焊接技术
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青 衣
爆炸焊
原理说明：
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 一种焊接方法。
青 衣
优点：
1、界面没有或仅有少鼍熔化，无热影响区，属固相焊接。能将任意相同的 或不同的金属材料迅速固定焊接起来。特别是在工程中能够将钢筋、铜带、 铜棍之间任意连接。 2、工艺十分简单，容易掌握，参照厂家提供的说明图片即可操作。 3、与传统的焊接方法相比，有施工方便、快捷的优点，在进度要求较快、 劳动力相对紧缺、人工费较高的港澳地区有应用优势。 4、不仅可以进行点焊和线焊，而且可以进行面焊—爆炸复合，从而获得大 面积的复合板、复合管和复合管棒等。 5、能源为低焊速的混合炸药，目前的炸药引爆有厂家配套生产的安全炸药， 无需特别证明即可购买，使用安全、方便。
研究现状
国外：目前主要有英国、日本、德国在搅拌摩擦点焊领域有深入的研究。
以英国为例，为了解决搅拌摩擦点焊焊点接头性能低的问题。英国提 出了复合搅拌的概念，在复合搅拌工艺中，搅拌头以正常的方式绕着 轴旋转，但轴同样也在一个圆形的轨道区域内移动。理论上．采用复 合搅拌形成的焊接区域应比普通搅拌摩擦点焊有所增加．从上面试验 得到的焊点横截面，焊接区域显著增大。
青 衣
应用及研究现状：
应用：目前全世界已有几千台设备在核工业、航空宇航工 业、精密加工业及重型机械等工业部门应用,全球电子束焊接 技术较先进的国家是德国、日本、美国、独联体各国及法国等。 国外研究：英国焊接研究所( TWI)对铝基合成材料进行了 电子束焊接工艺的试验研究,探讨了焊接参数的合理制定及电 子束工艺参数对焊缝质量的影响。特别是以乌克兰巴顿研究所 为代表的前苏联焊接研究机构,对电子束焊接工艺及相关的理 论进行了系统的研究。 国内研究：目前,我国开展的电子束焊接技术的研究还主要 以同种材料的焊接工艺应用研究为主,异种材料电子束焊接的 研究范围及深度有待进一步扩大。由于试验分析检测方法及手 段上的欠缺,电子束焊接在理论研究上与国外相比还有一定的 差距。
青 衣
双面双弧焊接
根据两个电弧的相对位置可分成双面双弧非对称焊和双面双弧对 称焊. 双面双弧非对称焊： 指两焊枪保持一定的跟进距离， 在工件正反两侧同时施焊的焊 接工艺。 优点：双面双弧非对称焊是一种高效焊接方法，可不用清根， 减少 金属熔敷量，提高生产速度。 双面双弧对称焊： 采用等离子弧、钨极氩弧在工件两侧同时对同一位置进行双面 焊接. 优点：同激光束、电子束焊接相比，双面电弧焊接设备运行成本低、工 艺条件易于实现、焊接准备时间短等. 青 衣
国内：研究了搅拌摩擦点焊和复合搅拌摩擦点焊的工艺参数对组织和
性能的影响。研究结果表明：采用复合搅拌摩擦点焊焊接，焊点的塑 性环面宽度比直插式搅拌摩擦点焊焊点的塑性环面宽大，金属流动也 比直插式搅拌摩擦点焊剧烈，焊点力学性能大大提高了。 青 衣
真空钎焊
原理说明：
是指工件加热在真空室内进行， 主要用于要求质量高的产品和易氧 化材料的焊接。真空钎焊炉包括具 有圆筒形侧壁和门的压力容器，门 的尺寸和位置设计成可封闭圆筒形 侧壁的一端。工件处理系统安装在 压力容器门上，用来支承金属工件 进行热处理或钎焊。工件处理系统 包括使工件在处理过程中转动的装 置。真空系统可连接到工件，使工 件内部的压力在钎焊过程中低于大 气压。 青 衣
应 用
1、航空发动机 2、工程机械 3、车船交通工具 4、空气分离设备 5、石油化工
青 衣
电阻焊
原理说明：
