焊接技术发展史
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离子、电子束和激光焊接方法的出现,标志着高能量密度熔焊的新发
展,大大改善了材料的焊接性,使许多难以用其他方法焊接的材料和
结构得以焊接。
•
其他的焊接技术还有1887年,美国的汤普森发明电阻焊,并用于
薄板的点焊和缝焊;缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法,随着缝
焊过程的进行,工件被两滚轮推送前进;二十世纪世纪20年代开始使
•
古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上,
使用的热源都是炉火,温度低、能量不集中,无法用于大截
面、长焊缝工件的焊接,只能用以制作装饰品、简单的工具
和武器。
•
19世纪初,英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局
部熔化金属的高温热源;1885~1887年,俄国的别纳尔多斯
发明碳极电弧焊钳;1900年又出现了铝热焊。
•
20世纪初,碳极电弧焊和气焊得到应用,同时还出现了
薄药皮焊条电弧焊,电弧比较稳定,焊接熔池受到熔渣保护,
焊接质量得到提高,使手工电弧焊进入实用阶段,电弧焊从
20年代起成为一种重要的焊接方法。
•
• 在此期间,美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度,制成自动 电弧焊机,从而成为焊接机械化、自动化的开端。1930年美国的罗宾 诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊,焊接机械化得到进一步发展。40 年代,为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要,钨极和熔化极惰性气 体保护焊相继问世。
用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电阻焊进入实用阶段。1956年,
美国的琼斯发明超声波焊;苏联的丘季科夫发明摩擦焊;1959年,美
国斯坦福研究所研究成功爆炸焊;50年代末苏联又制成真空扩散焊设
备。
•
什么是焊接
• 焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊 接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固 后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加 压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激 光、电子束、摩擦和超声波等。19世纪末之前,唯一的焊 接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。最早的现代焊接 技术出现在19世纪末,先是弧焊和氧燃气焊,稍后出现了 电阻焊。20世纪早期,随着第一次和第二次世界大战开战, 对军用器材廉价可靠的连接方法需求极大,故促进了焊接 技术的发展。今天,随着焊接机器人在工业应用中的广泛 应用,研究人员仍在深入研究焊接的本质,继续开发新的 焊接方法,以进一步提高焊接质量。
•
1951年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊,成为大厚度工件的高
效焊接法。1953年,苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊,
促进了气体保护电弧焊的应用和发展,如出现了混合气体保护焊、药
芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊等。
•
1957年美国的盖奇发明等离子弧焊;40年代德国和法国发明的电
子束焊,也在50年代得到实用和进一步发展;60年代又出现激光焊等
焊接的分类
2、什么是压焊?压焊是在加压条件下,使两 工件在固态下实现原子间结合,又称固态 焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电 流通过两工件的连接端时,该处因电阻很 大而温度上升,当加热至塑性状态时,在 轴向压力作用下连接成为一体。
3、什么是钎焊?
用比母材熔点低的金属材料作为钎料,用液态 钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相 互扩散的焊接方法。
焊接技术发展史
焊接始于商
• 春秋战国时期曾侯乙墓中的鎛(bo)
• 焊接技术是随着金属的应用而出现的, 古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。 中国商朝制造的铁刃铜钺,就是铁与铜的铸 焊件,其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折,接 合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜 座上有许多盘龙,是分段钎焊连接而成的。
气体火焰钎焊的燃气
气体火焰钎焊是用气体的燃烧发出的热量作为热源,加热金 属材料来达到焊接目的。因而它需要可燃气体和助燃气体。
乙炔气 液化石油气 丙烷
可燃气体
丁烷
氢气 汽油蒸 煤油蒸汽
其他混合气
助燃气体
高纯度氧气(99.2%~99.5) 注:纯度越高,燃烧的火焰
温度越高
压缩空气
焊接的特点
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交 通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接 的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工 工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大 型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益 很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构 可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥 各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为 现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工 工艺方法。
金属焊接
熔焊
气焊 电弧焊 等离子弧
焊 气体保护
焊 电子束焊 激光焊
钎焊
锻焊 摩擦焊 气压焊 电阻焊 压焊 冷压焊 超声波 焊 高频焊
焊接的分类
手工电弧焊
埋弧焊 自保护焊 惰性气体保护电弧焊 活性气体保护电弧焊
烙铁焊 气体火焰钎焊 电阻焊 感应焊 炉中钎焊 真空钎焊 超声波钎焊 扩散钎焊
点焊 缝焊 对焊 凸焊
焊接过程的物理本质
• 焊接是两种或两种以上同种或异种材料通 过原子或分子之间的结合和扩散连接成一 体的工艺过程.
