材料固相焊接方法基本知识大全
焊接技术基础知识——焊接的三大分类
焊接技术基础知识——焊接的三大分类焊接是一种常见的金属连接方法，广泛应用于各个行业和领域。
根据焊接的不同特点和应用范围，可以将焊接技术分为三大分类：压力焊接、熔化焊接和固相焊接。
一、压力焊接压力焊接是利用外力施加压力将金属件连接在一起的焊接方法。
在焊接过程中，通过施加压力使金属材料接触面形成冷焊接合。
这种焊接方法不需要加热，适用于各种金属材料的连接，尤其适用于连接薄板和异种金属。
常见的压力焊接方法有冷焊、热焊、爆炸焊等。
1. 冷焊冷焊是指在常温下进行的焊接方法，通过施加外力使接触面产生塑性变形，形成冷焊接合。
冷焊适用于连接薄板和薄壁管等金属零件，可以实现高强度的连接。
常见的冷焊方法有冷轧焊、冷锻焊等。
2. 热焊热焊是指在焊接过程中加热金属材料，使其达到一定的温度，然后通过施加外力形成热焊接合。
热焊适用于连接较厚的金属材料，可以实现高强度的连接。
常见的热焊方法有热压焊、电阻焊等。
3. 爆炸焊爆炸焊是指通过爆炸冲击波产生的高温和高压力使金属材料形成焊接接头的方法。
爆炸焊适用于连接大型和复杂形状的金属结构，可以实现高强度和高密度的连接。
常见的爆炸焊方法有爆炸焊接、爆炸冷焊接等。
二、熔化焊接熔化焊接是指通过加热金属材料使其部分或全部熔化，然后通过冷却形成焊接接头的方法。
熔化焊接适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和密封性的连接。
常见的熔化焊接方法有电弧焊、气焊、激光焊等。
1. 电弧焊电弧焊是利用电弧的热效应将金属材料加热至熔化状态，然后通过电极和工件之间的电流形成焊接接头的方法。
电弧焊适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和高效率的连接。
常见的电弧焊方法有手工电弧焊、自动电弧焊等。
2. 气焊气焊是利用燃气和氧气的火焰将金属材料加热至熔化状态，然后通过火焰和工件之间的热效应形成焊接接头的方法。
气焊适用于各种金属材料的连接，可以实现高强度和高质量的连接。
常见的气焊方法有火焰焊接、喷嘴焊接等。
3. 激光焊激光焊是利用激光束的热效应将金属材料加热至熔化状态，然后通过激光束和工件之间的热效应形成焊接接头的方法。
金属材料焊接工艺 知识重点总结
金属材料焊接工艺知识重点总结
1. 焊接的概念
焊接是将两个或更多的材料通过局部加热或压力的方式使之融合在一起，从而形成一个完整的结构。
焊接可分为压力焊接、热焊接、摩擦焊接等多种类型。
2. 焊接中常用的材料
常用的焊接材料主要包括钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等。
每种材料都有其特性和适合的焊接方法。
常用的焊接方法有：对接焊、角焊、搭接焊、锚焊、绕焊、搭接锚焊、对焊焊等。
4. 焊接中的预处理
在进行焊接之前，需要对材料进行预处理。
预处理的目的是去除表面污染物，提高焊接质量。
常见的预处理方法有化学预处理、机械预处理、热处理等。
5. 焊接保护气体
焊接保护气体有惰性气体和活性气体两种。
惰性气体的作用是保护焊区不受氧化，常用的有氩、氮、氦等；活性气体的作用是反应出氧化物，清除焊缝处氧化物，常用的有氧气等。
选择焊接材料要根据焊接材料的特性和钢材的特性来确定。
例如，尽量选用相同或相近的材料来焊接，以保证焊接后的焊缝的强度和韧性。
7. 焊接的焊接工艺
焊接工艺包括预处理、焊接参数的选择、焊接过程中的控制和焊后处理等。
焊接参数的选择要考虑工件的材料、焊缝结构和形式、焊接强度和韧性等多个因素。
8. 焊接的质量控制
焊接质量控制关系到焊缝的强度和韧性，也关系到整个产品的质量。
对焊接质量的控制包括焊接前、焊接中和焊接后三个方面。
9. 焊接的常见缺陷及预防方法
常见的焊接缺陷有焊缝气孔、夹杂、未熔合、过热、裂纹等。
要预防焊接缺陷，要注意预处理、焊接工艺控制和质量检验等方面。
焊工理论知识点总结
焊工理论知识点总结一、焊接的基本概念1.1 焊接的定义焊接是指将两个或两个以上的金属工件加热至熔点，使其熔化并在固化后形成一体的连接。
焊接是一种重要的金属加工方法，它能够将金属工件牢固地连接在一起，从而满足不同领域的使用要求。
1.2 焊接的作用焊接的主要作用是实现金属材料之间的连接，从而形成一个整体。
通过焊接，可以将金属材料连接成各种形状、大小的构件，同时也能够实现金属材料的复合结构、修复和改造等功能。
1.3 焊接的分类根据焊接材料的相变形式，焊接可以分为固体相变焊接和液相变焊接。
固相焊接主要包括压力焊、摩擦焊、爆炸焊等；而液相焊接主要包括电弧焊、气体保护焊、等离子焊等。
1.4 焊接的方法焊接方法通常包括手工电弧焊、气体保护焊、埋弧焊、电渣焊、激光焊等多种。
不同的焊接方法适用于不同的金属材料、工件形状和使用要求。
二、焊接的基本原理2.1 焊接温度焊接过程中，工件受热的温度至关重要。
通常来说，焊接温度一般高于金属工件的熔点，以便实现金属材料的熔化和连接。
2.2 焊接压力在某些焊接方法中需要施加一定的压力，以保证焊接接头的质量。
这种压力可以是机械压力、液压压力或者重力等。
2.3 焊接速度焊接速度是指焊接过程中，电弧或其他热源对工件的加热速度。
合理的焊接速度有利于焊接材料的均匀加热和保证焊接接头的质量。
2.4 焊接热输入焊接热输入是指焊接过程中通过热源输入到工件中的热能量。
