焊接是一種低成本

1、第4章 焊件4.1 概 述焊接是一種低成本、高科技連接材料的可靠工藝方法。到目前為止，還沒(méi)有另外一種工藝比焊接更為廣泛地應(yīng)用于材料間的連接，并對(duì)所焊產(chǎn)品產(chǎn)生更大的附加值。因此無(wú)論現(xiàn)在和將來(lái)，焊接都是成功地將各種材料加工成可投入市場(chǎng)產(chǎn)品的首選工藝。焊接技術(shù)已發(fā)展成為融材料學(xué)、力學(xué)、熱處理學(xué)、冶金學(xué)、自動(dòng)控制學(xué)、電子學(xué)、檢驗(yàn)學(xué)等學(xué)科為一體的綜合性學(xué)科。焊接作為一種現(xiàn)代的先進(jìn)主導(dǎo)制造工藝技術(shù)，正逐步集成到產(chǎn)品的主壽命過(guò)程，即從設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、工藝制定、制造生產(chǎn)，到運(yùn)行服役、失效分析、維護(hù)、再循環(huán)等產(chǎn)品的各個(gè)階段。焊接技術(shù)從單一的加工工藝發(fā)展成新興的綜合性工程技術(shù)，已涉及到原材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、焊接工藝方法、焊

2、接設(shè)備及工藝裝備、焊接材料、焊接預(yù)熱處理、切割下料、坡口加工、焊接工藝制定及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、焊接生產(chǎn)、焊接過(guò)程監(jiān)控和管理、焊后處理和涂裝、檢驗(yàn)、焊接環(huán)境保護(hù)、焊接接頭運(yùn)行等眾多技術(shù)過(guò)程。焊接作為一種廣泛的系統(tǒng)工程，其應(yīng)用范圍不僅應(yīng)用于重型機(jī)械、電力設(shè)備、石油化工、交通運(yùn)輸、建筑工程、航天航空等行業(yè)，還擴(kuò)大到電子器件、家用電器、醫(yī)療器械、通訊工程等領(lǐng)域。 4.2手工電弧焊圖4-1 焊接電弧手工電弧焊是目前最常用的焊接方法。如圖2-58為手工電弧焊過(guò)程示意圖。它依靠焊條與工件之間所產(chǎn)生的高溫電弧，使工件接頭處的表層金屬迅速熔化，同時(shí)焊條的端部也陸續(xù)熔化，填入接頭空隙，共同組成熔池。藥皮也在高溫下分解并熔

3、化，產(chǎn)生大量保護(hù)性氣體，保護(hù)熔池免受空氣的侵害。藥皮熔化后還可以形成一層焊渣覆蓋在熔池上面，也起到保護(hù)作用。當(dāng)焊條向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，舊熔池的金屬隨即凝固，同時(shí)又形成新的熔池。這樣就構(gòu)成了連續(xù)的焊縫，把工件的兩部分焊接成一體。因?yàn)槭止る娀『傅牟僮鳈C(jī)動(dòng)靈活，所以能在任何場(chǎng)合和空間焊接各種形式的接頭。 焊接電弧電弧是兩電極間（焊接時(shí)是焊條與工件之間）的氣體持續(xù)而強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象, 如圖4-1所示。由于常態(tài)下空氣是不導(dǎo)電的，因此焊接時(shí)采用將焊條與工件短路的辦法來(lái)引燃電弧，這是因?yàn)槎搪窌r(shí)焊條與工件接觸處，接觸點(diǎn)很小，電流密度很大，瞬間即被加熱到高溫，陰極處產(chǎn)生電子放射，在電場(chǎng)作用下，這些電子以極高的速度向陽(yáng)極運(yùn)