• 促使原子和分子之间产生结合和扩散 的方法是加热或加压,或同时加热又加压。
焊接的分类
• 金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊, 压焊和钎焊三大类. 1、什么是溶化焊?熔焊是在焊接过程中将 工件接口加热至熔化状态,不加压力完成 焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件 接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随 热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将 两工件连接成为一体。
气体火焰钎焊
1、什么叫气体火焰钎焊?
是利用可燃烧的气体(简称可燃气,包括液体燃料)加于 空气或纯氧气,点燃后产生的火焰进行加热的一种钎焊方法。 它的特点:气体火焰钎焊是一种简单而使用的钎焊方法,它 的通用性很强,同时,由于设备简单,燃气(包括可燃气和 助燃气)来源广,灵活性大,因而应用很广。主要用于铜基 钎料、银钎料、钎焊铜及铜合金,同时也能用于钎焊碳钢、 低合金钢、不锈钢、硬质合金刀具等,特别适用于横截面积 不等的钎焊件的连接。还可用于钎焊铝及铝合金的小型件和 薄壁焊件。
• 经分析,所用的与现代软钎料成分相近。
• 战国时期制造的刀剑,刀刃为钢,刀背为熟铁,一般是经过 加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载: 中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄 泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段煅焊大型船锚。中世 纪,在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。
离子、电子束和激光焊接方法的出现,标志着高能量密度熔焊的新发
展,大大改善了材料的焊接性,使许多难以用其他方法焊接的材料和
结构得以焊接。
•
其他的焊接技术还有1887年,美国的汤普森发明电阻焊,并用于
薄板的点焊和缝焊;缝焊是压焊中最早的半机械化焊接方法,随着缝
焊过程的进行,工件被两滚轮推送前进;二十世纪世纪20年代开始使
•
古代焊接技术长期停留在铸焊、锻焊和钎焊的水平上,
使用的热源都是炉火,温度低、能量不集中,无法用于大截
面、长焊缝工件的焊接,只能用以制作装饰品、简单的工具
和武器。
•
19世纪初,英国的戴维斯发现电弧和氧乙炔焰两种能局
部熔化金属的高温热源;1885~1887年,俄国的别纳尔多斯
发明碳极电弧焊钳;1900年又出现了铝热焊。
•
20世纪初,碳极电弧焊和气焊得到应用,同时还出现了
薄药皮焊条电弧焊,电弧比较稳定,焊接熔池受到熔渣保护,
焊接质量得到提高,使手工电弧焊进入实用阶段,电弧焊从
20年代起成为一种重要的焊接方法。
•
• 在此期间,美国的诺布尔利用电弧电压控制焊条送给速度,制成自动 电弧焊机,从而成为焊接机械化、自动化的开端。1930年美国的罗宾 诺夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊,焊接机械化得到进一步发展。40 年代,为适应铝、镁合金和合金钢焊接的需要,钨极和熔化极惰性气 体保护焊相继问世。
用闪光对焊方法焊接棒材和链条。至此电阻焊进入实用阶段。1956年,
美国的琼斯发明超声波焊;苏联的丘季科夫发明摩擦焊;1959年,美
国斯坦福研究所研究成功爆炸焊;50年代末苏联又制成真空扩散焊设
备。
•
什么是焊接
• 焊接是一种连接金属或热塑性塑料的制造或雕塑过程。焊 接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固 后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加 压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激 光、电子束、摩擦和超声波等。19世纪末之前,唯一的焊 接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。最早的现代焊接 技术出现在19世纪末,先是弧焊和氧燃气焊,稍后出现了 电阻焊。20世纪早期,随着第一次和第二次世界大战开战, 对军用器材廉价可靠的连接方法需求极大,故促进了焊接 技术的发展。今天,随着焊接机器人在工业应用中的广泛 应用,研究人员仍在深入研究焊接的本质,继续开发新的 焊接方法,以进一步提高焊接质量。
•
1951年苏联的巴顿电焊研究所创造电渣焊,成为大厚度工件的高
效焊接法。1953年,苏联的柳巴夫斯基等人发明二氧化碳气体保护焊,
促进了气体保护电弧焊的应用和发展,如出现了混合气体保护焊、药
芯焊丝气渣联合保护焊和自保护电弧焊等。
•
1957年美国的盖奇发明等离子弧焊;40年代德国和法国发明的电
子束焊,也在50年代得到实用和进一步发展;60年代又出现激光焊等
焊接的分类
2、什么是压焊?压焊是在加压条件下,使两 工件在固态下实现原子间结合,又称固态 焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电 流通过两工件的连接端时,该处因电阻很 大而温度上升,当加热至塑性状态时,在 轴向压力作用下连接成为一体。
3、什么是钎焊?
