焊接技术介绍及实操要点

压
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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。 各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加 压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、 高频焊、冷压等都没有熔化过程，因而没有象熔 焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊 缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接 安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加 热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊 焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强 度的优质接头。
焊接的分类
• 1. 连接方法分类
– 可拆式连接：螺纹联接、摩擦联接 – 不可拆式连接：焊接、粘接、铆接
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焊接方法种类很多。根据焊接过程的特 点，可以把常用的焊接方法分为:
– 熔化焊 – 压力焊 – 钎焊
熔 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。 • 在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气 中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽 等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹 渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。 • 为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如， 气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保 护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中 加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有 益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。
焊接的发展历史
• 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。 •
焊接：永久性连接金属材料的工艺方法。
实质：利用加热或加压，或两者并用的手段，借助
原子间的扩散和结合，使分离的金属牢固地连接起来。
特点：
下料阶段：化大为小、化复杂为简单 焊接： 拼大成小、拼简单成复杂
焊接的发展历史
• 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戟，就是 铁与铜的铸焊件，其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折，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。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。 • 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。
焊接的发展历史
• 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。 • 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。
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钎
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焊
钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作 钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、 低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿 工件，填充接口间隙并与工件实现原子间 的相互扩散，从而实现焊接的方法。
金属焊接的种类
• 第一章焊条电弧焊 • 第一节概述 • 第二节 焊条电弧焊的基本操作技术 • 第三节 焊条电弧焊工艺 • 第二章 埋弧焊 • 第一节 概述 • 第二节 埋弧焊的焊接材料 • 第三节 埋弧焊机的基本操作技术 • 第四节 典型埋弧焊工艺技术 • 第五节 埋弧焊的辅助设备 •
第一节 焊接的基本原理及分类
焊接是现代制造技术中重要的金属连接技术。焊接成形技术的 本质在于：利用加热或者同时加热加压的方法，使分离的金属零件 形成原子间的结合，从而形成新的金属结构。焊接技术就是高温或 高压条件下，使用焊接材料（焊条或焊丝）将两块或两块以上的母 材（待焊接的工件）连接成一个整体的操作方法。
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电弧焊
氩弧焊
不熔化极氩弧焊
熔化极氩弧焊
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焊接的发展历史
• 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。
金属焊接的种类
• 第三章 CO2气体保护焊 • 第一节 概述 • 第二节 焊接材料 • 第三节 CO2气体保护焊设备 • 第四节 CO2气体保护焊机的基本操作技术 • 第四章 手工钨极氩弧焊 • 第一节 概述 • 第二节 焊接材料 • 第三节 手工钨极氩弧焊设备 • 第四节 手工钨极氩弧焊的基本操作技术 •