合理的焊接热输入有助于保证焊接接头的质量，避免产生裂纹、变形等缺陷。
2.5 焊接材料焊接材料选择根据工件的材料和使用要求来确定。
通常来说，焊接材料应具有与工件相似的力学性能、耐腐蚀性能和热膨胀系数等。
2.6 焊接接头形式焊接接头形式有直接对接、角接、搭接、搭接角向接头、T型接头、角T型接头、搭接T 型接头等。
不同形式的接头有不同的焊接方法和工艺要求。
三、焊接的热源3.1 电弧电弧焊是一种常用的焊接方法，它通过电弧产生的热量来使工件熔化并形成连接。
焊接基础知识
焊接基础知识焊接是一种重要的金属连接工艺，广泛应用于各个行业和领域。
了解和掌握焊接基础知识对于从事焊接工作的人员来说至关重要。
本文将介绍焊接的基本概念、常见的焊接方法以及焊接质量控制等方面的知识。
一、焊接的基本概念焊接是通过加热、熔化金属或非金属材料，并在冷却后形成牢固连接的工艺方法。
焊接通常需要使用焊接电流或焊接火焰来提供足够的能量，使金属或非金属材料局部或全面达到熔点或塑性状态。
焊接的基本原理是利用金属在液态或塑性状态下的凝固过程实现材料的连接。
二、常见的焊接方法1. 电弧焊接电弧焊接是最常用的焊接方法之一。
它利用电弧产生高温，使金属熔化并在冷却后形成连接。
电弧焊接分为手工电弧焊和自动电弧焊两种方式。
手工电弧焊常用于小规模焊接工作，而自动电弧焊则适用于大规模连续焊接工作。
2. 气焊气焊是利用氧炔火焰产生高温将金属熔化并连接在一起的焊接方法。
气焊可用于焊接钢、铜、铝等金属材料，广泛应用于船舶、桥梁等领域。
3. 焊接变位焊接变位是一种将材料通过热扩散、热塑性或热力形变改变其位置后进行焊接的方法。
主要包括冷咬接焊、冷垫焊和冷紧接焊等。
三、焊接质量控制焊接质量控制是保证焊接连接强度和可靠性的关键步骤。
以下是几个常用的焊接质量控制方法：1. 检测焊接材料在进行焊接之前，需要对待焊接材料进行检测。
通过检测可以确定材料的合格性并预防焊接缺陷的发生。
2. 控制焊接参数焊接参数的控制对于焊接质量至关重要。
包括焊接电流、焊接速度、焊接温度等参数的控制，能够确保焊接接头的牢固性和密度。
3. 焊接接头检测焊接接头检测是评估焊接质量的重要步骤。
常用的检测方法包括目视检验、渗透检测、超声波检测等。
4. 焊接后处理焊接后处理包括去除焊渣、除凹槽、修复焊缺陷等步骤。
通过焊接后处理能够提高焊接接头的外观质量和力学性能。
综上所述，了解和掌握焊接基础知识对于从事焊接工作的人员来说至关重要。
通过掌握焊接的基本概念、常见的焊接方法以及焊接质量控制等知识，能够在实际工作中进行有效的焊接操作，并确保焊接接头的质量和可靠性。
固相连接重点
1.扩散焊，摩擦焊，超声波焊，爆炸焊定义及相关名词解释。
2.扩散焊分类及特点。
3.固相扩散焊原理及过程。
4.了解扩散机制及扩散影响因素。
5.液相扩散连接原理及过程。
6.固相扩散连接设备及组成。
7.固相扩散连接工艺参数及其对焊接质量的影响。
8.中间层的作用及选择原则。
9.摩擦焊分类及特点。
10.摩擦焊原理及过程。
11.摩擦焊工艺参数及其对焊接质量的影响。
12.了解摩擦焊接头设计原则。
13.材料摩擦焊性影响因素。
14.搅拌摩擦焊原理及特点。
15.搅拌摩擦焊工艺参数。
16.超声波焊分类及特点。
17.超声波焊接原理及过程。
18.超声波焊接工艺参数及其对焊接质量的影响。
19.了解超声波焊接设备原理及组成。
20.爆炸焊定义及原理。
21.爆炸焊工艺参数。
22.了解爆炸焊具型缺陷形式。
焊接的基础知识及注意事项
焊接的基础知识与注意事项一、焊接的基本原理：1、在焊接时，首先焊接剂扩散，随后焊锡熔化扩散，在此之间焊接出现以下三种情况：①浸锡②扩散③合金化合金化：通过扩散三种类别以上的金属熔合后，其性质改变成另一种金属（合金）现象；扩散：溶化的焊锡必须一边扩散一边溶合在金属面，此种现象即为扩散。
加热冷却2、焊接原理示意图：固体液体固体熔化扩散二、焊接的目的：A、电气性能顺利导通；B、有足够强度的机械性，不会脱落；C、不会因时间的变化而发生故障；三、焊接适用的地方：适用于接合金属，使金属之间电源导通，尽量以低温接合，以免造成部品不良。
四、焊接的基础知识：1、焊接的方法：要准确无误的清洁、加热、焊接三要素，这是最基本也是电最重要的条件，如果这三要素中，有一个没有得到充分准确的执行，就会造成焊接不良，成为故障的隐患。
2、焊接的三要素：清洁：金属表面的清洁、焊接设备的清洁，焊接附属品设备的清洁；加热：烙铁头的接触方法、加热的温度；焊接：焊锡的用量、烙铁头的撤离方法、焊接的难易程度；3、松香特点：清洁、绝缘、助焊；4、助焊剂（松香）的作用：A、除去氧化物B、防止在焊接过程中出现氧化C、降低焊锡的表面张力（向外扩张）7、捍接的方法：A：手工焊接（电烙铁焊）；B：回流炉C：波峰焊8、焊锡的种类：A，焊锡棒：作为焊接，接合金属物质所采用，焊锡棒一般用于流动式焊接（波峰焊）B，锡丝：装有助焊剂的焊锡丝直径为0.3—2.0mm的线状焊锡,中心部有凝固状的焊剂装入；C，焊锡膏：主要用于印刷式焊接（适用于细小的和微小的电路机板----回流焊）9、焊锡丝的规格：A，0.8mm B，1.0mm C，1.2mm D，1.6mm10、烙铁的构造：烙铁嘴、加热部、把柄、电源线，电源开关。
