压焊方法及设备 第十三章变形焊[精]
压焊方法及设备x
2024/1/25
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目录
2024/1/25
• 压焊方法概述 • 压焊设备介绍 • 常见压焊方法及工艺 • 压焊设备操作与维护 • 压焊质量控制与安全防护 • 压焊技术发展趋势与展望
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01
压焊方法概述
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3
压焊定义与分类
2024/1/25
定义
压焊是指在加热或不加热状态下 ，对焊件施加一定压力，使其产 生塑性变形或达到原子间结合， 从而实现连接的一种焊接方法。
分类
根据焊接过程中加热方式的不同 ，压焊可分为冷压焊、摩擦焊、 超声波焊、爆炸焊、电阻焊等。
4
压焊应用领域
汽车制造
压焊在汽车制造中广泛应用于 车身、车架、发动机等部件的 连接。
轨道交通
压焊技术可用于轨道车辆的车 体、转向架等部件的制造和维 修。
航空航天
压焊技术可用于制造飞机、火 箭等航空航天器的结构件，如 机身、机翼等。
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破坏性检测
通过拉伸、弯曲等力学试验对焊缝进 行破坏性检测，以评估其力学性能。
金相分析
对焊缝进行金相组织分析，以了解其 组织结构和相组成，进而评估其性能 。
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压焊安全防护措施与建议
设备安全防护
确保压焊设备的安全防护装置齐全、有效， 如防护罩、急停按钮等。
安全培训与教育
定期对操作人员进行安全培训和教育，提高 其安全意识和操作技能水平。
布擦拭，避免使用腐蚀性强的清洁剂。
检查紧固
定期检查压焊机各部件的紧固情况，如螺 丝、螺母等是否松动或脱落，及时紧固或
更换。
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焊接变形的控制方法ppt课件
主梁外侧腹板 与翼缘板焊缝
24～26 28～34
—
其余角焊缝
主腹板 、副腹板的拼接工艺
• 在公用装配平台上装配零件，主腹板 、副腹板拼 接工艺表示图见图8-4，图中括号内尺寸为副腹板 的零件尺寸。对接焊缝焊接坡口采用边缘刨床加 工制造，装配、定位焊后对接焊缝的钢板错边量 ≤1mm，工艺余量〔△L=1/1000•S+70mm〕为 104mm 。
• 一切拼接工序的对接焊缝超声波探伤应符合GB/T 11345 中的Ⅰ级或者符合GB/T 3323中的Ⅱ级要求。
上翼缘板、下翼缘板的拼接工艺
• 在公用装配平台上装配零件，上翼缘板、下翼缘板拼接工艺表示图见图，
• 图中括号内尺寸为下翼缘板的零件尺寸。对接焊 缝焊接坡口采用边缘刨床切削加工制造，装配、 定位焊后对接焊缝的钢板错边量≤1mm，工艺余 量〔△L=1/1000•S+60mm〕。
封底：150～ 160 填充：260～ 300
封底：480～ 500 填充：580～ 600
封底：200～ 250 填充：260～ 300
备注 电压/V 焊接速度/cm/min
30～34 30～42
上、下翼缘板 拼接
32～36 30～42
主、副腹板 拼接
20～23 26～30
—
T型钢拼接
32～36 30～42
• 对接焊缝的坡口方式见图，选择I 型坡口，采用双 面埋弧自动焊焊接方法，焊接资料及焊接规范参 数见表，对接焊缝两端施焊前装点引弧板和收弧 板，焊接顺序为先焊接宽度方向对接焊缝〔a〕， 焊缝经探伤检查合格后，再焊接长度方向对接焊 缝〔b〕。