用比母材熔点低的金属材料作为钎料,用液态 钎料润湿母材和填充工件接口间隙并使其与母材相 互扩散的焊接方法。
焊接技术发展史
焊接始于商
• 春秋战国时期曾侯乙墓中的鎛(bo)
• 焊接技术是随着金属的应用而出现的, 古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。 中国商朝制造的铁刃铜钺,就是铁与铜的铸 焊件,其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折,接 合良好。春秋战国时期曾侯乙墓中的建鼓铜 座上有许多盘龙,是分段钎焊连接而成的。
气体火焰钎焊的燃气
气体火焰钎焊是用气体的燃烧发出的热量作为热源,加热金 属材料来达到焊接目的。因而它需要可燃气体和助燃气体。
乙炔气 液化石油气 丙烷
可燃气体
丁烷
氢气 汽油蒸 煤油蒸汽
其他混合气
助燃气体
高纯度氧气(99.2%~99.5) 注:纯度越高,燃烧的火焰
温度越高
压缩空气
焊接的特点
焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交 通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。焊接 的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工 工艺,使焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大 型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益 很高。采用焊接工艺能有效利用材料,焊接结构 可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥 各种材料的特长,达到经济、优质。焊接已成为 现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工 工艺方法。
金属焊接
熔焊
气焊 电弧焊 等离子弧
焊 气体保护
焊 电子束焊 激光焊
钎焊
锻焊 摩擦焊 气压焊 电阻焊 压焊 冷压焊 超声波 焊 高频焊
焊接的分类
手工电弧焊
埋弧焊 自保护焊 惰性气体保护电弧焊 活性气体保护电弧焊
烙铁焊 气体火焰钎焊 电阻焊 感应焊 炉中钎焊 真空钎焊 超声波钎焊 扩散钎焊
点焊 缝焊 对焊 凸焊
焊接过程的物理本质
• 焊接是两种或两种以上同种或异种材料通 过原子或分子之间的结合和扩散连接成一 体的工艺过程.
• 促使原子和分子之间产生结合和扩散 的方法是加热或加压,或同时加热又加压。
焊接的分类
• 金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊, 压焊和钎焊三大类. 1、什么是溶化焊?熔焊是在焊接过程中将 工件接口加热至熔化状态,不加压力完成 焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件 接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随 热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将 两工件连接成为一体。
气体火焰钎焊
1、什么叫气体火焰钎焊?
是利用可燃烧的气体(简称可燃气,包括液体燃料)加于 空气或纯氧气,点燃后产生的火焰进行加热的一种钎焊方法。 它的特点:气体火焰钎焊是一种简单而使用的钎焊方法,它 的通用性很强,同时,由于设备简单,燃气(包括可燃气和 助燃气)来源广,灵活性大,因而应用很广。主要用于铜基 钎料、银钎料、钎焊铜及铜合金,同时也能用于钎焊碳钢、 低合金钢、不锈钢、硬质合金刀具等,特别适用于横截面积 不等的钎焊件的连接。还可用于钎焊铝及铝合金的小型件和 薄壁焊件。
• 经分析,所用的与现代软钎料成分相近。
• 战国时期制造的刀剑,刀刃为钢,刀背为熟铁,一般是经过 加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》一书记载: 中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄 泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段煅焊大型船锚。中世 纪,在叙利亚大马士革也曾用锻焊制造兵器。