11、烙铁头的材质：纯铜12、常用烙铁的温度范围，烙铁在工作时，其功率不同它的温度也不同3、焊接的五步操作法：A清洁：将烙铁头在湿水海绵上处理清洁干净，一边清洁一边确认要焊的位置，并准备好焊锡丝；B加热：握紧烙铁对准要焊的地方，加热；C熔化焊锡：、让焊锡丝接触母材（即铜箔）使适量焊锡熔化；D撤离焊锡丝：焊锡加适量后，迅速将焊锡撤离焊点；E拿开烙铁：熔化的焊锡在铜箔预定的范围内，充分扩散后，拿开烙铁；（注意：先拿开焊锡丝再拿开烙铁）。
固相扩散连接的基本原理
固相扩散连接的基本原理
固相扩散连接是一种加热组件与基板之间直接焊接的技术，在此过程中，焊接材料通过固相扩散实现连接。
固相扩散连接的基本原理可以简单地概括为以下几点：
1. 固态扩散：所谓固态扩散，指的是在高温下，两种物质之间的原子能够自发地在固体中扩散，形成一个均匀的合金结构。
这种扩散是基于固体的原子运动和相互作用的，因此需要较高温度才能实现。
2. 制备焊料：在固相扩散连接中，需要使用一种包含了多种化学元素的焊料。
这种焊料在加热过程中会熔化，并与接合面上的金属发生反应，形成合金结构。
因此，焊料的选取和制备都是固相扩散连接过程中的关键步骤。
3. 加热焊接：在焊接过程中，需要将组件和基板先加热到足够高的温度，以使焊料能够熔化并扩散。
加热过程需要掌握恰当的时间和温度，以保证焊接质量。
4. 固相反应：在加热过程中，焊料中的化学元素会与基板上的金属发生固相反应，形成一个新的固态合金结构。
这个合金结构能够提供可靠的连接和导电性。
总的来说，固相扩散连接的基本原理是在高温下，利用焊料内的化学元素与基板金属发生固相反应，形成一个新的均匀的合金结构。
这种技术具有焊接强度高、稳定性好等优点，在电子、机械、光学等领域得到了广泛应用。
第11章 固相焊连接
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1.摩擦焊原理及特点
对于给定的材料，在足够的摩擦力和足够的运动速度条件下，被焊 材质温度不断上升，伴随着摩擦过程的进行，工件也产生一定的变形量， 在适当的时刻，停止工件间的相对运动，同时施加较大的顶锻力并维持 一定的时间（称为维持时间），部分金属被挤出，焊缝金属产生变形、 扩散以及再结晶，形成结合牢固的接头，实现材质间的固相连接。 摩擦焊具有的优点： 1）接头质量高 2）广泛的工艺适应性 3）焊件尺寸精度高 4）生产效率高 5）焊接过程可靠性高 6）环境清洁 7）低耗节能 摩擦焊的缺点和局限性： 1）对非圆形截面焊接较困难，所需 设备复杂；对盘状薄零件和薄壁管件， 由于装卡困难，施焊也比较困难。 2）焊机的一次性投资较大，大批量 生产时才能降低生产成本。
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3.连续驱动摩擦焊工艺
连续驱动摩擦焊工艺参数有转速、摩擦压力、摩擦时间、摩擦变形 量、停车时间、顶锻延时、顶锻时间、顶锻压力、顶锻变形量等。 (1)转速和摩擦压力 转速和摩擦压力直接影响摩擦扭矩、摩擦加热功率、接头温度场、 塑性层厚度、以及摩擦变形速度等。转速和摩擦压力的选用范围很宽， 它们不同的组合可得到不同的规范，常用的组合有两种：强规范和弱 规范。强规范时，转速较低，摩擦压力较大，摩擦时间短；弱规范时， 转速较高，摩擦压力小，摩擦时间长。 (2)摩擦时间 摩擦时间影响接头的温度、温度场和质量。如果时间短，则界 面加热不充分，接头温度和温度场不能满足焊接要求；如果时间长， 则消耗能量多，热影响区大，高温区金属易过热，变形大，飞边也大， 消耗材料多。碳钢工件的摩擦时间一般在1～40s范围内。
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2.摩擦焊的分类
按焊件相对运动形式分
常用焊接方法的焊接基础知识
常用焊接方法的焊接基础知识焊接是将两个或更多金属工件加热至熔点后迅速冷却而连接在一起的过程。
它是一种常见的金属连接方法，被广泛应用于制造业、建筑业和其他行业。
以下是关于常用焊接方法的焊接基础知识：1.焊接分类：焊接可以分为压力焊接、熔化焊接和固相焊接三类。
压力焊接是利用外力将工件压合在一起，如冷焊、铆焊等；熔化焊接是通过加热使工件熔化并在固化后形成连接点，如电弧焊、气焊等；固相焊接则是将工件放在高温条件下使焊接部位发生金属扩散从而实现连接。
2.常见焊接方法：(1)电弧焊：在两个电极之间形成电弧，将工件加热至熔点并通过电弧熔化填充材料，形成焊缝。
电弧焊分为手工电弧焊和自动电弧焊两种。
(2)气焊：利用燃气与氧气的混合物在焊接面上产生高温火焰，将工件熔化并填充焊材。
气焊适用于焊接较厚板材和大型结构件。
(3)熔化极气体保护焊（MIG/MAG焊）：在焊接过程中通过喷射保护气体（MIG为惰性气体，MAG为活性气体）保护电弧和焊缝未凝固熔化金属。
该方法操作简单，适用于焊接不锈钢、铝制品等。
(4)电阻焊：利用通过连接部位的电流产生热量，使工件熔化并在冷却后形成焊缝。
对于小尺寸工件的焊接效果较好。
(5)点焊：将两个工件通过两个电极夹紧在一起，通过电阻加热使工件表面熔化并形成焊点。
点焊适用于薄板和薄壁材料的连接。
(6)TIG氩弧焊：使用非消耗性钨电极，通过电弧熔化填充材料，同时利用惰性气体保护焊缝未凝固熔化金属。
它适用于焊接不锈钢、镍合金等。
(7)激光焊接：利用激光束将工件的表面加热至熔点，实现焊接连接。
它具有高能量密度、热影响区小等优点，适用于高精度焊接。
3.焊接参数：在焊接过程中，需要控制一些参数以确保焊接质量，如电流、电压、熔化焊材速度、焊接速度、气体流量等。
这些参数的设置需要根据具体材料和焊接方法以及焊接要求进行调整。
