焊接论文

现代焊接技术的特性与发展总结报告

12071121

郄一帆

摘要：

焊接技术，又称连接工程，是一种重要的材料加工工艺。根据现代焊接技术课程上学习的内容，作者结合自身理解总结对于焊接的方法分类进行了整理，讨论了常见的焊接方法的特点、优势劣势、焊接的未来趋势以及作者参与课程的感悟。焊接方法的种类很多，按焊接过程的特点可分为三大类：熔焊、压焊和钎焊。按热源的不同可分为气焊、电弧焊、电阻焊、摩擦焊、火焰钎焊、感应钎焊等。本文就其中几项着重讨论，通过横向比较来得到新的认识。

关键词：

现代焊接技术特点发展趋势个人感悟

概述

焊接是通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件产生原子间结合的一种连接工艺方法。与机械制造工程其他连接方法不同，金属焊接的实质是两部分金属形成原子间结合的一种连接。

图1焊接的分类

1.焊接的分类

焊接种类分类方式可以按照如图一所示。这里简要介绍其中最常见的几种焊接方式。

1.焊条电弧焊的原理是用手工操作焊条进行焊接的电弧焊方法。利用焊

条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和焊件熔化，从而获得牢固的焊接接头。焊条电弧焊示意图如图2.

图2焊条电弧焊

2.埋弧焊又名自动焊，原理是使得电弧在焊剂层下燃烧。利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生的热量，熔化焊丝、焊剂和母材（即焊件）而形成焊缝。示意图如图3所示。

图3 埋弧焊示意图

3.二氧化碳气体保护焊也称自动或半自动焊，原理是利用二氧化碳作为保护气体的熔化极电弧焊方法，如图4。

图4 二氧化碳气体保护焊

4.MIG/MAG 焊（熔化极惰性气体保护焊）是采用惰性气体作为保护气，使用焊丝作为熔化电极的一种电弧焊方法。保护气通常是氩气或氦气或它们的混合气。MIG 用惰性气体，MAG 在惰性气体中加入少量活性气体，如氧气、二氧化碳气等。

5.TIG 焊（即钨极惰性气体保护焊）是指在惰性气体保护下，利用钨极与焊件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（也可不加填充焊丝），形成焊缝的焊接方法。

图5 MIG/MAG 焊示意图

图6 TIG 焊

6.等离子焊是指借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用，获得高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。

图7 等离子弧焊

7.氩弧焊则是指用氩气作为保护气体的气体保护电弧焊。

8.电阻焊是指工件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生电阻热把工件加热到塑性或局部熔化状态，然后在压力作用下形成接头的一种焊接方法。

图8 电阻焊

图9 摩擦焊

9.摩擦焊的概念是利用工件接触端面相对旋转运动中相互旋转摩擦所产生的热量，使端部加热到热塑性状态，之后迅速加压顶锻完成焊接的一种压焊方法。如图9.

10.钎焊是指采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。

以下是两种现代新型焊接方法

1、电子束焊，是指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空中的工作件所产生的热能，使金属熔化结合的一种熔焊方法。

图10电子束焊

2.激光焊，是指以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行熔

焊的方法

图11激光焊

2.各种焊接方式的特点

1.焊条电弧焊

特点

属气－渣联合保护。操作灵活；待焊接头装配要求低；可焊金属材料广；

焊接生产率低；焊缝质量依赖性强（依赖于焊工的操作技能及现场发挥）。

热源（电弧）温度高，热量集中，焊接速度快，生产率高，热影响区小；焊接变形小，焊接质量高；设备简单，操作灵活，适应性强；对焊工操作技术要求高。

应用

广泛用于造船、锅炉及压力容器、机械制造、建筑结构、化工设备等制造维修行业中。适用于（上述行业中）各种金属材料、各种厚度、各种结构形状的焊接。在我国，目前焊条电弧焊仍然是应用最多的一种焊接方法。一般来说，焊接电弧焊适用于单件小批生产，厚度2mm以上、各种焊接位置的、短的、不规则的焊缝，以及焊机不能到达的部位的焊接。

2.埋弧焊

特点

属渣保护。焊接生产率高；焊缝质量好；焊接成本低；劳动条件好；难以在空间位置施焊；对焊件装配质量要求高；不适合焊接薄板（焊接电流小于100A时，电弧稳定性不好）和短焊缝。

应用

广泛用于造船、锅炉、桥梁、起重机械及冶金机械制造业中。凡是焊缝可以保持在水平位置或倾斜角不大的焊件，均可用埋弧焊。板厚需大于5毫米（防烧穿）。焊接碳素结构钢、低合金结构钢、不锈钢、耐热钢、复合钢材等。现在我国已经开发并掌握了窄间隙埋弧焊工艺，并已在生产上应用，可焊接大压力容器和锅炉汽包的纵缝和环缝。

3.二氧化碳气体保护焊

特点

属于气护焊。焊接生产率高；焊接成本低；焊接变形小（电弧加热集中）；

焊接质量高；操作简单；飞溅率大；很难用交流电源焊接；抗风能力差；不能焊接易氧化的有色金色。

应用

主要焊接低碳钢及低合金钢。适于各种厚度。广泛用于汽车制造、机车和车辆制造、化工机械、农业机械、矿山机械等部门。现在我国co2气体保护焊的应用已越来越多，在汽车、机车、锅炉、工程机械和其它钢结构等上都有较多应用。二氧化碳气体保护焊适用于低碳钢和强度级别不高的普通低合金钢，目前也可用来焊接不锈钢。它主要用于薄板，在我国也有用于中厚板的。

4.MIG/MAG焊

特点

焊接质量好；焊接生产率高；无脱氧去氢反应（易形成焊接缺陷，对焊接材料表面清理要求特别严格）；抗风能力差；焊接设备复杂。

应用

几乎能焊所有的金属材料，主要用于有色金属及其合金，不锈钢及某些合金钢（太贵）的焊接。最薄厚度约为1毫米，大厚度基本不受限制。

5.TIG焊