压焊与钎焊分解

焊件断面应尽量相同，圆棒直径、 方钢边长和管子壁厚之差均不应超过 25％。对焊主要用于刀具、管子、钢 筋、钢轨、锚链等的焊接。
二、
1.摩擦焊的工艺过程原理
摩擦焊
摩擦焊是利用焊件接触面相对旋转运动中相互摩擦所产生 的热，使端部达到塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种 压焊方法。
2.摩擦焊具有以下优点：
化物等。
硬钎料主要用于钎焊受力大，工作温度较高
的工件。
软钎焊是指使用的钎料熔点低于 450 ℃的钎焊，通常
用烙铁加热。软钎焊的接头强度不高（＜70MPa）。 含少量锑的锡铁合金钎料应用最广泛。 软 钎 焊 所 用 的 钎 剂 主 要 有 ： 松 香 、 ZnCl2 溶 液 、 ZnCl2 钎剂膏等（钎剂主要用来清除氧化物，保护钎焊区，
激光焊接的主要优点：
（ 1 ）焊件质量好，变形及残余应为小。焊缝拉伸 强度可达到或超过母材，激光焊接工件的疲劳强 度一般要比常规焊接工艺高 20% ，甚至更高。 （ 2 ）焊接速度快，热输入小，在常规环境条件下 即可实施。这其能够满足大规模工业化生产的要 求，并适合于诸多领域。 （ 3 ）因光束的传导很简单方便，激光焊接可达到 较高的自动化程度，并具有较大的灵活性，例如 与机器人，数控的结合。如此在精密焊接的同时， 又可将焊接质量控一个稳定的范围内。
（2）闪光对焊
先通电，后接触，因个别点接触，个别点通过的电流密度很高， 可使其瞬间熔化或汽化，形成液态过梁。由于过梁上存在电磁收缩 力和电磁引力及斥力而使过梁爆破飞出，形成闪光。闪光一方面排 除了氧化物和杂质，另一方面使对口处的温度迅速升高。 闪光对焊主要用于钢轨、锚链、管子等的焊接，也可用于异种 金属的焊接。因接头中无过热区和铸态组织，所以性能高。
影响接触电阻的因素：
工件表面状态 表面愈粗糙、 氧化愈严重、接触电阻愈大。 电极压力 压力愈高、接触电 阻愈小。 焊前预热 焊前预热将会使 接触电阻大大下降。
（ 2） 力
静压力用来调整电阻大小，改善加热。产生塑性变 形或在压力下结晶。 冲击力（锻压力）用来细化晶粒，焊合缺陷等。其 压力变化形式有平压力，阶梯压力和马鞍形压力，其中马 鞍形压力较为理想。
增加润湿性）。
软钎料主要应用于焊接受力不大的常温工作的仪表、 导电元件等。
钎料填充焊缝过程示意图
液态钎料和固态金属之间的相互作用
钎焊
钎焊的特点
(1) 焊件加热温度低，金属组织和力学性能变化小，焊
件变形小，接头光滑平整,焊件尺寸精确。
(2)可以焊同种或异种金属。 (3) 可焊由多条焊缝组成的复杂形状的焊件，生产率很 高。 (4)设备简单，投资少。
第二节 压焊与钎焊
一、 电阻焊
1．电阻焊的原理及过程
电阻焊是利用电流通过被焊工件以及接触部分产生电阻 热，使接触部位达到塑性或局部熔化状态，加压焊合而 使工件焊接在一起的焊接方法。 （1） 热源
电阻热：Q=I×IRt ,其中电流 和时间是外因，而电阻是内因。 焊接区的总电阻为： R=Rc+2Rew+2Rw。其中Rc为焊件 接触电阻，Rew为电极与焊件间 的接触电阻，Rw为焊件电阻。
电极压力应选择适当，压力大时，可消除熔 核凝固时可能产生的缩松缩孔，但电极和工件间 的接触电阻减小，影响电阻热。 工件表面状态对焊接质量影响很大，可对工 件进行酸洗、喷砂或打磨处理。 点焊主要适于厚度为4mm以下的薄板、冲压结 构以及线材的焊接。
二）、缝焊
缝焊是连续的点焊过程，它是用连续转动的 盘状电极代替了柱状电极，焊后获得相互重叠的 连续焊缝。 缝焊分流严重，通常 采用强规范焊接，焊接电 流比点焊大1.5～2倍。 缝焊主要用于低压 容器，如汽车、摩托车 的油箱、气体静化器等 的焊接。
点焊
