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常用焊接方法及特點

 茶香飄萬里 2015-03-30

一、什么是釬焊?釬焊是如何分類的?釬焊的接頭形式有何特點?


釬焊是利用熔點比母材低的金屬作為釬料,加熱后,釬料熔化,焊件不熔化,利用液態(tài)釬料潤濕母材,填充接頭間隙并與母材相互擴散,將焊件牢固的連接在一起


根據(jù)釬料熔點的不同,將釬焊分為軟釬焊和硬釬焊。


(1)軟釬焊:軟釬焊的釬料熔點低于450°C,接頭強度較低(小于70 MPa)。


(2)硬釬焊:硬釬焊的釬料熔點高于450°C,接頭強度較高(大于200 MPa)。


釬焊接頭的承載能力與接頭連接面大小有關(guān)。因此,釬焊一般采用搭接接頭和套件鑲接,以彌補釬焊強度的不足。


二、電弧焊的分類有哪些,有什么優(yōu)點?
利用電弧作為熱源的熔焊方法,稱為電弧焊。可分為手工電弧焊、埋弧自動焊和氣體保護焊等三種。


手工自動焊的最大優(yōu)點是設(shè)備簡單,應(yīng)用靈活、方便,適用面廣,可焊接各種焊接位置和直縫、環(huán)縫及各種曲線焊縫。


尤其適用于操作不變的場合和短小焊縫的焊接;埋弧自動焊具有生產(chǎn)率高、焊縫質(zhì)量好、勞動條件好等特點;氣體保護焊具有保護效果好、電弧穩(wěn)定、熱量集中等特點。



三、焊條電弧焊時,低碳鋼焊接接頭的組成、各區(qū)域金屬的組織與性能有何特點?


(1)焊接接頭由焊縫金屬和熱影響區(qū)組成。


1)焊縫金屬:焊接加熱時,焊縫處的溫度在液相線以上,母材與填充金屬形成共同熔池,冷凝后成為鑄態(tài)組織。


在冷卻過程中,液態(tài)金屬自熔合區(qū)向焊縫的中心方向結(jié)晶,形成柱狀晶組織。


由于焊條芯及藥皮在焊接過程中具有合金化作用,焊縫金屬的化學(xué)成分往往優(yōu)于母材,只要焊條和焊接工藝參數(shù)選擇合理,焊縫金屬的強度一般不低于母材強度。


2)熱影響區(qū):在焊接過程中,焊縫兩側(cè)金屬因焊接熱作用而產(chǎn)生組織和性能變化的區(qū)域。

(2)低碳鋼的熱影響區(qū)分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。


1)熔合區(qū):位于焊縫與基本金屬之間,部分金屬焙化部分未熔,也稱半熔化區(qū)。加熱溫度約為1 490~1 530°C,此區(qū)成分及組織極不均勻,強度下降,塑性很差,是產(chǎn)生裂紋及局部脆性破壞的發(fā)源地。


2)過熱區(qū):緊靠著熔合區(qū),加熱溫度約為1 100~1 490°C。由于溫度大大超過Ac3,奧氏體晶粒急劇長大,形成過熱組織,使塑性大大降低,沖擊韌性值下降25%~75%左右。


3)正火區(qū):加熱溫度約為850~1 100°C,屬于正常的正火加熱溫度范圍。冷卻后得到均勻細小的鐵素體和珠光體組織,其力學(xué)性能優(yōu)于母材。


4)部分相變區(qū):加熱溫度約為727~850°C。只有部分組織發(fā)生轉(zhuǎn)變,冷卻后組織不均勻,力學(xué)性能較差。


四、什么是電阻焊?電阻焊分為哪幾種類型、分別用于何種場合?