4、動(dòng)，中途撞擊中性的空氣分子并使其放電，從而產(chǎn)生電弧，繼而在藥皮中某些穩(wěn)弧成分的作用下，能在低于100伏的電壓下，電弧保持持續(xù)而穩(wěn)定。電弧所產(chǎn)生的能量的大小與焊接電流和電壓之積成正比。電焊機(jī)的空載電壓就是引弧電壓，一般為5090伏。電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)的電壓稱為電弧電壓，它與電弧長(zhǎng)度（即焊條與工件間的距離）有關(guān)。電弧越長(zhǎng)，電弧電壓越高。一般情況下，電弧電壓在1635伏之間。焊接電流可根據(jù)工件厚度和焊條直徑調(diào)節(jié)，一般在30300A之間。電弧焊可采用直流或交流電源（電焊機(jī)）。在用直流電源時(shí)，可將工件接正極，焊條接負(fù)極。用交流電源時(shí)，因交流電極是變化的，也就不存在正極、負(fù)極。交流電弧的穩(wěn)定性比直流差。4.2

5、.2. 電焊條1、焊條的組成手工電弧焊焊條由焊條芯和藥皮(涂料)兩部分組成，焊條芯起導(dǎo)電和填充焊縫金屬的作用，藥皮則用于保護(hù)焊接順利進(jìn)行并使焊縫得到一定的化學(xué)成分和機(jī)械性能。下面主要介紹焊接結(jié)構(gòu)鋼的焊條。1）焊條芯（焊絲）。焊條芯（埋弧焊時(shí)為焊絲）是組成焊縫金屬的主要材料。它的化學(xué)成分和非金屬夾雜物的多少將直接影響焊縫質(zhì)量。因此，結(jié)構(gòu)鋼焊條的焊芯應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1300-77焊接用鋼絲的要求。常用的結(jié)構(gòu)鋼焊條焊芯的牌號(hào)和成分表見(jiàn)表4-1。表4-1 焊接碳素鋼用焊條鋼芯成分示例鋼 號(hào)化 學(xué) 成 分 %用 途碳錳硅鉻鎳硫磷H080.100.300.550.030.200.300.040.01一般

6、焊接結(jié)構(gòu)H08A0.100.300.550.030.200.300.030.03重要的焊接結(jié)構(gòu)H08MnA0.100.801.100.070.200.300.030.03埋弧自動(dòng)焊鋼絲 從表中可以看出,焊條焊芯具有較低的含碳量和一定的含錳量,含硅量也較低，含硫、磷量控制較嚴(yán)。焊條直徑指的是焊芯直徑，最小為0.4mm，最大為9mm，常用為35mm。2）焊條藥皮。焊條芯表面的涂料稱為藥皮。藥皮中含有多種物質(zhì)，在焊接過(guò)程中起著重要作用。藥皮的主要作用有：提高電弧燃燒的穩(wěn)定性；防止空氣對(duì)熔化金屬的有害作用，保證焊縫金屬的脫氧和加入合金元素，以提高焊縫金屬的機(jī)械性能。焊條藥皮原料的種類和作用見(jiàn)表4-2。

7、表 4-2焊條藥皮原料的種類名稱及其作用原料種類原 料 名 稱作 用穩(wěn)弧劑碳酸鉀、碳酸鈉、長(zhǎng)石、大理石、鈦白粉、鈉水玻璃、鉀水玻璃改善引弧性能，提高電弧燃燒的穩(wěn)定性造氣劑淀粉、木屑、纖維素、大理石造成一定量的氣體，隔絕空氣，保護(hù)焊接熔滴與熔池造渣劑大理石、螢石、菱苦土、長(zhǎng)石、錳礦、鈦鐵礦、黃土、鈦白粉、金紅石造成具有一定物理化學(xué)性能的熔渣，保護(hù)焊縫，堿性渣中的CaO還可起脫硫、磷作用脫氧劑錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鋁鐵、石墨降低電弧氣氛和熔渣的氧化性，脫除金屬中的氧。錳還起脫硫作用合金劑錳鐵、硅鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵、鎢鐵使焊縫金屬獲得必要的合金成分粘結(jié)劑鉀水玻璃、鈉水玻璃將藥皮牢固的粘在鋼芯上2、焊條