焊接时电极压紧工件，接通电流，电 阻热使局部金属熔化形成熔核，断电后继 续保持压力或加大压力，使熔核凝固形成 焊点。 分流现象：一个点焊好后，焊另一个点， 有一部分电流流经已焊好的点处，称为分 流现象。 焊接质量的主要因素有焊接电流、通 电时间、电极压力及工件表面清理情况等。 工件越厚，焊件导电性越好分流现象 越严重影响焊接质量。所以点焊有焊点间 最小距离限制。
真空电予束焊接的特点： （1）在真空中进行焊接，金属 不会氧化氮化。且无金属电极 沾污，所以能保证焊缝金属的 高纯度。表面平滑洁净，没有 孤坑或其他表面缺陷。焊缝内 部熔合得好，无气孔夹渣； （2）热源能量密度大、熔深大、 焊速快、焊缝深而窄，焊缝深 宽比可达20：1，能单道焊厚件。 焊接热影响区很小，基本上不 产生焊接变形。可防止难熔金 属焊接时易产生的裂纹和泄漏。
（ 4 ）激光焊接技术适用与钛合金，铝合金， 镍基高温合金，各种钢材，以及工程塑料等。 对于异种材料之间的焊接，如奥氏体不锈钢与 易切钢，铸造 | 高温合金与变形高温合金， 等等，也都能够得到高强度的接头。 （ 5 ）直径 20MM 激光束聚焦后的焦点直径仅 为 0.2MM ，焦长一般用 150MM 至 200MM 。 激光焊接技术更进一步推进了各种结构设计， 即使以往无法实现的结构可能制造出来，突破 了一些技术局限、自动化局限，使得生产速度 及效率也得到提高。
1．硬钎焊
钎料熔点在450℃以上，接头强度较高，都在200MPa 以上，属于这类的钎料有铜基、银基和镍基等。
2．软钎焊
钎料熔点为450℃以下，接头强度较低，一般不超 过70MPa，所以只用于钎焊受力不大、工作温度较低的 工件。常用的钎料是锡铅合金，所以通称锡焊。
钎焊过程中，一般都需要使用钎剂。钎剂的作
用是：清除被焊金属表面的氧化膜及其它杂质，改
善钎料流入间隙的性能（即润湿性），保护钎料及 焊件不被氧化，因此钎剂对钎焊质量影响很大。
软钎焊时，常用的钎剂为松香或氯化锌溶液。 硬钎焊时，钎剂种类较多，主要由硼砂、硼酸、 氟化物、氯化物等组成，应根据钎料种类选择应用。
硬钎焊是指使用的钎料熔点高于 450 ℃的钎 焊。其主要加热方式有：火焰加热、电阻加热、 感应加热、炉内加热、盐浴加热等。软钎焊的接 头强度不高（＞500MPa）。 硬钎焊所用的钎剂主要有：硼砂、硼酸和氟
电阻焊
闪光对焊
对焊
电阻对焊一般只用于焊接截面形 状简单，直径或边长小于20mm强度要 求不高的工件。
对焊质量好，强度高，闪光火化 以玷污其他设备与环境。接头处焊后 有毛刺需清理。
闪光对焊常用于重要工件的焊接， 可焊相同金属，也可焊异种金属，被 焊工件小到0.01mm的金属丝，也可焊 端面大到20000mm2的金属棒和金属型 材。
电渣焊
五、 真空电子束焊接
随着科学技术的最 新发展，尤其原子能和 导弹技术的发展。大量 应用了锆、钛、铂、镍 及其合金。焊接这些金 属用一般的气体保护焊 常不能得到满意的结果。 电子束焊接研制成功才 顺利地解决了上述稀有 和难熔金属的焊接问题。
利用电子束作为热源的 焊接方法。
电子束焊可焊接 所有的金属材料和某 些异种金属接头﹐从 箔片至板材均可一道 焊成﹐钢板可焊厚度 达100毫米﹐铝板达 150毫米﹐铜板可达25 毫米。
（3）焊接时一般不加填充金属。因而接头要加 工得平整清洁、装配紧密，不留间隙。任何厚 度的工件都不开坡口。 （4）电子束参数可在较宽范围内调节、控制灵 活、精度高、适应性强。 （5）真空电子束焊接的缺点是设备复杂、造价 高。使用维护技术要求高、焊件尺寸受真空室 限制，对焊件清整装配质量要求严格，因而其 应用受到一定限制。
六、 激光焊接
特征：