4.焊接缺陷：焊接过程中可能会出现一些缺陷，如焊缝未熔合、气孔、夹渣、裂纹等。
这些缺陷可能会影响焊接接头的强度和可靠性，因此在焊接过程中需要进行质量控制以及适当的检测和修补。
固相连接
固相连接1.扩散焊：是压力焊的一种变形，是零件整体连接的一种方法，这种连接接头是在原子水平上形成的，他是相互接触的表面在高温及压力的作用下，被连接表面相互靠近，局部发生塑性变形，经一定时间后保证原子结合层原子间相互扩散，形成整体水平上的可靠连接。
摩擦焊：摩擦焊是利用焊件接触面相互摩擦所产生的热能，使接触面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接-压力焊超声波焊：是利用超声频率的机械振动能量（高频超声波＞16KHz）并在压力作用下使工件表面产生塑性变形，破坏工件表面氧化膜层，实现材料连接的方法爆炸焊：是利用炸药爆炸产生的冲击力造成焊件的迅速碰撞，通过结合面上的塑性变形、适量熔化和原子间的相互扩散而实现连接的一种焊接方法。
2.扩散焊分类及特点分类：（1）根据保护气氛：气体保护扩散连接；真空扩散连接；溶剂保护扩散连接（2）根据物质的存在形态：固态扩散连接；液相扩散连接；超塑成形扩散连接；烧结-扩散连接（3）根据是否添加中间层：直接扩散连接；间接扩散连接特点：优点：1）接合区域无凝固(铸造)组织，不生成气孔、宏观裂纹等熔焊时的缺陷。
2）同种材料接合时，可获得与母材性能相同的接头，几乎不存在残余应力。
3）可以实现难焊材料的连接。
对于塑性差或熔点高的同种材料、互相不溶解或在熔焊时会产生脆性金属间化合物的异种材料（包括金属与陶瓷），扩散连接是可靠的连接方法之一。
4）精度高，变形小，精密接合。
5）可以进行大面积板及圆柱的连接。
6）采用中间层可减少残余应力缺点：1）无法进行连续式批量生产。
2）时间长，成本高。
3）接合表面要求严格。
4）设备一次性投资较大，且连接工件的尺寸受到设备的限制(真空室尺寸、压力）。
3.固相扩散焊原理及过程。
（图）A.物理接触及氧化膜去除：高温下微观不平的表面，在外加压力的作用下，总有一些点首先达到塑性变形，在持续压力的作用下，接触面积逐渐扩大，最终达到整个面的可靠接触。
B.接触表面的激活-扩散-反应阶段：物理接触面积逐渐扩大，在接触界面的某些点处形成活化中心，在这个区域可以进行局部化学反应。
焊接基础知识及常用焊接方法
焊接基础知识及常用焊接方法嘿，朋友！今天咱就来聊聊焊接这档子事儿。
你可别小瞧焊接，它就像是钢铁世界里的神奇魔法，能把各种金属部件牢牢地连接在一起。
焊接基础知识，这可是入门的关键呐！就好比学走路得先知道咋抬脚一样。
焊接得有合适的材料吧，不同的金属就像不同性格的人，得用对方法才能让它们和谐共处。
还有焊接的位置、角度，那都是有讲究的，歪一点、斜一点可能就达不到理想效果啦。
常用的焊接方法里，那手工电弧焊就像个老把式，虽然有点传统，但实用啊！焊条就像画笔，焊工就是艺术家，一笔一划地勾勒出坚固的焊缝。
它能适应各种复杂的环境，就像个万能钥匙，哪儿都能派上用场。
再说说气体保护焊，这可真是个厉害角色！有了保护气体这层“金钟罩”，焊接过程变得更稳定、更可靠。
就好像给焊接区域穿上了一层铠甲，让焊缝质量蹭蹭往上涨。
还有埋弧焊，它就像是个低调的高手，默默地在幕后发挥着巨大作用。
焊缝又长又漂亮，效率还特别高，真是让人忍不住点赞。
想象一下，如果没有焊接，那些高楼大厦怎么能稳稳地矗立在那儿？那些复杂的机械设备又怎么能正常运转？焊接就像是连接世界的桥梁，把一个个小部件变成了伟大的杰作。
你看那些焊工师傅们，他们手持焊枪，在火花四溅中创造着奇迹。
他们的专注和技艺，难道不让人敬佩吗？他们可都是真正的能工巧匠啊！焊接也不是随随便便就能干好的事儿，得有耐心，得细心。
就像绣花一样，每一针都得恰到好处。
一个小疏忽可能就会导致焊缝不牢固，那可就麻烦大了。
咱普通人虽然不一定要亲自去焊接，但了解了解这些知识也挺有意思的呀。
说不定哪天就能派上用场呢，到时候你就可以得意地说：“嘿，这我懂！”总之，焊接基础知识和常用焊接方法是个很有意思也很重要的领域。
它让我们的生活变得更加丰富多彩，让那些钢铁制品更加坚固耐用。
所以啊，可别小看了焊接这门学问，它里面的门道可多着呢！。
焊接技术的基础知识及使用方法
焊接技术的基础知识及使用方法焊接技术是一种常见且重要的金属连接方法，广泛应用于工业制造、建筑、汽车制造等领域。
它通过加热金属材料，并在熔化状态下使其连接在一起，形成坚固的连接。
本文将介绍焊接技术的基础知识及使用方法，帮助读者更好地理解和应用焊接技术。
1. 焊接的基本原理焊接的基本原理是利用热能将金属材料加热至熔化状态，然后使其相互结合。
焊接过程中，需要使用焊接电源提供电能，产生电弧或高频电流，将电能转化为热能。
通过热能的作用，金属材料熔化并形成熔池，然后冷却凝固，形成焊缝。
2. 焊接材料的选择焊接材料的选择对焊接质量和性能有着重要影响。
常用的焊接材料包括焊丝、焊条和焊剂。
焊丝是一种金属丝，用于提供焊接金属材料。
焊条是一种金属材料棒，通过熔化并涂覆在焊接接头上，形成焊缝。
焊剂是一种辅助材料，用于清洁焊接表面和促进焊接过程。
3. 焊接方法的选择焊接方法的选择取决于焊接材料、焊接位置和焊接要求等因素。
常见的焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊和激光焊等。
手工电弧焊是一种常见且灵活的焊接方法，适用于各种金属材料的焊接。