主梁的装配焊接消费
• 在主梁的装配焊接消费前，完成了上翼缘 板、下翼缘板、主腹板 、副腹板拼接工序 及对接焊缝的无损探伤检测；主腹板、副 腹板的上拱度预制；装配拼接等操作。当 主梁采用中轨箱形梁构造时，中轨箱形梁 构造表示图见图，装配也采用上翼缘板为 装配基准，主梁上翼缘板在下侧，而下翼 缘板在上侧，主梁装配姿态与起重机主梁 任务姿态比较，翻转180°，呈现倒置方式， 所以也称中轨箱形梁构造主梁装配方法为 “倒装法〞。
矫正焊接变形的方法
2 机械Байду номын сангаас备矫正法
利用机械力使构件产生与焊接变形方向 相反的塑性变形，使两者相互抵消，达到消 除应力与变形的目的，其中缩短的尺寸 被拉长，使之恢复到原来的尺寸。适用于 塑性好，形状简单的材料。
常用设备：千斤顶、拉紧器、压力机
和板料校平机等 优点：生产效率高，矫正表面质量好， 简单易操作
a) 千斤顶矫正；b) 双头螺纹拉紧器
2 线状加热法
矫正对接焊或者角焊产生 的角变形采用线状加热法。
a)
直通加热；b) 链状加热 c) 带状加热
3 三角形加热法
矫正板的周围挠曲变形T形接缝的弯曲变形，采用楔形 （三角形）加热法。
火焰加热矫正焊接变形的取决于下列三个因素：
（1）加热方式 圆点加热法：刚度小的构件板面的波浪变形和构件弯曲变形； 线状加热法：中等刚性构件的角变形； 三角形加热法：刚度大、厚度大的构件的弯曲变形 （2）加热位置 在变形突起的部位进行加热，加热长度不超过全长的70%，宽度为板厚 的0.5—2倍，深度为板厚的30%—50%； （3）加热温度和加热区的面积 构件的变形量和材质决定，变形量大，加热温度高些，加热区域面积大 些，温度范围在500—800℃，低于500℃效果不好，高于800℃影响金属组织。
三、火焰加热矫正法
利用火焰对构件进行局部加热并随之快冷，使较长的金 属在冷却后收缩（与机械矫正法相反），以达到矫正变形的 目的，称为火焰矫正法。一般适用于矫正波浪变形、角变形、
弯曲变形或扭曲变形等。
火焰加热矫正法又可分为三种： 圆点加热法 线状加热法 三角形加热法
1 圆点加热法
在四周已被约束的板状结构中，板上产生挠曲变形（波 浪变形）时采用圆点加热法。
控制压力容器管板焊接变形的方法
控制压力容器管板焊接变形的方法控制压力容器管板焊接变形是保证压力容器质量和性能的重要环节之一。
焊接过程中，由于高温热输入和冷却过程中的收缩变形，会引起管板变形，从而影响压力容器的整体形状和尺寸精度。
为了控制管板焊接变形，需要采用一系列的方法和技术手段。
下面将详细介绍控制管板焊接变形的各种方法。
1. 材料的选择材料的选择是控制管板焊接变形的首要步骤。
应选择具有良好变形控制性能的材料，如低温碳钢和不锈钢等。
这些材料在焊接过程中的热输入和冷却过程中的收缩变形较小，有利于控制管板的变形。
2. 焊接顺序的合理安排合理的焊接顺序能够有效地减小管板的焊接变形。
一般情况下，可以采用从中心向两端的顺序逐渐焊接，以减小热输入和冷却过程中的收缩变形。
同时，可以将焊接过程分为多次进行，每次焊接一小段，从而控制管板的变形。
3. 使用辅助固定措施辅助固定措施是控制管板焊接变形的重要手段之一。
可以使用预应力和支撑等辅助固定方式来控制管板的变形。
例如，可以在管板两端设置拉力，通过对拉力的控制，来抵消焊接过程中的收缩变形和热变形，从而控制管板的变形。
4. 控制焊接参数在管板焊接过程中，焊接参数的选择对控制管板的变形至关重要。
可以通过控制焊接电流和焊接速度等参数，来控制焊接过程中的热输入和冷却过程中的收缩变形。