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 生的电阻热进行焊接的方 法。包括点焊，缝焊，对 焊和凸焊4种
青 衣
优点：
1、减少了有害气体进入熔池，冶金过程很简单。 2、热影响区小，焊后不必进行热处理。 3、电阻焊不使用填充金属及焊接材料，焊接成本 低。 4、设备操作简单，改善了劳动条件。 5、生产效率高，无污染，适合于大批量生产
优势及应用前 景 铝合金激光-钨极氩弧双面焊：
充分利用了激光和钨极氩弧两种热源相互作用的优势， 使能量利用率得到了显著提高，接头横截面积和熔化效率是 单独激光或单独钨极氩弧两热源相加的两倍，实现了小功率 激光器对中厚板铝合金深熔焊施焊的功能。是一种很有发展 潜力的铝合金焊接工艺。
铝合金交流脉冲双面弧焊：
该工艺方法除了具有常规脉冲焊的优越性外， 还具有增 加一次焊接厚度、减少热输入及焊后工件变形小等优点，具 有很大的应用前景。
青 衣
电子束焊接
原理简介：
利用空间定向高速 运动的电子束撞击工件 表面后，将部分动能转 化成热能，使被焊金属 熔化，冷却凝固后形成 焊缝，从而完成焊接过 程。
图：电子书焊接机
焊接技术
——成型zy1101班级自主创新项目 第三组第一阶段小结
青 衣来自百度文库
目
1. 激光焊 2. 双面双弧焊接 3. 电子束焊接 4. 爆炸焊 5. 搅拌摩擦点焊 6. 真空钎焊 7. 电阻焊
录
青 衣
激光焊
原理简介： 激光焊接工艺能 够向工件传输高于 10kw/ mm２的能量 密度， 因此， 能够 形成深宽比较大的、 小孔状的熔深。
青 衣
应用现状及趋势：
近年来，数值模拟技术及微电子技术的发展加 上大功率可控硅、整流器的开发给研究电阻焊技术 创造了条件，恒流、动态电阻，热膨胀等先进的闭 环监控技术已开始在生产中推广应用。这一切都将 有利于提高电阻焊质量，并扩大其应用领域。
青 衣
感谢您的关注
青 衣
青 衣
缺点 ：1、很高的成本投入 2、较低的能量转换效率。 优点： 1、热源的光路操纵容易， 控制简单； 2、 工件的变形小， 热影响区狭窄； 3、 精确性和自动化程度高； 4、大多数情况下不需要真空工作室 激光焊接的这些优点足以弥补其不足。
青 衣
应用方向
激光焊接能够连接航空与汽车工业中比较难焊的薄板 合金材料 ，如铝合金与钛合金等。 并且构件的变形小， 接头质量高，重现性好。 激光加工的另一项具有吸引力的应用方面是利用了激 光能够实施局部微小范围加热的特性， 激光所具有的这 种特点使其非常适于印刷电路板一类的电子器件的焊接， 激光能在电子器件上非常小的区域内产生很高的平均温度， 而接头以外的区域则基本不受影响。
图：卧式真空钎焊炉
优点：
1、真空钎焊，因不用钎剂，显著提高了产品的抗腐蚀性，免除了各种 污染，无公害的处理设备费，有好的安全生产条件； 2、真空钎焊不仅节省大量价格昂贵的金属钎剂，而且又不需要复杂的 焊剂清洗工序，降低了生产成本； 3、真空钎焊钎料的湿润性和流动性良好，可以焊更复杂和狭小通道的 器件，真空钎焊提高了产品的成品率，获得坚固的清洁的工作面； 4、与其它方法相比，炉子的内部结构及夹具等寿命长，可降低炉子的 维修费用； 5、适于真空钎焊的材料很多，如：铝、铝合金、铜、铜合金，不锈钢、 合金钢、低碳钢、钛、镍、因康镍(Inconei)等都可以在真空电炉中 钎焊，设计者根据钎焊器件的用途确定所需的材料，其中铝和铝合 金应用得最广泛。 青 衣
青 衣
电子束焊优点：
