焊接工艺及原理

焊接工艺及原理

一、焊接基本原理

焊接是一种通过加热或加压，或两者并用，使两个分离的物体产生原子间结合的方法。其基本原理是利用高温或高压使两个工件产生塑性变形，以实现连接。

二、焊接方法与分类

1.熔焊：将工件加热至熔点，形成熔池，冷却凝固后形成连接。常见的熔焊方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。

2.压焊：通过施加压力，使两个工件在固态下产生塑性变形，实现连接。常见的压焊方法包括电阻焊、超声波焊、摩擦焊等。

3.钎焊：使用比母材熔点低的金属作为钎料，将工件加热至钎料熔化，填充接头间隙，实现连接。常见的钎焊方法包括火焰钎焊、烙铁钎焊等。

三、焊接材料

1.母材：被焊接的金属材料。

2.填充金属：用于填充接头间隙的金属材料，可根据母材和焊接方法选择。

3.钎料：用于钎焊的金属材料，其熔点应低于母材。

四、焊接工艺参数

1.焊接电流：焊接过程中通过的电流大小，直接影响焊接质量和效率。

2.焊接电压：电弧焊中电弧两端的电压，影响电弧的稳定性和焊接质量。

3.焊接速度：焊接过程中单位时间内完成的焊缝长度，影响焊接效率和接头质量。

4.预热温度：对于某些高强度钢或铸铁等材料，焊接前需要进行预热以提高接头质量。

5.后热温度：焊接完成后对工件进行后热处理，以促进接头组织转变和消除残余应力。

6.保温时间：后热处理过程中保持工件温度的时间，影响接头组织和性能。

五、焊接变形与控制

1.热变形：由于焊接过程中局部加热和不均匀冷却导致的变形。控制方法包括选择合适的焊接顺序、采用对称焊接、局部散热等措施。

2.残余应力变形：焊接过程中产生的残余应力在工件内部造成的变形。控制方法包括合理安排焊接顺序、采用振动消除应力等方法。

3.收缩变形：由于焊接过程中熔池的液态金属凝固后体积收缩导致的变形。控制方法包括减小焊接电流和焊接速度、增加填充金属等措施。

六、焊接缺陷及防止

1.气孔：由于保护不良或母材有锈等原因导致的气体未及时逸出形成的空穴。防止方法包括加强保护、清理母材表面等措施。

2.夹渣：由于熔渣未及时浮出熔池表面而残留在焊缝中形成的夹杂物。防止方法包括选用合适的焊接电流和焊接速度、清理母材表面等措施。

3.未熔合：由于热量不足或熔合不良等原因导致的未完全熔合现象。防止方法包括选用合适的焊接电流和焊接速度、提高操作技能等措施。

4.咬边：由于填充金属不足或操作不当等原因导致工件边缘被咬掉的现象。防止方法包括选用合适的焊接电流和焊接速度、提高操作技能等措施。