气体保护焊是一种在焊接过程中使用保护气体，防止氧气和其他杂质对焊缝造成污染的方法。
电阻焊是利用电流通过接触电阻产生热能，将金属材料连接在一起的方法。
激光焊是利用激光束的热能进行焊接的高精度方法。
4. 焊接参数的控制在焊接过程中，控制焊接参数对焊接质量至关重要。
焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度和焊接角度等。
焊接电流和电压的选择应根据焊接材料的类型和厚度来确定。
焊接速度的选择应根据焊接材料的导热性和焊接要求来确定。
焊接角度的选择应根据焊接位置和焊接要求来确定。
5. 焊接缺陷的预防和修复在焊接过程中，可能会出现焊接缺陷，如焊缝裂纹、气孔和夹渣等。
为了预防焊接缺陷的发生，需要控制焊接参数、保证焊接材料的质量，并严格按照焊接工艺规程进行操作。
如果出现焊接缺陷，可以通过焊接修复或者重新焊接来修复。
焊接技术基础知识——焊接的三大分类
焊接技术基础知识——焊接的三大分类焊接作为一种常见的金属连接技术，在各行各业都有广泛的应用。
它通过将金属材料熔化并使其相互结合，从而实现强度和密封性的增强。
在焊接技术中，根据不同的操作方式和焊接材料，可以将焊接技术分为三大分类：压力焊接、熔化焊接和固相焊接。
一、压力焊接压力焊接是一种利用外力施加在待连接金属材料上，通过固态原子间扩散或金属的流动来实现金属材料的连接。
这种焊接方式通常不需填充金属，因此适用于连接同种或相似金属材料。
常见的压力焊接方法有以下几种：1. 高频阻抗焊接：该方法使用高频电流通过接头，通过电阻热效应使金属瞬间熔化，然后在压力的作用下迅速结合。
2. 冷焊接：冷焊接利用金属的塑性变形，通过外力的作用，将金属表面相互连接。
3. 爆炸焊接：通过将两个金属件迅速靠近并施加压力，然后迅速拉开，使两者之间产生高温和高压，金属表面瞬间熔化，然后迅速结合。
二、熔化焊接熔化焊接是将焊接点加热至熔化状态，并在熔融金属中形成连接。
这种焊接方式适用于连接不同种类的金属，通过填充金属料可以实现更持久的连接。
熔化焊接常用的方法有：1. 电弧焊接：通过电弧放电将金属电极加热至熔化状态，产生熔池，然后使焊接材料熔化并流动，形成焊缝。
2. 气体火焰焊接：利用氧和燃料气体的燃烧可以产生高温火焰，将金属件加热至熔化并加入填充材料，实现金属连接。
三、固相焊接固相焊接是一种不需要熔化金属的连接方法，通过加热金属至一定温度，使金属表面发生塑性变形，然后施加外力使金属表面紧密接触，达到金属连接的目的。
常见的固相焊接方法有：1. 摩擦焊接：将两个金属件相互摩擦产生热量，使接触面处的金属局部熔化，然后迅速施加外力实现连接。
2. 超声波焊接：利用超声波的高频振动使金属表面发生塑性变形，并在外界压力的作用下实现连接。
总结起来，焊接技术可以分为压力焊接、熔化焊接和固相焊接三大分类。
每种焊接方式都有其适用的情况和优势，根据实际需求选择合适的焊接方法可以提高焊接质量和效率。
金属的固相连接原理与技术
金属的固相连接过程
金属的固相连接过程是一个复杂的过程，涉及到多个物理和 化学机制。在连接过程中，首先需要对金属表面进行预处理 ，如清洁和活化，以增加表面能。
金属固相连接技术在工业制造中广泛应用于各种机械零件 的连接，如齿轮、轴承、链条等，以提高机械性能和延长 使用寿命。
压力容器制造
在压力容器制造中，金属固相连接技术用于将各部件连接 成完整的压力容器，保证容器的密封性和安全性。
管道和容器的焊接
金属固相连接技术在管道和容器的焊接中应用广泛，能够 实现高效、高质量的焊接，提高设备的可靠性和安全性。
04
金属固相连接的优缺点
优点
高强度
固相连接能够实现金属之间的高强度连接，因为连接过程中没有液态 过渡，避免了因熔化、凝固等过程导致的材料损失和性能退化。
适用范围广
固相连接适用于几乎所有金属材料，特别是一些难以通过熔焊或钎焊 进行连接的金属材料。
耐腐蚀性好
由于没有熔化、凝固等过程，固相连接的接头处不易形成腐蚀敏感的 冶金界面，因此具有较好的耐腐蚀性。
功能金属材料
除了传统的结构金属材料外，功能金属材料如导电、导热、超导、磁性等材料在固相连接领域也将得到更广泛的 应用，为电子、能源等领域提供新接技术
激光连接技术以其高精度、高效率的特点，在金属固相连接领域具有广阔的应用前景。 未来将进一步探索激光连接技术的工艺参数、材料适应性等方面，提高连接质量和效率。
工艺成熟
固相连接技术经过长时间的研究和应用，已经发展出多种成熟的工艺 方法，如摩擦焊、扩散焊、钎焊等。
焊接基础知识
焊条的牌号
焊条牌号是根据焊条的主要用途及性能特点来命 名的，通常由一个汉语拼音字母（或汉字）与三 位数字表示。拼音字母（或汉字）表示焊条各大 类，其余与焊条型号表示内容相同。
类 型 特征字母 J 类 型 特征字母 Z
结构钢焊条
铸铁焊条
钼和铬钼耐热钢焊条
低温钢焊条 不锈钢焊条（铬）（奥） 堆焊焊条
R
（4）角接接头按坡口形式不同，可分为：
不开坡口、V型坡口、K型坡口及卷边坡口等。
适用于6~30mm 适用于2~8mm 适用于4~30mm
适用于20~40mm 适用于12~30mm
坡口的加工
坡口的加工根据焊件被焊部分的尺寸、形 状及加工条件选择加工方法。 （1）剪边 （2）刨边 （3）车削 （4）热切割 （5）碳弧气刨 （6）铲削或磨削