1、加热功率密度大。电子束斑点功率密度比电弧功率密度高 100到1000倍，加热集中，热效率高。形成相应焊缝所需热输 入量小。 2、焊缝深宽比大。通常电弧焊的深宽比很难超过2，而电子 束焊的深宽比可以达到20到30。 3、焊接质量高。当采用真空电子束焊接时，熔池周围的污染 程度比高纯氩弧焊低几百倍。因此真空电子束焊不存在焊缝金 属污染问题，接头力学性能接近母材。 4、焊接规范参数调节范围广，适应性强。其规范参数可在较 宽范围内单独进行调节，都能焊出满意的焊缝。可焊接的材料 几乎不受限制。
优点：
1、节能。搅拌摩擦点焊法的主要能源消耗在驱动摩擦头的2台电机上。 只是传统电阻点焊耗能的l％。 2、简单。焊接设备极其简单、不需要各种各样的辅助机械，甚至基本 不使用冷却水和压缩空气，成本大幅度降低。设备投资只有电阻点 焊的60％。 3、高质量。焊接部位的强度与电阻点焊相比该技术的研究基础 不逊色、质量稳定。材料由于未承受达到熔化的摩擦热几乎没有热 变形。 4、搅拌头寿命长。搅拌摩擦点焊方法使用的摩擦头已有在使用10万次 以后不出现损耗的实绩。 5、清洁。工作场所因没有电阻焊产生的灰尘和电火花，所以很干净。 另外，也不会产生因使用大电流而引起的电磁波噪音。 青 衣
缺点:
需要使用标准模具，模具规格多，使用寿命短，材料成本相对较高。 青 衣
搅拌摩擦点焊
原理说明：
与搅拌摩擦焊相似，搅 拌摩擦点焊采用在圆形轴肩 上带有锥形搅拌针的搅拌 头．室温下搅拌针旋转压入 试样。不同于搅拌摩擦焊的 是搅拌摩擦点焊不移动形成 线性焊缝．而是搅拌工艺在 特定点结束后．搅拌头从工 件上撤出，形成焊点。 青 衣
爆炸焊
原理说明：
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 一种焊接方法。
青 衣
优点：
1、界面没有或仅有少鼍熔化，无热影响区，属固相焊接。能将任意相同的 或不同的金属材料迅速固定焊接起来。特别是在工程中能够将钢筋、铜带、 铜棍之间任意连接。 2、工艺十分简单，容易掌握，参照厂家提供的说明图片即可操作。 3、与传统的焊接方法相比，有施工方便、快捷的优点，在进度要求较快、 劳动力相对紧缺、人工费较高的港澳地区有应用优势。 4、不仅可以进行点焊和线焊，而且可以进行面焊—爆炸复合，从而获得大 面积的复合板、复合管和复合管棒等。 5、能源为低焊速的混合炸药，目前的炸药引爆有厂家配套生产的安全炸药， 无需特别证明即可购买，使用安全、方便。
研究现状
国外：目前主要有英国、日本、德国在搅拌摩擦点焊领域有深入的研究。
以英国为例，为了解决搅拌摩擦点焊焊点接头性能低的问题。英国提 出了复合搅拌的概念，在复合搅拌工艺中，搅拌头以正常的方式绕着 轴旋转，但轴同样也在一个圆形的轨道区域内移动。理论上．采用复 合搅拌形成的焊接区域应比普通搅拌摩擦点焊有所增加．从上面试验 得到的焊点横截面，焊接区域显著增大。
青 衣
应用及研究现状：
应用：目前全世界已有几千台设备在核工业、航空宇航工 业、精密加工业及重型机械等工业部门应用,全球电子束焊接 技术较先进的国家是德国、日本、美国、独联体各国及法国等。 国外研究：英国焊接研究所( TWI)对铝基合成材料进行了 电子束焊接工艺的试验研究,探讨了焊接参数的合理制定及电 子束工艺参数对焊缝质量的影响。特别是以乌克兰巴顿研究所 为代表的前苏联焊接研究机构,对电子束焊接工艺及相关的理 论进行了系统的研究。 国内研究：目前,我国开展的电子束焊接技术的研究还主要 以同种材料的焊接工艺应用研究为主,异种材料电子束焊接的 研究范围及深度有待进一步扩大。由于试验分析检测方法及手 段上的欠缺,电子束焊接在理论研究上与国外相比还有一定的 差距。