1 、高的深宽比。因为熔融金属围着圆柱形高温蒸 汽腔体形成并延伸向工件，焊缝就变得深而窄。 2 、最小热输入。因为源腔温度很高，熔化过程发 生得极快，输入工件热量极低，热变形和热影响 区很小。 3 、高致密性。因为充满高温蒸汽的小孔有利于熔 池搅拌和气体逸出，导致生成无气孔熔透焊接。 焊后高的冷却速度又易使焊缝组织微细化。 4 、强固焊缝。 5 、精确控制。 6 、非接触，大气焊接过程。
点焊
点焊时的熔核偏移 在焊接不同厚度或不同材料时，因薄板或导 热性好的材料，吸热少，而散热快，导致熔核偏 向厚板或导热差的材料的现象称为熔核偏移。
防止熔核偏移的措施 采用特殊电极和工艺垫片的措施。
点焊工艺参数 点焊的工艺参数为电流、压力和时间。 大电流，短时间称为强规范。 小电流，长时间称为弱规范。 点焊接头形式 点焊主要用于汽车、 飞机等薄板结构的大 批量生产。
电阻点焊熔Leabharlann Baidu形成过程
（3） 电阻焊过程
预压、通电加热、在压力下冷却结晶或塑 性变形和再结晶。

焊接分类
点 焊
根据焊接接头
电阻焊
形式的差异
滚 焊
对 焊
一）、点焊
电阻点焊是用圆柱电极压紧工件，通电、 保压获得焊点的电阻焊方法。
一、点焊 工艺步骤： 加 压 通 电 断电保压 去 压
点焊形成过程示意图
• 根据焊件相对摩擦运动轨迹可分为旋转 摩擦焊和轨道摩擦焊 • 根据机械供给方式可分为连续驱动摩擦 焊和惯性摩擦焊
摩擦焊广泛用于圆形工件、棒料及管件 类焊接。实心焊件的直径为2mm～100mm，管 类焊件外径最大可达150mm。
摩擦焊
三、 钎焊
钎焊:是利用熔点比焊件低的钎料作填充金属，适 当加热后，钎料熔化而将处于固态的焊件连接起来的 一种焊接方法。
钎焊
四、
电渣焊
电渣焊：是利用电流通过熔渣所 产生的电阻热作为热源进行焊接 的方法。电渣焊一般都是在直立 位置焊接，两个工件接头相距 25～35mm，固态溶剂熔化后形成 的渣池具有较大的电阻，当电流 通过时产生大量的电阻热，使渣 池温度保持在1700～2000℃焊接时 焊丝不断被送进并被熔化，熔池 和渣池逐渐上升，冷却块也同时 配合上升，从而使立焊缝由下向 上顺次形成。
电渣焊通常都是在垂直位置立焊，单丝不 摆动可焊厚度40~60mm，单丝摆动可焊厚度为 60～150mm，三丝摆动可焊450mm工件。
特点：
1) 可一次焊很厚的工件； 2) 生产率高，成本低，工件不需要开坡口； 3) 焊缝金属比较纯净，电渣焊的熔池保护严密， 保持液态的时间较长冶金过程较完善，熔池 中的气体和杂质有充分时间浮出； 4) 焊接后冷却速度较慢，焊接应力较小，相应 晶粒粗大。一般要焊后热处理，如正火处理。
缝焊
缝焊主要用于要求密封 性好的薄壁结构。
缝焊只适用于3mm以下 的薄壁结构。
三）、对焊
对焊是利用电阻热将两个工件的整个端面焊接起来的
一种焊接方法。
4．对焊
（1）电阻对焊
先将工件夹紧并加压，然后 通电使接触面温度达到塑性温度 (950～1000℃)。在压力下塑变和 再结晶形成固态焊接接头（图1277a）。电阻对焊要求对接处焊前 严格清理，所焊截面积较小，一般 用于钢筋的对接焊。
接头的焊接质量好、稳定，其 废品率是闪光对焊的1%左右。 适于焊接异种钢和异种金属， 如碳素结构钢-高速钢、铜-不 锈钢、铝-铜、铝-钢等。
焊件尺寸精度高，可以实现直接装配焊接。
焊接生产率高，是闪光焊的4～5倍。 三相负载均衡，节能，改善了三相供电电网的供电条件。 与闪光对焊比较，节省电能80%～90%左右。 由于摩擦焊金属焊接变形小，接头焊前不需特殊清理， 接头上的飞边有时可以不必去除，焊接不需要填充材料 和保护气体，加工成本显著降低。 摩擦焊机容易实现机械化，自动化；操作技术简单，容 易掌握。 摩擦焊的工作场地卫生，没有火花，弧光；没有有害气 体，有利于环境保护，适于设置在自动生产线上。