同时，还可以选择合适的焊接方法，如TIG焊、MIG焊等，以减小焊接过程中的热输入和冷却过程中的收缩变形。
5. 使用热控制技术热控制技术是一种通过施加热源来控制管板焊接变形的方法。
可以使用专用的热源，如加热板或火焰加热，来对管板进行局部加热，以减小焊接过程中的收缩变形。
同时，还可以通过控制加热板的加热温度和加热时间，来控制管板的变形。
6. 使用机械补偿技术机械补偿技术是一种通过施加外力来控制管板焊接变形的方法。
可以使用专用的机械补偿装置，如液压千斤顶或拉伸装置等，来对管板施加外力，以减小焊接过程中的收缩变形。
同时，还可以通过控制机械补偿装置的力度和方向，来控制管板的变形。
电焊变形焊接方法
电焊变形焊接方法
电焊变形焊接方法是一种常见的焊接方法，其基本原理是利用电弧能将金属加热到熔化状态，以达到将两个或多个金属材料连接成一个整体的目的。
在这个过程中，由于金属的膨胀和收缩，往往会导致变形问题，而且有些情况下，变形会影响焊缝的强度和密封性。
因此，在电焊变形焊接方法中，需要采用一些技巧和工艺措施来控制变形问题。
电焊变形焊接方法包括以下几个步骤：
1.准备工作：首先要准备好需要连接的材料，将其切割成需要的尺寸和形状，然后进行表面处理，去除其表面的氧化物和污垢，保证焊接质量。
2.设计焊缝：根据需要设计焊缝形状和大小。
3.热裁剪：在需要焊接的金属表面上绘制出焊缝的形状和位置，然后采用热裁剪工艺将其切割出来。
4.准备焊接：将需要连接的两个金属材料放置在一起，进行角焊或对接焊接，焊接的位置采用焊接支架等固定装置固定。
5.焊接：将电极放置到焊缝的位置上，启动电弧，将金属加热到熔化状态，以达到将两个金属材料连接在一起的目的。
在焊接过程中，需要控制焊接热输入量，
以减少变形问题的发生。
6.倒角：在焊接完成后，将焊缝的两侧进行倒角加工，使其更加牢固。
7.后处理：对焊接处进行后处理，如打磨、清理，以达到美观和使用效果的要求。
总之，电焊变形焊接方法适用于多种金属板材和管材等的焊接，是一种经济、实用、高效的焊接方法。
在操作过程中需要注意控制焊接温度和热输入量，以减少变形问题的发生。
电焊变形处理方案
电焊变形处理方案概述电焊是一种常见的金属连接技术，通过加热并融化金属材料，然后使其冷却并结合在一起。
然而，电焊过程中会产生热量，导致焊接部位产生变形。
这种变形可能会影响焊接质量和工件的功能。
因此，我们需要采取相应的变形处理方案来解决这个问题。
电焊变形的原因电焊过程中产生的变形主要有以下几个原因：1.热应力：焊接时加热金属，使其膨胀，并在冷却过程中收缩。
这种温度变化引起的体积变化会导致焊接部位的变形。
2.收缩应力：焊接过程中，焊缝的收缩会产生应力，从而导致焊接部位的变形。
3.材料变性：焊接过程中高温导致材料的物理性质发生变化，如硬度、强度等，这些变化也会引起变形。
电焊变形处理方案为了减小电焊过程中产生的变形，以下是几个常用的处理方案：1. 控制焊接温度控制焊接温度是减小电焊变形的关键。
可以通过以下几种方式来控制焊接温度：•预热：在进行焊接之前，可以通过预热金属材料来降低焊接时的温度变化。
预热可以减少热应力和收缩应力，从而减小变形的发生。
•降低焊接电流和时间：适当降低焊接电流和焊接时间可以减少热输入，从而降低温度变化和变形的发生。
2. 采用适当的焊接方法选择适当的焊接方法也可以减小电焊变形。
以下是一些常用的焊接方法：•冷压焊：冷压焊是在焊接过程中施加压力，以减轻热应力和收缩应力的影响。
它可以帮助稳定焊件，降低变形。
•多道焊：通过分多次焊接，减少每次焊接过程中的热输入量，可以减小变形的发生。
3. 使用治具和夹具使用适当的治具和夹具可以帮助稳定焊件并减小变形。
