焊接方法
出处:按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《焊接技术手册》第5页(2131字)
1.利用电弧做热源的各种焊接方法,在工业中应用最为普遍。手弧焊简便灵活,设备简单,适用于各种场合的焊接,但生产效率不高,要求较高的操作技术。埋弧焊、熔化极气保护焊、管状焊丝电弧焊:易实现机械化、自动化,对操作技术要求不高,有很高的生产率,适于大批量、厚件、长焊缝的焊接。钨极氩弧焊:非熔化极惰性气体保护的一种轻便的焊接方法,对活泼性金属及难熔金属的焊接表现出独特优点,在铝、镁、钛、不锈钢等的焊接中,取得了良好的效果。等离子弧焊:电弧特别稳定,对于超薄板焊接,活泼、难熔金属的焊接表现出特有的优越性。
2.电阻焊
利用电阻热作热源的焊接方法。点焊、缝焊、凸焊、对焊是用固体电阻热作为热源的(其液体电阻热量份额很小)。由于这类焊接方法是内部热源,加热速度甚快。由于电阻值很小,需要的加热电流很大,要求的设备功率甚大,焊接件表面状态和截面尺寸、点焊的板厚受到限制。闪光对焊和电渣焊分别是液态金属电阻热和熔渣电阻热作为热源的焊接方法。电渣焊焊缝是自由冷却成形。其他电阻焊方法则是在压力作用下冷却成形的。点焊、凸焊、缝焊用于薄板焊接。对焊用于圆形、矩形规则断面的焊接,主要用于碳钢、低合金钢、不锈钢等的焊接,也可以用于某些有色金属的焊接。电渣焊则是用于厚大件的焊接。高频焊也属于固体电阻热为热源的一种电阻焊,它是利用高频电流通过被焊工件,使焊接区表面加热,在压力作用下冷却形成焊接接头的。在螺旋管生产中取得良好效果,获得广泛应用。
3.高能束焊接
它是利用高能束粒子携带的能量作为热源熔化被焊材料形成焊缝的。根据携带能量的粒子不同,分为激光束、电子束和离子束焊。其特点是能量集中,能量密度高,熔深大,熔宽小,热影响区窄,焊接精度较高,能焊很薄的零件,也能焊较厚的零件。对于难熔材料、活泼性金属、要求高质量件的焊接,均取得了良好的效果。电子束、激光束焊接设备较复杂,费用较高,限制了使用范围的进一步扩展。
4.钎焊
有火焰钎焊、炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等。火焰钎焊是用化学反应热作为热源加热工件、熔化钎料进行焊接的。炉中钎焊、浸沾钎焊、电阻钎焊等多由电阻热进行间接或直接加热熔化钎料进行焊接的。各种钎焊共同的特点是加热温度较低,接头形成过程中工件不熔化,仅钎料熔化。焊接温度低于450℃时为软钎焊,高于450℃时为硬钎焊。它可以连接碳钢、不锈钢、高温合金、铝、铜等金属件,还可以连接陶瓷等非金属材料。接头结合强度不高,适用于受力不大,工作温度不高的接头和精密微型复杂形体的工件。
5.气焊
气焊是利用化学能作为热源进行焊接的,与火焰钎焊的区别是焊件熔化冷却形成接头。可用于焊接的可燃气体有乙炔、丙烷、丙烯、丁烷、天然气(甲烷)、液化石油气、氢等。气焊的火焰温度不高,加热速度较慢,热影响区较大。可用于薄件黑色金属和某些有色金属及合金的焊接。氧-乙炔焰还可以用作气压焊热源,加热工件端部到一定温度后,立即施加足够的压力,可形成牢固的接头。这种气压焊的本质系固相焊接,在铁路钢轨和建筑钢筋焊接中得到广泛应用,并取得良好效果。
6.其他焊接方法
爆炸焊、摩擦焊、超声焊、扩散焊等均属于固相焊接。爆炸焊的热源是炸药的化学反应能。瞬时巨大的能量推动焊件,使其互相高速撞击,在零点几秒之内,形成金属间的焊接结合。这种焊接用于大面积薄板焊接、复合板制造、表面包覆等。用于二种冶金不相容材料,也能形成牢固的焊接接头。
摩擦焊以机械摩擦为热源,加热至端面部分熔化和塑变,停止机械摩擦,同时施加轴向压力,在压力作用下,产生塑性变形,冷却形成焊接接头。它的热影响区窄、效率高。这种焊接用于塑变能力强的黑色金属、有色金属和异种材料的焊接。在棒料、管材等回转断面工件的连接中得到广泛应用。
超声焊是利用超声频率振荡的机械能作为能源,使工件相对运动,摩擦生热加热工件,在一定压力作用下形成焊接接头。它适用于多种金属、异种金属、金属与非金属的薄板、薄膜、金属细丝的焊接。
扩散焊是利用间接加热方法,提高焊件分子、原子的内部能量,适当增加压力,在焊件达到物理接触时,接触面内电子、原子相互转移,形成新的晶格,完成焊接过程。几乎所有的金属和许多非金属材料都能实现扩散焊。扩散焊接头精度极高,对元件无多大有害影响,是实现高精度焊接的优良方法。这种焊接焊前准备要求很高,被焊表面必须平整、清洁,适宜精密、复杂、厚度差大的工件焊接。