其次，为了防止局部熔化的高温焊缝金属因跟空气接触而造 成成分、性能的不良，熔化焊接过程一般都采取有效的隔 离空气的保护措施，其基本形式是：真空、气相和渣相保 护三种。因此，保护形式常常是区分熔化焊接方法的另一 特征。例如，熔化焊接方法中最重要的电弧焊方法就可以 按保护方法不同分为埋弧焊、气体保护焊等多种。 此外，电弧焊方法还按电极特征分为熔化电极和非熔化电 极两大类，如MIG焊、MAG焊、TIG焊。MIG焊是熔化 极惰性气体保护焊，包括熔化极氩弧焊、熔化极氦弧焊、 熔化极氩氦混合气体保护焊。MAG焊熔化极以氩气为主 呈氩弧特性，加入适量氧化性气体的混合气体保护焊，包 括Ar+O2、Ar+CO2、Ar+CO2+O2等混合气体保护的熔 化极气体保护焊。TIG焊非熔化极惰性气体保护焊。
2、焊条型号的编制 以国家标准为依据规定的焊条表示方法称为型号。根据熔 敷金属的力学性能、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类 来划分的。 （1）碳钢焊条型号 E×××× • E表示焊条 ； • 前两位数字表示熔敷金属抗拉强度最小值单位kgf/mm2 （若按MPa需×9.8PMa） • 第三位数字表示焊条适用的焊接位置：0、1表示适用于全 位置焊接；2表示适用于平焊及平角焊；4表示适用于向下 立焊 • 第三、四位数字组合表示焊接电流种类及药皮的类型
固相焊接
扩散焊过程的三个阶段：
• 第一阶段变形和交界面的形成。在温度和压力的作用下，微观凸 起部位首先接触和变形，在变形中表面吸附层被挤开，氧化膜被 挤碎，凸点产生塑性变形，开始形成金属键连接。 • 第二阶段晶界迁移和微孔的消除。原子扩散和再结晶的作用，开 始形成焊缝。 • 第三阶段体积扩散，微孔和界面消失。原子扩散向纵深发展，在 界面处达到冶金连接。
• 真空扩散焊的焊接接头的机械强度、热稳定性、密封性、耐腐蚀 性和弹都能满足重要构件的技术要求。
• 应用范围：用这种焊接方法，可以连接具有不同硬度、强度、相 互润湿的各种材料，其中包括异种金属、陶瓷、金属陶瓷，这些 材料用熔化焊接方法焊接都不能得到良好效果。
1.4工艺参数
• 均温区尺寸、最高温度、使用温度、温度均匀性、控温精度、极 限真空度、真空度、加热功率。 • 影响扩散过程和程度的主要工艺因素： • 温度：影响扩散焊进程的主要因素是原子的扩散，影响原子扩散 的主要因素是浓度梯队和温度。扩散焊温度一般高于1/2金属熔化 温度0.6～0.8Tm（Tm母材熔点）。 • 压力：主要影响扩散焊第二阶段。压力过低表面层塑性变形不足 0.5～50Mpa。
• 时间：扩散焊需要较长的时间。时间过短，会导致焊缝中残留有 许多孔洞，影响接头性能。
1.5接方法(系统)设备与装置组成
• 真空扩散 焊设备—— 由真空室、 加热器、 加压系统、 真空系统、 温度测控 系统及电 源等组成。
1.6扩散焊的应用
• 扩散焊是适用于航空、航天等高技术领域和新材料的连 接需要而迅速发展起来的一种精密连接方法。
3.3搅拌摩擦焊的特点
• • • • • 搅拌摩擦焊的优点搅拌摩擦焊与传统的焊接方法相比有着更多的优点。 (1)搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，接头性能优异。 (2)焊前不需要开坡口，可以节省焊前准备工时。 (3)焊接过程中不需要保护气，也不需要填充材料。 (4)焊接过程容易实现自动化，可以实现全位置焊接，接头质量一致性好。
金属的固相连接原理与技术
爆炸焊
扩散焊连接方法
• 扩散焊（diffusion welding）扩散焊又称扩散连 接，是把两个或两个以上的固相材料（或包括中 间层材料）紧压在一起，置于真空或保护气氛中 加热至母材熔点以下温度，对其施加压力使连接 界面微观塑性变形达到紧密接触，再经保温、原 子相互扩散而形成牢固的冶金结合的一种连接方 法。通常根据焊接过程中是否出现液相将扩散焊 分为固态扩散焊和瞬间液相扩散焊。
固相扩散连接的基本原理
• 金属材料是有着各自特有晶体结构并规则排列 的原子集团。扩散连接时，首先必须要使待连 接母材表面接近到相互原子间的引力作用范围 。右图为原子间作用力和原子间距关系的示意 图。可以看出，两个原子充分远离时其相互间 的作用引力几乎为零，随着原子间距离的不断 靠近，相互引力不断增大。当原子间距约为金 属晶体原子点阵平均原子间距的1.5倍时，引力 达到最大。如果原于进一步靠近，则引力和斥 力的大小相等，原子间相互作用力为零，从能 量角度看此状态最稳定。这时，自由电子成为 共有，与晶格点阵的金属离子相互作用形成金 属键，使两材料间形成冶金结合。通过上述过 程和机理来实现连接的方法即为扩散连接。
连续驱动摩擦焊
1、初始摩擦阶段 2、不稳定摩擦阶段 3、稳定摩擦阶段 4、停车阶段 5、顶锻阶段
6、维持阶段
连续驱动摩擦焊的特点
• 电动机连续驱动主轴转动，工件在恒转速状态下进行摩擦 加热。 • 需要制动机构使主轴停车，需要有保压顶锻阶段。 • 实心焊件所需的焊接压力较小，可用相同功率的焊机焊接 更大截面的工件。 • 可减小焊接转矩，对夹具的刚度要求较低。 • 可以实现低转速大顶锻力的硬规范进行焊接。
一些其它的固相焊接
• 爆炸焊接
• 爆炸焊是以炸药为能源进行金属间焊接的一种焊接方法。 这种方法是利用炸药爆轰的能量，使被焊金属面发生高速 倾斜撞击，在撞击面上造成一薄层金属的塑形变形，以及 适量熔化和原子间的相互扩散等过程。同种和异种金属就 在这一十分短暂的冶金过程中形成了冶金结合。
固态焊接方法