以下是一些常用的治具和夹具：•支撑治具：在焊接过程中使用支撑治具可以减小焊件的变形程度。
支撑治具可以使焊件在焊接过程中保持稳定的形状。
•拱形夹具：拱形夹具可以使焊件在焊接过程中呈现出预期的形状，从而减小变形。
4. 合理设计焊缝合理设计焊缝也是减小电焊变形的重要因素。
以下是一些设计原则：•均匀布置焊缝：均匀布置焊缝可以分散应力，减小焊接过程中的热应力和收缩应力。
焊接变形的控制与矫正课件
焊接变形控制与矫正技术的发展趋势
01
数字化与智能化
随着数字化和智能化技术的不断发展，焊接变形控制与矫正技术也将逐
渐实现智能化和自动化。通过引入传感器和智能化控制系统，实现对焊
接变形的实时监控和自动矫正。
02
高效与环保
随着环保意识的不断提高，焊接变形控制与矫正技术将更加注重高效和
环保。通过优化焊接工艺和提高能源利用效率，降低能耗和减少环境污
染。
03
多学科交叉与融合
焊接变形控制与矫正技术涉及到多个学科领域，包括材料科学、物理学
、化学、力学等。未来，这一领域将更加注重跨学科的交流与合作，促
进多学科交叉与融合。
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刚性固定
总结词
利用刚性固定可以有效地抑制焊接变形。
详细描述
在焊接过程中，利用夹具、支撑等刚性固定措施，限制焊接结构的自由度，可以 有效地减小变形。
消氢处理
总结词
消氢处理可以减少氢致裂纹的产生，从而控制焊接变形。
详细描述
在焊接后进行消氢处理，如采用热处理、震动处理等，可以 促进氢的排出，减少氢致裂纹的产生，从而控制焊接变形。
焊接参数包括焊接电流、电压、速度 等，这些参数的选择直接影响到焊接 热源的能量分布和焊接变形。通过选 择合适的参数，可以减小变形。
预置反变形
总结词
通过在焊接前预置反变形，可以 抵消焊接后的变形。
详细描述
根据焊接经验或模拟计算，预置 与焊接变形相反的变形量，在焊 接后可以相互抵消，从而减小总 变形。
焊接变形的控制与矫 正课件
目 录
• 焊接变形的基本概念 • 焊接变形的控制技术 • 焊接变形的矫正技术 • 工程实例 • 总结与展望
焊接工艺中的焊接变形与控制方法
焊接工艺中的焊接变形与控制方法焊接是现代制造业中常用的连接工艺，但焊接过程中常常会产生焊接变形，给焊接工件的质量和几何形状带来不利影响。
因此，控制焊接变形成为焊接工艺中的重要问题。
本文将介绍焊接工艺中的焊接变形产生原因以及常见的焊接变形控制方法，旨在探讨如何有效应对焊接变形，提高焊接质量。
一、焊接变形的原因焊接变形是由于焊接时产生的热应力引起的。
焊接时，焊件局部受到高温热源的加热，由于热膨胀系数的不同，局部产生热应力。
热应力是焊接变形的主要原因，常常导致焊接件发生扭曲、翘曲等变形。
二、焊接变形的分类焊接变形可分为弯曲变形、扭曲变形和翘曲变形三类。
1. 弯曲变形焊接过程中，焊缝加热导致焊缝附近的材料发生热膨胀，由于热膨胀系数与相对应的焊缝位置不同，产生了热应力。
当热应力大于材料的弹性极限时，焊缝附近的材料开始发生塑性变形，从而引起焊件的弯曲。
2. 扭曲变形焊缝加热导致局部材料的膨胀，当热膨胀系数不同时，局部材料发生不均匀膨胀。
由于热膨胀的差异，焊接件发生转动，产生扭矩，从而导致扭曲变形。
3. 翘曲变形焊接过程中，焊缝热收缩引起焊件的局部收缩。
当焊缝受到限制无法自由收缩时，焊缝周围发生应力集中，从而引起焊件发生翘曲变形。
三、焊接变形的控制方法针对焊接变形问题，有以下几种常见的控制方法。
1. 合理焊接顺序合理的焊接顺序能够减小焊接变形。
焊接顺序应从对称、均匀的位置开始，先焊接外围，逐渐向中间推进，避免焊接过程中的热应力集中。