8、的種類和選用原則焊條的具體牌號(hào)很多，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可分為：結(jié)構(gòu)鋼焊條、不銹鋼焊條、鑄鐵焊條、銅和銅合金焊條等九大類。其中應(yīng)用最廣泛的是結(jié)構(gòu)鋼焊條，就是焊接低碳鋼和低合金鋼所用的焊條，其牌號(hào)用“結(jié)”字后面帶三位數(shù)字來(lái)表示。例如結(jié)422和結(jié)507就是最常用的結(jié)構(gòu)鋼焊條，前兩位42和50是代表焊縫能達(dá)到的值，第三位數(shù)字2和7是代表焊條藥皮的類型，見(jiàn)表4-3。焊接結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，選擇焊條應(yīng)按照等強(qiáng)度原則，即要求焊縫強(qiáng)度和母材強(qiáng)度大致相等。表4-3 常用點(diǎn)焊條藥皮配方藥皮類型焊條牌號(hào)焊條牌號(hào)藥皮類型藥 皮 配 方 （%）大理石菱苦土金紅石鈦白粉中碳錳鐵鈦鐵鎂粉白泥長(zhǎng)石云母石英碳酸鈉螢石結(jié)422鈦鈣型（酸性）147

9、25121311810結(jié)507低氫型（堿性）524.51241.57118結(jié)422是酸性焊條，可用交流電源或直流電源。因?yàn)楹附硬僮魅菀?，價(jià)格低廉，所以一般要求的結(jié)構(gòu)鋼都用這種焊條，約占焊條總產(chǎn)量的80。但焊縫強(qiáng)度稍低，滲合金作用弱。故不宜焊接承受重載和要求高強(qiáng)度的重要結(jié)構(gòu)件。結(jié)507是堿性焊條，一般采用直流電源，焊縫強(qiáng)度高、抗沖擊能力強(qiáng)。但操作性差、電弧不夠穩(wěn)定、價(jià)格高，故只適用于重要的結(jié)構(gòu)件。焊接接頭 在焊條電弧焊時(shí)，由于焊件厚度、結(jié)構(gòu)形狀和使用條件的不同，焊件的接頭形式和坡口形式也不同。常用的接頭形式有4種：對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭和搭接接頭，如圖所示。 為了使接頭處能焊透，并減少焊條

10、熔化量在焊縫金屬中所占的比例，確保焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能，對(duì)中、厚板件，應(yīng)在焊件接頭處開(kāi)設(shè)坡口。如焊條電弧焊時(shí)，焊件厚度大于6mm就應(yīng)開(kāi)設(shè)坡口。常見(jiàn)的坡口形式有四種：V形、帶鈍邊U形、雙Y形和K形，如圖所示。坡口的形式與焊件厚度有關(guān)。 4.3 其他焊接方法埋弧自動(dòng)焊1、埋弧自動(dòng)焊的焊接過(guò)程埋弧自動(dòng)焊的基本過(guò)程如圖4-2所示。焊接時(shí)，先在焊接件接頭上面覆蓋一層顆粒狀的焊劑，焊劑的作用與焊條藥皮基本相同，電弧是在焊劑層下燃燒的。自動(dòng)焊機(jī)能自動(dòng)引弧，自動(dòng)送進(jìn)焊絲并保持一定的弧長(zhǎng)，以及一輛自動(dòng)載運(yùn)焊劑、焊絲和送進(jìn)機(jī)構(gòu)的小車沿著平行于焊縫的導(dǎo)軌等速前進(jìn)，以實(shí)行焊接操作的自動(dòng)化。焊后，部分熔劑熔化成

11、渣滓，覆蓋在焊縫表面，大部未熔化的熔劑，可以回收重新使用。 圖4-3為埋弧自動(dòng)焊的縱向截面圖。電弧引燃后，電弧周圍的顆粒狀焊劑被熔化成熔渣，與熔池金屬有冶金反應(yīng)。部分焊劑被蒸發(fā)，所生成的氣1自動(dòng)焊機(jī)頭； 2焊絲； 3焊絲盤 1焊絲； 2熔渣泡； 3焊劑；4導(dǎo)電嘴； 5焊劑； 6焊劑漏斗； 4金屬熔池； 5焊縫； 6渣殼7工件； 8焊縫； 9-渣殼圖4-2 埋弧自動(dòng)焊示意圖 圖4-3 埋弧自動(dòng)焊的縱截面圖體將電弧周圍的熔渣排開(kāi)，形成一個(gè)封閉的熔池，使熔化的金屬與空氣隔離，并能防止金屬熔液向外飛濺，減少電弧熱能損失，同時(shí)還阻止了弧光四射。2、埋弧自動(dòng)焊的生產(chǎn)特點(diǎn)與手工電弧焊相比較，埋弧自動(dòng)焊有下列