固态焊接方法固态焊接方法指两块被焊材料在固态下（无熔池）通过接触面上的扩散和再结晶过程达到牢固结合的一种方法。
焊接特点：固态焊接方法不发生原子熔化再形核，这样就可以避免一些相变的发生，减少焊接界面处一些化合物的形成，从而最大程度上增强了界面结合强度。
常见的固态焊接方法：电阻焊、超声波焊、摩擦焊、扩散焊、电磁焊等。
1.电阻焊（resistance welding）电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法（见图1.1）。
电阻焊方法主要有四种，即点焊、缝焊、凸焊、对焊。
图1.1 电阻焊方法1.1点焊（Spot Welding）点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两柱状电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。
点焊主要用于薄板焊接。
点焊的工艺过程：1、预压，保证工件接触良好。
2、通电，使焊接处形成熔核及塑性环。
3、断电锻压，使熔核在压力继续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。
1.2缝焊（Seam Welding）缝焊的过程与点焊相似，只是以旋转的圆盘状滚轮电极代替柱状电极，将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。
缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构，板厚一般在3mm以下。
1.3对焊（Butt Welding)对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。
1.4凸焊（Projection Welding）凸焊是点焊的一种变型形式；在一个工件上有预制的凸点，凸焊时，一次可在接头处形成一个或多个熔核。
1.4.1电阻对焊（Resistance Butt Welding)电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法，电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。
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固相焊重点总结：
1、扩散连接：压力焊一种变形。
相互接触的表面，在高温和压力的作用下，被连接表面相互靠近，局部发生塑性变形，经一定时间后保证结合层原子间相互扩散，形成整体水平上的可靠连接。
2、扩散焊分类：根据保护气氛分为——气体保护扩散连接、真空扩散连接、溶剂保护扩散连接；根据物质的存在形态分为——固态、液相、超塑成型、烧结-扩散连接；根据是否添加中间层分为——直接、间接扩散连接。
3、扩散连接方法特点：优点——1）接合区域无凝固(铸造)组织，不生成气孔、宏观裂纹等熔焊时的缺陷。
2）同种材料接合时，可获得与母材性能相同的接头，几乎不存在残余应力。
3）可以实现难焊材料的连接。
对于塑性差或熔点高的同种材料、互相不溶解或在熔焊时会产生脆性金属间化合物的异种材料（包括金属与陶瓷），扩散连接是可靠的连接方法之一。
4）精度高，变形小，精密接合。
5）可以进行大面积板及圆柱的连接。
6）采用中间层可减少残余应力。
缺点——1）无法进行连续式批量生产。
2）时间长，成本高。
3）接合表面要求严格。
4）设备一次性投资较大，且连接工件的尺寸受到设备的限制。
4、扩散连接原理及过程：三阶段——A、物理接触及氧化膜去除；B、接触表面的激活-扩散-反应阶段；C、形成可靠的连接接头阶段（扩散层扩张）。
5、扩散机制：空位、换位、间隙、位错、晶界、表面扩散机制。
6、扩散影响因素：扩散温度、基体金属的性质、扩散元素的性质、扩散元素的浓度、合金元素、晶格类型、固溶体类型、晶体缺陷、磁性转变、其它因素。
7、液相扩散连接原理及过程：该方法也称瞬时液相扩散连接（Transient Liquit Phase），通常采用比母材熔点低的材料作中间夹层，在加热到连接温度时，中间层熔化，在结合面上形成瞬间液膜，在保温过程中，随着低熔点组元向母材的扩散，液膜厚度随之减小直至消失，再经一定时间的保温而使成分均匀化——液相形成、等温凝固过程、成分均匀化。
液相扩散连接过程示意图
a)形成液相
b)低熔点元素向母材扩散
c)等温凝固
d)等温凝固结束
e)成分均匀化
8、固相扩散连接设备及组成：真空扩散连接设备——真空室，抽真空、加热、加压、测量与控制、冷却等系统；电阻辐射加热真空扩散焊机——下压头、上压头、加热器、真空炉体、传力杆、机架、液压系统、真空系统；感应加热扩散焊机——高频电源、加压系统、真空室、感应圈、真空系统；超塑成形扩散连接设备——上下金属平台、炉壳、导筒、立柱、油缸、上下模具、气管、活动炉底。
8、固相扩散连接参数：连接温度、保温时间、连接压力、环境气氛、表面状态、中间层。
9、中间层作用：1) 改善表面接触，减小扩散连接时的压力。
同时，中间层材料的加入，使界面的浓度梯度变大，促进元素的扩散，加速扩散空洞的消失；2) 可以抑制夹杂物的形成，促进其破碎或分解；3) 改善冶金反应，避免或减少形成
脆性金属间化合物和有害的共晶组织；4) 可以降低连接温度，减少扩散连接时间；5) 控制接头应力，提高接头强度。
10、中间层选择原则：1）容易塑性变形，熔点比母材低。