電阻焊是利用電流通過工件及焊接接觸面間所產(chǎn)生的電阻熱,將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態(tài),再施加壓力形成焊接接頭的焊接方法。


電阻焊分為點焊、縫焊和對焊3種形式。


(1)點焊:將焊件壓緊在兩個柱狀電極之間,通電加熱,使焊件在接觸處熔化形成熔核,然后斷電,并在壓力下凝固結(jié)晶,形成組織致密的焊點。


點焊適用于焊接4 mm以下的薄板(搭接)和鋼筋,廣泛用于汽車、飛機、電子、儀表和日常生活用品的生產(chǎn)。


(2)縫焊:縫焊與點焊相似,所不同的是用旋轉(zhuǎn)的盤狀電極代替柱狀電極。疊合的工件在圓盤間受壓通電,并隨圓盤的轉(zhuǎn)動而送進,形成連續(xù)焊縫。


縫焊適宜于焊接厚度在3 mm以下的薄板搭接,主要應(yīng)用于生產(chǎn)密封性容器和管道等。


(3)對焊:根據(jù)焊接工藝過程不同,對焊可分為電阻對焊和閃光對焊。


1)電阻對焊 焊接過程是先施加頂鍛壓力(10~15 MPa),使工件接頭緊密接觸,通電加熱至塑性狀態(tài),然后施加頂鍛壓力(30~50 MPa),同時斷電,使焊件接觸處在壓力下產(chǎn)生塑性變形而焊合。



電阻對焊操作簡便,接頭外形光滑,但對焊件端面加工和清理要求較高,否則會造成接觸面加熱不均勻,產(chǎn)生氧化物夾雜、焊不透等缺陷,影響焊接質(zhì)量。



因此,電阻對焊一般只用于焊接直徑小于20 mm、截面簡單和受力不大的工件。


2)閃光對焊:焊接過程是先通電,再使兩焊件輕微接觸,由于焊件表面不平,使接觸點通過的電流密度很大,金屬迅速熔化、氣化、爆破,飛濺出火花,造成閃光現(xiàn)象。


繼續(xù)移動焊件,產(chǎn)生新的接觸點,閃光現(xiàn)象不斷發(fā)生,待兩焊件端面全部熔化時,迅速加壓,隨即斷電并繼續(xù)加壓,使焊件焊合。


閃光對焊的接頭質(zhì)量好,對接頭表面的焊前清理要求不高。常用于焊接受力較大的重要工件。


閃光對焊不僅能焊接同種金屬,也能焊接鋁鋼、鋁銅等異種金屬,可以焊接0.01 mm的金屬絲,也可以焊接直徑500 mm的管子及截面為20 000 mm2的板材。


五、激光焊的基本原理是什么?有何特點及用途?


激光焊利用聚焦的激光束作為能源轟擊工件所產(chǎn)生的熱量進行焊接。
激光焊具有如下特點:


1)激光束能量密度大,加熱過程極短,焊點小,熱影響區(qū)窄,焊接變形小,焊件尺寸精度高;


2)可以焊接常規(guī)焊接方法難以焊接的材料,如焊接鎢、鉬、鉭、鋯等難熔金屬;


3)可以在空氣中焊接有色金屬,而不需外加保護氣體;


4)激光焊設(shè)備較復(fù)雜,成本高。


激光焊可以焊接低合金高強度鋼、不銹鋼及銅、鎳、鈦合金等;異種金屬以及非金屬材料(如陶瓷、有機玻璃等);目前主要用于電子儀表、航空、航天、原子核反應(yīng)堆等領(lǐng)域。


六、電子束焊的基本原理是什么?有何特點及用途?


電子束焊利用在真空中利用聚焦的高速電子束轟擊焊接表面,使之瞬間熔化并形成焊接接頭。


電子束焊具有以下特點:
1)能量密度大,電子穿透力強;
2)焊接速度快,熱影響取消,焊接變形?。?br>3)真空保護好,焊縫質(zhì)量高,特別適用于活波金屬的焊接。


電子束焊用于焊接低合金鋼、有色金屬、難熔金屬、復(fù)合材料、異種材料等,薄板、厚板均可。特別適用于焊接厚件及要求變形很小的焊件、真空中使用器件、精密微型器件等。



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