此外，对于大尺寸工件，可以采用段间隔焊接的方法，使工件在不同段之间进行放置，减小工件的热影响区域。
2. 适当预热和后热处理通过适当的预热和后热处理，可以改善焊接变形。
预热能够均匀分布焊接过程中的热应力，减小变形的程度。
后热处理能够通过加热或冷却来减小残余应力，提高焊接件的机械性能。
3. 使用焊接变形补偿装置焊接变形补偿装置能够通过对焊接件施加反向力矩来抵消焊接过程中产生的力矩，从而减小焊接变形。
压焊方法及设备复习资料
第一章：点焊1.电阻焊：是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的电阻热进行的焊接的方法，属压焊2.点焊定义：是焊件装配成搭接接头，并压紧在电极之间，利用电阻热融化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。
3.点焊有哪些循环阶段：加压阶段 F>0 I=O ；焊接阶段 F=Fw I=Iw；维持 F>0 I=O ；休止 F=0 I=O ；加压作用：使接触表面附近产生塑性变形，扩大实际接触面积，破碎表面氧化膜，喂通电加热做好准备。
4、软规范：I小t长。
硬规范：I大t短。
软规范特点：1，加热平稳质量好2，温度分布平稳，塑性区较宽3，适于淬硬钢的焊接4，所用设备装机容量小，控制精度不高，因而较便宜。
硬规范特点：与软规范基本相反5.焊接性的主要标志：①材料的导电性和导热性（导电导热性好的焊接性差）②材料的高温塑性和高温塑性的温度范围（高温塑性差，高温塑性范围窄的焊接性差）③材料对热循环敏感有关的缺陷，焊接性差④熔点高线膨胀系数大，硬脆材料，焊接性差。
6.低碳钢点焊技术要点：1、焊前冷轧板表面可不必清理，热轧板应去掉氧化皮、锈2、建议采用硬规范点焊，CE大者会产生一定的淬硬现象，但一般不会影响使用3、焊厚板时建议选用带锻压力的压力曲线，带预热电流脉冲或断续通电的多脉冲点焊方式，选用三相低频焊机焊接等。
4、低碳钢属铁磁性材料，当焊接尺寸大时应考虑分段调整焊接参数，以弥补因焊件伸入焊接回路过多而引起的焊接电流薄弱。
5、选择合适的焊接参数。
7.熔核偏移的原因：是焊接区在加热过程中两焊件析热和散热均不相等所致。
偏移方向向着析热多、散热缓慢的一方移动。
不同板厚，厚板电阻大析热多且散热缓慢，向厚板偏移；不同材料，导电性差工件电阻大的析热多散热慢，向导电性差的工件偏移。
克服措施：1，采用硬规范2，采用不同的电极3，在薄件上附加工艺垫片4，焊前在薄件或厚件上预先加工出凸点或凸缘8.帕尔贴效应：是热电势现象的逆向现象，即当直流电流按照某特定方向通过异种材料接触表面时，将产生附加的吸热式析热现象，这个效应仅仅在单向通电有效，用于铝与铜合金电极之间9.电焊的分流：电阻焊时从焊接区以外通过的电流。
压焊方法及设备点焊
压焊方法及设备点焊压焊是一种常见的金属连接方法，通过施加压力将金属件表面加热融化，使其在接触面上形成冷焊连接。
压焊方法通常包括点焊、缝焊、环焊和接触焊等。
本文将主要介绍压焊的一种常见方法，点焊，以及相关的设备和工艺参数。
点焊是压焊方法中最简单常用的一种。
它适用于薄板金属的连接，如钢板、铝板和铜板等。
点焊设备主要由焊机、电极和进给装置组成。
焊机通过控制电极的压力和电流时间来完成点焊操作。
点焊的工艺如下：1.准备工作：将要连接的金属件清理干净，移除表面的氧化层和油污。
确定好点焊的位置和电极的排列方式。
2.调整设备：根据连接的材料和技术要求，选择合适的电极和设定焊机的压力和电流。
3.点焊操作：将金属件放置在焊机的夹具上，使其紧密接触。
按下焊机的脚踏开关，电极下压，加热金属接触面，使之融化。
