缝、润湿母材并与母材相互扩散形成一体的焊接方法。钎焊变形小,接头光滑美观,适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件,如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗,除去油污和过厚的氧化膜,保证接口装配间隙。间隙一般要求在 0.01~0.1毫米之间。 钎焊分两大类: 硬钎焊和软钎焊。硬钎焊的加热温度大于450度,抗拉强度大于200 MPa ,经常用银基、铜基钎料,适于工作应力大,环境温度高的场合,比如硬质合金车刀、地质钻头的焊接。软钎焊的加热温度小于450度,抗拉强度小于70 MPa 适于应力小,工作温度低的环境。比如电路的锡基钎焊。 |