2）物理化学性能与母材的差异比被连接材料之间的差异小。
3）不与母材产生不良的冶金反应，如不产生脆性相或不希望出现的共晶相。
4）不引起接头的电化学腐蚀。
11、摩擦焊：利用焊件接触面相互摩擦所产生的热能，使接触面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压力焊方法。
12、摩擦焊分类：连续驱动惯性搅拌相位径向线性轨迹嵌入摩擦焊。
13、摩擦焊特点：特点（优点）——接头质量高、焊接材料范围广，可焊接异种材料、焊接时间短，生产率高，无需保护、工件尺寸精度高，重复性好、热量集中，热影响区小、易于实现自动化，无需填充材料，高效低耗清洁；
缺点——设备复杂、投资大、截面形状对称。
14、摩擦焊原理及过程：初始摩擦、不稳定摩擦、稳定摩擦、停车、纯顶锻五个阶段。
15、摩擦焊工艺参数：转速、摩擦压力F、摩擦时间、顶锻力和顶锻时间、制动时间等。
16、摩擦焊接头设计原则：对旋转式摩擦焊，至少有一个是圆形截面；为了夹持方便牢固，保证焊接过程稳定，应尽量避免设计薄管薄板接头；一般倾斜接头应与中心线成30-45°斜面；对锻压温度或热导率相差较大的材料，为了使两个零件的锻压和顶锻相对平衡，应调整截面的相对尺寸；对大截面接头，为了降低摩擦加热时的扭矩和功率峰值，采用端面侧角的办法可使焊接时接触面积逐渐增加；如要限制飞边流出，应预留飞边槽；对于棒-棒和棒-板接头，中心部位材料被挤出形成飞边时，要消耗更多的能量，而焊缝中心部位对扭矩和弯曲应力的承担又很少，所以如果工作条件允许，可将一个或两个零件加工成具有中心空洞，这样既可用较小功率的焊机，又可提高生产率；采用中心部位突起的接头，可有效避免中心未焊合；摩擦焊应避免渗碳、渗氮等；为了防止由于轴向力（摩擦力、顶锻力）引起的滑退，通常在工件后面设置挡块；工件伸出夹头外的尺寸要适当，被焊工件应尽可能有相同的伸出长度。
17、材料摩擦焊接性影响因素：互溶性、氧化膜、力学与物理性能、碳当量、高温活性、脆性相的产生、摩擦因数、材料脆性。
18、搅拌摩擦焊特点：优点——接头质量高，不易产生缺陷、不受轴类零件设计、易于实现机械化和自动化、焊接成本低，效率高、焊接变形小，焊件尺寸精度高、绿色焊接；
缺点——材料焊接厚度受到焊具的限制、长距离焊缝焊接，搅拌头磨损严重、焊接速度受限、需要特定夹具，刚性夹持，灵活性较差。
19、搅拌摩擦焊工艺参数：转速、焊接速度、轴向压力、倾角。
20、超声波焊（Ultrasonic welding）：利用超声波的高频振动，在静压力的作用下，将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功和形变能，对焊件进行局部清理和加热焊接的一种压焊方法。
主要用于连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等材料。
21、超声波焊分类：点焊、环焊、缝焊、线焊；两种形式：一类是振动能由切向传递到焊件表面而使焊接界面产生相对摩擦，这种方法适用于金属材料的焊接；另一类是振动能由垂直于焊件表面的方向传入焊件，主要用于塑料材料的焊接。
22、超声波焊特点：优点——可焊的材料范围广，可用于金属与金属、高导电、
高导热材料、难熔金属、性能相差悬殊的异种金属的焊接、金属与非金属、塑料等材料的焊接；焊件不通电，不外加热源，被焊金属不熔化，不形成铸态组织或脆性金属间化合物；焊接区金属物理和和力学性能不发生宏观变化，接头的静载强度和疲劳强度较高，且稳定性好；可焊大厚度比及多层箔片的特殊结构件；对工件表面焊前的准备要求不严格，焊后无需进行热处理；焊接所需电能少，工件变形小。
缺点——目前仅限于焊接丝、箔、片等细薄件；接头形式仅限于搭接；焊点表面容易因高频机械振动而引起边缘的疲劳破坏，对焊接硬而脆的材料不利；目前缺乏对焊接质量进行无损检测的方法和设备，因而大批量生产困难。
23、超声波焊接原理及过程：（原理）当金属构件焊接时，伴随界面的物理冶金过程，原子产生结合与扩散，整个焊接过程没有电流流经焊件，也没有火焰或电弧等热源的作用，而是一种特殊的焊接过程，具有摩擦焊、扩散焊或冷压焊的某些特征。
当塑料材料进行连接时，由于两焊件界面处的声阻大，产生局部高温，致使接触面迅速熔化，在压力的作用下使其融合为一体；当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固定型，形成坚固的分子链，达到焊接的目的，其接头强度和母材相近。
三阶段为摩擦、应力与应变过程、固相焊接；
三要素：振动剪切力、静压力、温升；焊缝形成：扩散或再结晶，流变引起的机械咬合。
24、超声波焊接工艺参数：超声功率、振动频率、振幅、静压力、焊接时间。
25、超声波焊接设备及组成：点焊机、缝焊机、环焊机和线焊机，超声波塑料焊机；
组成：超声波发生器、声学系统、加压机构、程序控制器。
26、爆炸焊：（explosive welding）是以炸药作为能源，利用爆炸时产生的冲击力，使焊件发生剧烈碰撞、塑性变形、熔化及原子间相互扩散，从而实现连接的一种压焊方法。
27、爆炸焊原理及过程：爆炸焊是一种动态焊接过程，分为——碰撞及喷射（清除表面污染物）、纤维化塑性变形、熔化、扩散。
28、爆炸焊工艺参数：炸药、安装间隙与安装角、表面状态、基覆比（>2）。
29、爆炸焊典型缺陷：爆炸结合不良、鼓包、大面积熔化、表面烧伤、爆炸变形、爆炸脆裂、雷管区、边部打裂、爆炸打伤。
赵宾100820312。