保持一定时间后，松开脚踏开关，电极恢复原位。
4.检验焊点：等待焊点冷却，然后进行可靠性检验，包括外观检查和拉力试验等。
点焊的工艺参数有：电极压力、电流、时间和间隙。
1.电极压力：电极压力决定了焊点的均匀性和牢固性。
压力过大会使焊点过深，过小会导致焊点不牢固。
调节电极压力时，要根据焊接金属的材料和厚度进行调整，一般为0.1~0.3MPa。
3.时间：焊接时间是焊接过程中保持电流的时间，时间过短会导致焊点无法充分熔化，时间过长则容易引起过热或过焊。
时间的选择要根据焊接金属的材料和厚度进行调整，一般为10~100毫秒。
4. 间隙：焊接间隙是指电极下压前，焊接接头两侧金属板之间的距离。
间隙过大会导致接头焊缝不完整，间隙过小则会产生过热。
间隙的选择要根据焊接金属的材料和厚度进行调整，一般为1~3mm。
总之，点焊是一种简单常用的金属连接方法，通过合理调节工艺参数和选择合适的设备，可以实现高质量的焊接。
在实际应用中，需要根据具体的焊接任务和材料特性进行调整和优化。
有了恰当的操作和工艺控制，点焊可以达到较好的连接效果。
压焊方法及设备 第十三章变形焊[精]
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图13-9 搭接点焊压头形式及焊点形状 ａ)压头 b)焊点
图13-１0 尖形复合钳口的形状 １—刃口 ２—飞边溢流槽 ３—护刃环 ４—内腔 α—刃口倒角 (α≤３０°)
１３.１ 变形焊概述 １３.２ 变形焊工艺 １３.２.１ 工艺特点 １３.２.２ 冷压焊工艺 １３.２.３ 热压焊工艺 １３.２.４ 超高真空变形焊工艺 １３.３ 典型材料及构件的焊接 １３.４ 变形焊设备
１３.１ 变形焊概述
１.变形焊分类 ２.变形焊的特点 ３.变形焊接头形式 ４.变形焊机理及接头组织形态
图13-4 单位焊接压力与压轮直径的关系
1305.tif
１３.２.３ 热压焊工艺
(１)卧式搭接热压焊 其焊接温度、焊接压力和焊接时间三者互相 影响，加热温度较高时，压力可减小，加压时间也可以相应的缩短； 压力还与搭接面积有关，当搭接面积增大时，相应的焊接压力增大； 采用的引线材料不同，压力也不同，当用铝丝做引线时，所施加的 焊接压力比金丝引线要小。 (２)金丝球式热压焊 金丝球热压焊主要应用于硅半导体芯片引线 的连接，例如，当硅半导体芯片表面蒸镀1350nm的铝金属层时，采 用直径为25.4μｍ的金丝引线，压头材料为玻璃管，焊接参数见表１ ３-５。
２.变形焊的特点
１)焊接时不需要添加焊丝、焊剂等焊接材料。 ２)由于焊接温度一般低于３５０℃，不需要高温加热装置，焊接设备的制造 成本低，结构简单；特别是冷压焊可以节约大量电能，并节省由于焊接加热 需要的辅助时间。 ３)不使用焊剂，接头不需要焊后清洗，不存在接头使用中因钎剂引起的腐蚀 问题。 ４)焊接参数由模具尺寸决定，不需要像电弧焊接那样调节电流、电压、焊接 速度等多个参数，易于操作和实现自动化焊接。 ５)接头温升不高而不出现熔化状态，不产生类似电弧焊接头的软化区、热影 响区，也不生成脆性金属间化合物；特别是冷压焊时焊接过程中不产生热量， 材料结晶状态保持不变。 ６)凡具有一定塑性的金属(Ａl、Ag、Cu、Cd、Fe、Pb、Sn、Ti、Zn等)及其 合金都可以进行焊接，特别适合于异种金属(包括有限互溶，液相、固相不相 容的非共格金属间的组合)和对升温很敏感材料的焊接。
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图13-6 超高真空变形焊接示意图
１３.３ 典型材料及构件的焊接
１.典型结构的冷压焊 2.金丝球热压焊