12、優(yōu)點(diǎn)：（1）生產(chǎn)率高 因?yàn)槁窕∽詣?dòng)焊的過(guò)程中，不存在焊條發(fā)熱和金屬熔液飛濺的問(wèn)題，所以能用很大的焊接電流，常高達(dá)1000V以上，比手工電弧焊的電流高出68倍。同時(shí)，埋弧自動(dòng)焊所用的焊絲是連續(xù)成卷的，可節(jié)省更換焊條的時(shí)間。因此，埋弧自動(dòng)焊的生產(chǎn)率能比手工電弧焊提高510倍。（2）節(jié)省金屬材料 埋弧自動(dòng)焊的電弧熱量集中，焊件接頭的熔深較大，厚度為2025mm以下的工件，可以不開(kāi)口就進(jìn)行焊接。由于沒(méi)有焊條頭的浪費(fèi)，飛濺損失也很小，因此可節(jié)省大量焊絲金屬。（3）焊接質(zhì)量高 主要的原因是焊劑對(duì)金屬熔液保護(hù)得比較嚴(yán)密，空氣較難侵入，而且熔池保持液態(tài)的時(shí)間較長(zhǎng)，冶金過(guò)程進(jìn)行得較為完善，氣體和渣滓也容易浮出。

13、又因焊接規(guī)范能自動(dòng)控制，所以焊接質(zhì)量穩(wěn)定，焊縫成形美觀。（4）勞動(dòng)條件好 因?yàn)闆](méi)有弧光，所以焊工不必帶防護(hù)服裝和面罩，焊接煙霧也較少。事實(shí)上，焊工的勞動(dòng)只是管理和調(diào)整自動(dòng)焊機(jī)而已。但是，埋弧自動(dòng)焊的應(yīng)用范圍有一定的限制：1）因?yàn)樵O(shè)備費(fèi)用較貴，準(zhǔn)備工作費(fèi)時(shí)，所以只適用于批量生產(chǎn)長(zhǎng)焊縫的焊件。2）不能焊接薄的工件，以免燒穿。適合于焊接的鋼板厚度為660mm。（a）不溶化極氬弧焊 （b）溶化極氬弧焊1焊絲或電極；2導(dǎo)電嘴；3噴嘴；4進(jìn)氣管；5氬氣流；6電??；7工件；8填充焊絲；9送絲輥輪3）只能進(jìn)行平焊，而且不能焊接任意彎曲的焊縫。但是可以焊接直徑500mm以上的環(huán)焊縫，如圖4-4 所示。 圖 圖4

14、-4 環(huán)縫自動(dòng)焊示意 圖4-5 氬弧焊示意圖4.3.2氣體保護(hù)焊 1、氬弧焊氬弧焊是以氬氣作為保護(hù)氣體的電弧焊。按所用電極的不同，可分為熔化極氬弧焊和不熔化極氬弧焊兩種，如圖4-5所示。（1）不熔化極氬弧焊不熔化極氬弧焊以高熔點(diǎn)的鎢棒為電極。焊接時(shí)，鎢棒并不熔化，只起產(chǎn)生電弧的作用。因?yàn)殒u棒所能通過(guò)的電流密度有限，所以只適用于焊接厚度為6mm以下的簿件。手工操作的不熔化極氬弧焊，在焊接3mm以下的薄件時(shí)，都采用彎邊接頭直接熔合，可以不用填充金屬；在焊接較厚的工件時(shí)，需用手工添加填充金屬（圖2-63），或預(yù)先將焊絲安放在工件的接頭中。焊接鋼材時(shí)，多用直流電源正接極，以減少鎢極的消耗。焊接鋁、鎂等