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双面双弧焊接
根据两个电弧的相对位置可分成双面双弧非对称焊和双面双弧对 称焊. 双面双弧非对称焊： 指两焊枪保持一定的跟进距离， 在工件正反两侧同时施焊的焊 接工艺。 优点：双面双弧非对称焊是一种高效焊接方法，可不用清根， 减少 金属熔敷量，提高生产速度。 双面双弧对称焊： 采用等离子弧、钨极氩弧在工件两侧同时对同一位置进行双面 焊接. 优点：同激光束、电子束焊接相比，双面电弧焊接设备运行成本低、工 艺条件易于实现、焊接准备时间短等. 青 衣
国内：研究了搅拌摩擦点焊和复合搅拌摩擦点焊的工艺参数对组织和
性能的影响。研究结果表明：采用复合搅拌摩擦点焊焊接，焊点的塑 性环面宽度比直插式搅拌摩擦点焊焊点的塑性环面宽大，金属流动也 比直插式搅拌摩擦点焊剧烈，焊点力学性能大大提高了。 青 衣
真空钎焊
原理说明：
是指工件加热在真空室内进行， 主要用于要求质量高的产品和易氧 化材料的焊接。真空钎焊炉包括具 有圆筒形侧壁和门的压力容器，门 的尺寸和位置设计成可封闭圆筒形 侧壁的一端。工件处理系统安装在 压力容器门上，用来支承金属工件 进行热处理或钎焊。工件处理系统 包括使工件在处理过程中转动的装 置。真空系统可连接到工件，使工 件内部的压力在钎焊过程中低于大 气压。 青 衣
应 用
1、航空发动机 2、工程机械 3、车船交通工具 4、空气分离设备 5、石油化工
青 衣
电阻焊
原理说明：
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 生的电阻热进行焊接的方 法。包括点焊，缝焊，对 焊和凸焊4种
青 衣
优点：
1、减少了有害气体进入熔池，冶金过程很简单。 2、热影响区小，焊后不必进行热处理。 3、电阻焊不使用填充金属及焊接材料，焊接成本 低。 4、设备操作简单，改善了劳动条件。 5、生产效率高，无污染，适合于大批量生产
优势及应用前 景 铝合金激光-钨极氩弧双面焊：
充分利用了激光和钨极氩弧两种热源相互作用的优势， 使能量利用率得到了显著提高，接头横截面积和熔化效率是 单独激光或单独钨极氩弧两热源相加的两倍，实现了小功率 激光器对中厚板铝合金深熔焊施焊的功能。是一种很有发展 潜力的铝合金焊接工艺。
铝合金交流脉冲双面弧焊：
该工艺方法除了具有常规脉冲焊的优越性外， 还具有增 加一次焊接厚度、减少热输入及焊后工件变形小等优点，具 有很大的应用前景。
青 衣
电子束焊接
原理简介：
利用空间定向高速 运动的电子束撞击工件 表面后，将部分动能转 化成热能，使被焊金属 熔化，冷却凝固后形成 焊缝，从而完成焊接过 程。
图：电子书焊接机
焊接技术
——成型zy1101班级自主创新项目 第三组第一阶段小结
青 衣来自百度文库
目
1. 激光焊 2. 双面双弧焊接 3. 电子束焊接 4. 爆炸焊 5. 搅拌摩擦点焊 6. 真空钎焊 7. 电阻焊
录
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激光焊
原理简介： 激光焊接工艺能 够向工件传输高于 10kw/ mm２的能量 密度， 因此， 能够 形成深宽比较大的、 小孔状的熔深。
青 衣
应用现状及趋势：
近年来，数值模拟技术及微电子技术的发展加 上大功率可控硅、整流器的开发给研究电阻焊技术 创造了条件，恒流、动态电阻，热膨胀等先进的闭 环监控技术已开始在生产中推广应用。这一切都将 有利于提高电阻焊质量，并扩大其应用领域。
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感谢您的关注
