未來的焊接工藝研制新的焊接方法
2020-07-28
焊接是通過加熱、加壓,或兩者并用,使兩工件發生原子間結合的加工工藝和聯接方法。焊接使用廣泛,既可用于金屬,也可用于非金屬。
金屬焊接方法有40種以上,主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。
熔焊是在焊接進程中將工件接口加熱至熔化狀態,不加壓力結束焊接的方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件接口處敏捷加熱熔化,構成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻后構成接連焊縫而將兩工件銜接成為一體。
母材焊補部位無退火、無裂紋、無變形,加工后可通過各種探傷查驗。
在熔焊進程中,假如大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨后冷卻進程中在焊縫中構成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和功用。
為了前進焊接質量,人們研討出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊便是用氬、二氧化碳等氣體阻隔大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率,冷焊機冷焊技術;又如鋼材焊接時,在焊條藥皮中參加對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就能夠保護焊條中有利元素錳、硅等免于氧化而進入熔池,冷卻后獲得優質焊縫。
壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態下實現原子間結合,又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊,當電流通過兩工件的銜接端時,該處因電阻很大而溫度上升,當加熱至塑性狀態時,在軸向壓力作用下銜接成為一體。
各種壓焊方法的一同特點是在焊接進程中施加壓力而不加填充材料。大都壓焊方法如渙散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化進程,因而沒有象熔焊那樣的有利合金元素燒損,和有害元素侵入焊縫的問題,然后簡化了焊接進程,也改進了焊接安全衛生條件。一同由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往能夠用壓焊焊成與母材平等強度的優質接頭。
焊接時構成的銜接兩個被銜接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會遭到焊接熱作用,而發生安排和功用變化,這一區域被稱為熱影響區。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同,焊后在焊縫和熱影響區可能發生過熱、脆化、淬硬或軟化現象,也使焊件功用下降,惡化焊接性。這就需求調整焊接條件,焊前對焊件接口處預熱、焊時保溫文焊后熱處理能夠改進焊件的焊接質量。
現代焊接技術已能焊出無表里缺陷的、機械功用等于乃至高于被銜接體的焊縫。被焊接體在空間的互相方位稱為焊接接頭,接頭處的強度除受焊縫質量影響外,還與其幾何形狀、尺度、受力情況和工作條件等有關。接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接(正告知)和角接等。
未來的焊接工藝,一方面要研制新的焊接方法、焊接設備和焊接材料,以進一步前進焊接質量和安全牢靠性,如改進現有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;運用電子技術和控制技術,改進電弧的工藝功用,研制牢靠輕盈的電弧盯梢方法。