一、焊接技術(shù)簡(jiǎn)述
1.焊接的概念:
焊接是指被焊工件的材質(zhì)(同種或異種),通過(guò)加熱或加壓或兩者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材質(zhì)達(dá)到原子間的建和而形成永久性的工藝過(guò)程。
2.焊接技術(shù)分類:焊接技術(shù)主要應(yīng)用在金屬母材上,常用的有電弧焊、氬弧焊、二氧化碳保護(hù)焊、氧氣-乙炔焊、激光焊接、電渣壓力焊等多種,塑料等金屬材料亦可進(jìn)行焊接。按焊接熱源的形式不同,又可分為電焊、氣焊和電阻焊等類別。電阻焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間,并施以電流,利用電流流經(jīng)工件接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱效應(yīng)將其加熱到熔化或塑性狀態(tài),使之形成金屬結(jié)合的一種方法。
3.金屬焊接方法:
有40種以上,根據(jù)焊接過(guò)程的本質(zhì)不同,焊接主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
(1)熔焊:又稱熔化焊,是在焊接過(guò)程中將工件接口或接頭處加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。常見(jiàn)的熔焊有電弧焊、氣焊、氣體保護(hù)焊等。熔焊時(shí),熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng),冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接稱為一體。在熔焊過(guò)程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會(huì)氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸氣等進(jìn)入熔池,還會(huì)在隨后冷卻過(guò)程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質(zhì)量和性能。
(2)壓焊:又稱壓力焊,是必須對(duì)焊件施加壓力(加熱或不加熱),在加壓條件下,使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合,所以還稱固態(tài)焊接。常見(jiàn)的壓力焊有電阻焊、摩擦焊等。常用的壓焊工藝是電阻對(duì)焊,當(dāng)電流通過(guò)兩工件的連接端時(shí),該處因電阻很大而溫度上升,當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時(shí),在軸向壓力作用下連接稱為一體。各種壓焊方法的共同特點(diǎn)是在焊接過(guò)程中施加壓力而不加填充材料。多數(shù)壓焊方法如擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒(méi)有熔化過(guò)程,因而沒(méi)有像熔焊那樣的有益合金元素?zé)龘p和有害元素侵入焊縫的問(wèn)題,從而簡(jiǎn)化了焊接過(guò)程,也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同時(shí)由于加熱溫度比熔焊低、加熱時(shí)間短,因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)接頭。
(3)釬焊:是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料做釬料,將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕工件,填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散,從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法。焊接時(shí)形成的連接兩個(gè)被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時(shí)會(huì)受到焊接熱作用,而發(fā)生組織和性能變化,這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū)。焊接時(shí)因工件材料、焊接材料、焊接電流等不同,焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過(guò)熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象,也使焊件性能下降,惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件,焊前對(duì)焊件接口處預(yù)熱、焊時(shí)保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。