15、合金時(shí)，則希望用直流電源反接極，因?yàn)檫@時(shí)的極間正離子撞擊工件，能使熔池表面的氧化膜破碎，以利工件的焊合。不過(guò)，反接極會(huì)使鎢極消耗較快，因此實(shí)際上多采用交流電焊接。 （2）熔化極氬弧焊熔化極氬弧焊是以連續(xù)送進(jìn)的金屬焊絲為電極，因?yàn)榭梢杂幂^大的焊接電流，適用于焊接厚度為25mm以下的焊件。自動(dòng)的熔化極氬弧焊操作與埋弧自動(dòng)焊相似，不同的是熔化極氬弧焊不用焊劑，焊接過(guò)程中沒(méi)有冶金反應(yīng)，氬氣只起保護(hù)作用。因此，焊前必須把焊件的接頭表面清理干凈，否則某些雜質(zhì)和氧化物會(huì)殘留在焊逢內(nèi)。（3）氬弧焊的生產(chǎn)特點(diǎn)1）氬氣是惰性氣體。在高溫下，它既不與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不溶解于金屬熔液中。因此，在焊接過(guò)程中對(duì)金屬熔

16、液的保護(hù)作用非常良好。特別適宜于容易氧化和吸收氫的合金鋼、有色金屬等。2）電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，因此焊接速度較快，熱影響區(qū)較小，焊后工件的變形也較小。3）用氣流保護(hù)，可在各種空間位置進(jìn)行焊接，而且可以看見(jiàn)電弧，便于操作。4）沒(méi)有熔渣、焊縫中一般不會(huì)產(chǎn)生夾渣。這對(duì)于保護(hù)金屬的焊接質(zhì)量，十分重要。5）在氬氣的籠罩下，電弧穩(wěn)定，金屬熔液很少飛濺，焊縫成形好。由此可見(jiàn)，氬弧焊的焊接質(zhì)量較高，并能焊接各種金屬。但因氬氣的價(jià)格很貴，所以目前主要應(yīng)用于鋁、鎂、鈦及其合金的焊接，有時(shí)也用于合金鋼的焊接。2、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是以CO2作為保護(hù)氣體，具有一定的氧化作用，因此二氧化碳?xì)?/p>

17、體保護(hù)焊不適用于焊接容易氧化的有色金屬。焊接鋼材時(shí)，為了保證焊縫的機(jī)械性能，補(bǔ)充被燒損的元素，并起一定的脫氧作用，必須應(yīng)用錳、硅等元素含量較高的焊絲。CO2的氧化作用使焊絲熔滴飛濺較為嚴(yán)重，因此焊縫成形不夠光滑，但是能有效地防止氫侵入熔池。由于焊絲中含錳量較高，除硫作用良好，所以焊縫開(kāi)裂的傾向較小。此外，二氧化碳保護(hù)焊具有上述自動(dòng)焊的一些共同特點(diǎn)，如生產(chǎn)率較高、熱影響區(qū)和焊接變形較小、明弧操作等。較突出的優(yōu)點(diǎn)是CO2價(jià)廉易得，焊接成本最低，只相當(dāng)于埋弧自動(dòng)焊或手工電弧焊的40%左右。因此廣泛應(yīng)用于焊接30mm以下厚度的各種低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)工件。等離子弧焊 等離子弧是一種熱能非常集中的壓縮電弧

18、，其弧柱中心溫度高達(dá)約2400050000K。等離子弧焊實(shí)質(zhì)上是一種電弧具有壓縮效應(yīng)的鎢極氬氣保護(hù)焊。 一般的焊接電弧因?yàn)槲词艿酵饨缂s束，故稱為自由電弧，自由電弧區(qū)內(nèi)的電流密度近乎常數(shù)，因此，自由電弧的弧柱中心溫度約60008000K。利用某種裝置使自由電弧的弧柱受到壓縮，使弧柱中氣體完全電離，則可產(chǎn)生溫度更高、能量更加集中的電弧，即等離子弧。 圖4-6是等離子弧焊的示意圖。在鎢極和焊件之間加一較高電壓，經(jīng)高頻振蕩使氣體電離形成電弧，電弧經(jīng)過(guò)具有細(xì)孔道的水冷噴嘴時(shí)，弧柱被強(qiáng)迫縮小，即產(chǎn)生電弧“機(jī)械壓縮效應(yīng)”。電弧同時(shí)又被進(jìn)入的冷工作氣流和冷卻水壁所包圍，弧柱外圍受到強(qiáng)烈的冷卻，使電子和離子向高