图13-7 冷压焊的应用实例 ａ)铝箔多点点焊 b)铝板双面镶焊铜板 c)滚焊制管 d)矩形容器滚压焊 e)筒体与法兰单面滚压焊 f)容器封头挤压焊 g)蝶形封头双面套压焊 h)单面套压焊
图１３-8 金丝球压焊过程示意图
１.材料的焊接性 ２.表面状态 ３.塑性变形量 ４.焊接压力 ５.压轮直径
１３.２.２ 冷压焊工艺
２.表面状态
(１)表面粗糙度 一般来说，冷压焊对待焊表面粗糙度没有很高的要求，经过 轧制、剪切或车削的表面都可以进行冷压焊。 (２)待焊表面的清洁度 待焊表面的油脂、污染物、水膜及其他有机杂质是影 响冷压焊质量的主要因素之一。
第１３章 变 形 焊
１３.１ 变形焊概述 １３.２ 变形焊工艺 １３.２.１ 工艺特点 １３.２.２ 冷压焊工艺 １３.２.３ 热压焊工艺 １３.２.４ 超高真空变形焊工艺 １３.３ 典型材料及构件的焊接 １３.４ 变形焊设备
１３.１ 变形焊概述
１Hale Waihona Puke 变形焊分类 ２.变形焊的特点 ３.变形焊接头形式 ４.变形焊机理及接头组织形态
图13-9 搭接点焊压头形式及焊点形状 ａ)压头 b)焊点
图13-１0 尖形复合钳口的形状 １—刃口 ２—飞边溢流槽 ３—护刃环 ４—内腔 α—刃口倒角 (α≤３０°)
图13-4 单位焊接压力与压轮直径的关系
1305.tif
１３.２.３ 热压焊工艺
(１)卧式搭接热压焊 其焊接温度、焊接压力和焊接时间三者互相 影响，加热温度较高时，压力可减小，加压时间也可以相应的缩短； 压力还与搭接面积有关，当搭接面积增大时，相应的焊接压力增大； 采用的引线材料不同，压力也不同，当用铝丝做引线时，所施加的 焊接压力比金丝引线要小。 (２)金丝球式热压焊 金丝球热压焊主要应用于硅半导体芯片引线 的连接，例如，当硅半导体芯片表面蒸镀1350nm的铝金属层时，采 用直径为25.4μｍ的金丝引线，压头材料为玻璃管，焊接参数见表１ ３-５。
１３.２.４ 超高真空变形焊工艺
(１)清理方法 在真空条件下进行变形焊时，可以先采用机械清理 方法，在充高纯度Ａｒ气的真空室内进行。 (２)真空度的确定 清理过的被焊界面经过一段时间仍然会在界面 上吸附一层气体，这层气体仍然是金属键合的障碍。 (３)变形量的确定 超高真空冷压焊所需的变形量比较小。
图１３-１ 搭接变形焊接头形式示意图
a)带轴肩式 b)带预压套环式
１、２—焊件 ３—压头 ４—预压套环 ５—接头
—工件厚度 —预压力 —
焊接压力
图１３-２ 对接变形焊接头形式示意图 a)顶锻前 b)顶锻后(飞边切掉)
１、２—焊件 ３—钳口 ４—活动夹具 ５—固定夹具
６)超高真空变形焊可以消除氧化膜的影响，使各种金属的焊接性 差异很小，其变形量只有大气中变形焊的６%，属精密焊接，压痕 最小，耗能也少。
２.变形焊的特点
１)焊接时不需要添加焊丝、焊剂等焊接材料。 ２)由于焊接温度一般低于３５０℃，不需要高温加热装置，焊接设备的制造 成本低，结构简单；特别是冷压焊可以节约大量电能，并节省由于焊接加热 需要的辅助时间。 ３)不使用焊剂，接头不需要焊后清洗，不存在接头使用中因钎剂引起的腐蚀 问题。 ４)焊接参数由模具尺寸决定，不需要像电弧焊接那样调节电流、电压、焊接 速度等多个参数，易于操作和实现自动化焊接。 ５)接头温升不高而不出现熔化状态，不产生类似电弧焊接头的软化区、热影 响区，也不生成脆性金属间化合物；特别是冷压焊时焊接过程中不产生热量， 材料结晶状态保持不变。 ６)凡具有一定塑性的金属(Ａl、Ag、Cu、Cd、Fe、Pb、Sn、Ti、Zn等)及其 合金都可以进行焊接，特别适合于异种金属(包括有限互溶，液相、固相不相 容的非共格金属间的组合)和对升温很敏感材料的焊接。