船舶焊接方法2

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国防工业和尖端技术所用铜合金、合金钢、钨、
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钼、钴、钛等金属的焊接。如钛合金的导弹壳体、
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波纹管及膜盒、微型继电器、电容器的外壳封接
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及飞机上一些薄壁容器等均可用等离子弧焊。
图5－42 穿透型等离子弧焊接示意图
• （三）等离子弧焊接的基本方法 • 根据焊缝成形原理，等离子弧可分为穿透型等离子弧焊接、 熔透型等离子弧焊接和微束等离子弧焊接等三种基本方法。
图 5－38 丝极电渣焊原理示意图 1—焊件； 2—金属熔池；3—渣池； 4—导电嘴；5—焊丝； 6—强制形成 装置；7—引出板； 8—焊缝 ； 9—引出板；10—金属熔滴； 11 —引弧板（槽形）。
• 丝极电渣焊可同时采用1～3根焊丝或更多根焊丝进行焊接。 主要用于焊接厚度40mm以上的较长直缝的焊接。还可用于大型 圆形焊件的环缝焊接，但需辅助装置配合。
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应用较多，甚至采用机器人。
• 电阻焊分类：点焊 主要用于厚度在4mm以下薄板冲压壳体结
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构及钢筋焊接，尤其是汽车和飞机的制造。
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缝焊 适合于焊接3mm以下的薄板结构，如油箱、
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烟道焊接等。
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对焊 适宜主要用于棒料的对接。
• 四、钎焊
• 原理：利用熔点比母材低的金属作钎料，加热将钎料熔化，
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利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙，并与母材相
1—工件； 2—涂药的管极； 3—焊丝；4—导电板； 5—药皮； 6－钢管。
• 管极电渣焊是用一根在外表面涂有药皮的无缝钢管充当 熔嘴，适用于厚度为20～60mm焊件的焊接，具有生产率高和 焊缝质量好，操作和设备较简单的特点。
• 二、等离子弧焊接 （一）等离子弧焊接的基本原理
• 1.原理：等离子弧焊接是利用特殊构造的等离子弧焊枪所产
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生的高温等离子弧，并在保护气体的保护下，熔合
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金属的一种焊接方去。
2. 特点：
1）焊件不易氧化；
2）便于操作，容易实现全位置自动化；
3）焊接热影响区小，焊件不易变形；
4）焊缝致密，成形美观；
5）电弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁结构；
6）弧柱温度高，焊接速度快，生产率高。
• 3. 应用：等离子弧焊接已日益广泛应用于生产中，特别是
第四节 其它焊接方法
内容: 本节简要介绍船舶制造过程中其
它焊接方法: 电渣焊（ESW) 、等离子 弧(PAW) 、电阻焊(RW) 、钎焊(BW)及 高能密度焊 。
目的： 了解各种焊接方法的原理、特点及
其应用。
• （一）电渣焊原理
• 原理：利用电流通过液态熔渣产生的电阻热加热熔化母材与
电极（填充金属）并在冷却滑块作用下强制形成焊缝的焊接方法，
• 2．板极电渣焊（如图5－39所示）
图5－39 板极电渣焊示意图 1—工件； 2—板极； 3—强制形成装置。
• • 板极电渣焊由于过长的板极会给操作上带来困难，因此 这种方法适用大断面且焊缝长度不超过1.5m的短焊缝的焊接。
• 3．熔嘴电渣焊（如图5－40所示）
图5－40 熔嘴电渣焊示意图 1—工件； 2—熔嘴； 3—导丝管； 4—焊丝； 5—强制形成装置。
1. 穿孔型等离子弧焊接
大电流等离子弧焊。
2. 熔入型等离子弧焊接
同一般钨极氩弧焊相似；
焊速较快；
适用于薄板，多层焊缝的盖
面及角焊缝。
3. 微束等离子弧焊接
30A以下的熔入型等离子弧焊；
弧柱细、能量集中，焊速快、
焊缝及 HAZ 窄，焊接质量好；
用于焊接0.025～2.5mm的箔材
及薄板。
图5－43 穿透型等离子弧焊焊接过程
• 三、电阻焊
• 原理：利用电流通过接触处及焊件产生的电阻热，将焊件加
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热到塑性或局部熔化状态，再施加压力形成焊接接头
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的焊接方法。
• 特点：生产率高，焊接变形小，劳动条件好，操作方便，易
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于实现自动化。但电阻焊设备复杂，投资大，耗电量
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大。接头形式和工件厚度受到一定的限制。
• 应用：适合于大批量生产，在自动化生产线上（如汽车制造）
• 熔嘴电渣焊根据工件厚度不同，可用一个或多个熔嘴同 时焊接，同时熔嘴可以做成各种曲线或曲面形状，主要用于 大断面及变断面的长焊缝的焊接，如大型船舶的艉柱等的焊 接。目前可焊厚度已达2m，焊缝长度已达10 m以上。
• 4．管极电渣焊（如图5－41所示）
图5－41 管极电渣焊示意图 a) 管极电渣焊 b) 管极断面
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互扩散实现连接的焊接方法。
钎焊接头的形成过程示意图
• 特点：钎焊焊接变形小，焊件尺寸精确，可以焊接异种材
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料和一些其它方法难以焊接的特殊结构（如蜂窝结
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构）。钎焊可以整体加热，一次焊成整个结构的全
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部焊缝。因此生产率高，并且易于实现机械化和自
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动化。
• 焊接材料：主要有钎料和钎剂。钎料作为填充金属起连接
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作用；钎剂主要起去除氧化膜和油污，保护接
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触面，改善钎料的润湿性作用。
钎焊的分类 ：硬钎焊 钎料熔点高于450℃；
软钎焊 钎料熔点低于450℃。
应用：钎焊主要用精密仪表、电气零部件、异种金属构件、
复杂的薄板结构及硬质合金刀具的焊接。
• 五、高能密度焊 • 1．高能量密度焊的特点： • 高能密度焊有时简称高能焊，是指功率密度（或能量密 度）比通常的气体保护焊高的一类焊接方法。 • （1）功率密度高、加热集中、热效率高，因而产生的变 形极小，且热影响区极窄，特别适宜于精密焊接和微型焊接。 • （2）可获得深宽比大的焊缝，焊接厚度大的焊件可不开 坡口一次成形。
（3）可用于难容金属、热敏感性强的金属以及热物理性 能差异悬殊的材料的焊接。 • （4）高能密度焊的焊接参数均能单独进行调节，而且可 调范围宽，因而所焊厚度的材料范围大。
（5）生产效率高，在大批量生产的条件下，焊接成本低， 大约为气体保护焊成本的一半或更低一些。 • 除上述优点外，与其它焊接工艺相比，高能密度焊的设备 价格较昂贵，以及对焊件的加工精度、接头间隙的控制有较严 格的要求。
其原理如图5－38所示。
电渣焊过程 ：电弧产生→焊剂熔化形成渣池→电弧熄灭、熔
渣导电产生电阻热→金属熔化形成熔池→
凝固结晶、形成焊缝。
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• （二）电渣焊的主要特点 • 1．适合焊接厚件，生产率高、成本低； • 2．焊缝质量好； • 3．以焊代铸、代锻； • 4．焊接接头的组织粗大。 • （三）电渣焊的分类及其应用 • 电渣焊根据所采用电极的形式不同分为下面几种类型： • 1．丝极是电渣焊（如图5－38所示 ）