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缺点 ：1、很高的成本投入 2、较低的能量转换效率。 优点： 1、热源的光路操纵容易， 控制简单； 2、 工件的变形小， 热影响区狭窄； 3、 精确性和自动化程度高； 4、大多数情况下不需要真空工作室 激光焊接的这些优点足以弥补其不足。
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应用方向
激光焊接能够连接航空与汽车工业中比较难焊的薄板 合金材料 ，如铝合金与钛合金等。 并且构件的变形小， 接头质量高，重现性好。 激光加工的另一项具有吸引力的应用方面是利用了激 光能够实施局部微小范围加热的特性， 激光所具有的这 种特点使其非常适于印刷电路板一类的电子器件的焊接， 激光能在电子器件上非常小的区域内产生很高的平均温度， 而接头以外的区域则基本不受影响。
图：卧式真空钎焊炉
优点：
1、真空钎焊，因不用钎剂，显著提高了产品的抗腐蚀性，免除了各种 污染，无公害的处理设备费，有好的安全生产条件； 2、真空钎焊不仅节省大量价格昂贵的金属钎剂，而且又不需要复杂的 焊剂清洗工序，降低了生产成本； 3、真空钎焊钎料的湿润性和流动性良好，可以焊更复杂和狭小通道的 器件，真空钎焊提高了产品的成品率，获得坚固的清洁的工作面； 4、与其它方法相比，炉子的内部结构及夹具等寿命长，可降低炉子的 维修费用； 5、适于真空钎焊的材料很多，如：铝、铝合金、铜、铜合金，不锈钢、 合金钢、低碳钢、钛、镍、因康镍(Inconei)等都可以在真空电炉中 钎焊，设计者根据钎焊器件的用途确定所需的材料，其中铝和铝合 金应用得最广泛。 青 衣
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电子束焊优点：
1、加热功率密度大。电子束斑点功率密度比电弧功率密度高 100到1000倍，加热集中，热效率高。形成相应焊缝所需热输 入量小。 2、焊缝深宽比大。通常电弧焊的深宽比很难超过2，而电子 束焊的深宽比可以达到20到30。 3、焊接质量高。当采用真空电子束焊接时，熔池周围的污染 程度比高纯氩弧焊低几百倍。因此真空电子束焊不存在焊缝金 属污染问题，接头力学性能接近母材。 4、焊接规范参数调节范围广，适应性强。其规范参数可在较 宽范围内单独进行调节，都能焊出满意的焊缝。可焊接的材料 几乎不受限制。
优点：
1、节能。搅拌摩擦点焊法的主要能源消耗在驱动摩擦头的2台电机上。 只是传统电阻点焊耗能的l％。 2、简单。焊接设备极其简单、不需要各种各样的辅助机械，甚至基本 不使用冷却水和压缩空气，成本大幅度降低。设备投资只有电阻点 焊的60％。 3、高质量。焊接部位的强度与电阻点焊相比该技术的研究基础 不逊色、质量稳定。材料由于未承受达到熔化的摩擦热几乎没有热 变形。 4、搅拌头寿命长。搅拌摩擦点焊方法使用的摩擦头已有在使用10万次 以后不出现损耗的实绩。 5、清洁。工作场所因没有电阻焊产生的灰尘和电火花，所以很干净。 另外，也不会产生因使用大电流而引起的电磁波噪音。 青 衣
缺点:
需要使用标准模具，模具规格多，使用寿命短，材料成本相对较高。 青 衣
搅拌摩擦点焊
原理说明：
与搅拌摩擦焊相似，搅 拌摩擦点焊采用在圆形轴肩 上带有锥形搅拌针的搅拌 头．室温下搅拌针旋转压入 试样。不同于搅拌摩擦焊的 是搅拌摩擦点焊不移动形成 线性焊缝．而是搅拌工艺在 特定点结束后．搅拌头从工 件上撤出，形成焊点。 青 衣