19、溫和高電離度的弧柱中心集中，使電弧進(jìn)一步產(chǎn)生“熱壓縮效應(yīng)”。弧柱中定向運(yùn)動(dòng)的帶電粒子流產(chǎn)生的磁場(chǎng)間電磁力使電子和離子互相吸引，互相靠近，弧柱進(jìn)一步壓縮，產(chǎn)生“電磁壓縮效應(yīng)”。自由電弧經(jīng)上述三種壓縮效應(yīng)的作用后形成等離子弧，等離子弧焊電極一般為鎢極，保護(hù)氣體為氬氣。 等離子弧焊除了具有氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)外，還具有自己的特點(diǎn)：利用等離子弧的高能量可以一次焊透厚度為1012mm的焊件，焊接速度快，熱影響區(qū)小，焊接變形小，焊縫質(zhì)量好。當(dāng)焊接電流小于0.1A時(shí)，等離子弧仍能保持穩(wěn)定燃燒，并保持其方向性，所以等離子弧焊可焊0.01lmm的金屬箔和薄板等。 等離子弧焊的主要不足是設(shè)備復(fù)雜、昂貴、氣體消耗大，只適于

20、室內(nèi)焊接。 目前，等離子弧焊在化工、原子能、儀器儀表、航天航空等工業(yè)部門中廣泛應(yīng)用。主要用于焊接高熔點(diǎn)、易氧化、熱敏感性強(qiáng)的材料，如鉬、鎢、釷、鉻及其合金和不銹鋼等，也可焊接一般鋼材或有色金屬。圖4-6 等離子弧焊示意圖壓力焊和釬焊1、電阻焊電阻焊是利用電流通過(guò)工件接觸處所產(chǎn)生的電阻熱來(lái)進(jìn)行焊接的，同時(shí)需加適當(dāng)?shù)膲毫?，因此屬于壓力焊。根?jù)焦耳-楞次定律，電阻焊在焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量=I2Rt，由于工件本身和接觸處的總電阻R很小，為了提高生產(chǎn)率并防止熱量散失, 通電加熱的時(shí)間t也極短, 所以只有應(yīng)用強(qiáng)大的電流才能迅速達(dá)到焊接所需要的高溫。因此,電阻焊需要應(yīng)用大功率的焊機(jī)，通過(guò)交流變壓器來(lái)提供低

21、電壓強(qiáng)電流的電源，焊接電流高達(dá)5千10萬(wàn)安。通電的時(shí)間則由精確的電氣設(shè)備自動(dòng)控制。電阻焊的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高、焊接變形較小、勞動(dòng)條件好，而且操作簡(jiǎn)易和便于實(shí)行機(jī)械化和自動(dòng)化。但設(shè)備費(fèi)用高、耗電量大，接頭型式和工件厚度受到限制。因此，電阻焊主要應(yīng)用于大批量生產(chǎn)棒料的對(duì)接和薄板的搭接。電阻焊分點(diǎn)焊、縫焊和對(duì)焊三種形式。（1）點(diǎn)焊點(diǎn)焊如圖4-7所示，是用柱狀電極加壓通電，把搭疊好的工件逐點(diǎn)焊合的方法。因?yàn)閮蓚€(gè)工件接觸面上所產(chǎn)生的熱量則被電極中的冷卻水傳走，因此溫升有限，電極與工件不會(huì)被焊牢。 圖 4-7 點(diǎn)焊示意圖點(diǎn)焊的操作過(guò)程是：施壓通電斷電松開(kāi)，這樣就完成一個(gè)點(diǎn)焊。先施壓，后通電，是為了避免電極

22、與工件之間產(chǎn)生電火花燒壞電極和工件。先斷電，后松開(kāi)，是為了使焊點(diǎn)在壓力下結(jié)晶，以免焊點(diǎn)縮松。對(duì)于收縮性較大的材料，例如焊接較厚的鋁合金板材，在停電之后還要適當(dāng)增加壓力，以獲得組織致密的焊點(diǎn)。焊完一點(diǎn)后，把工件向前移動(dòng)一定距離，再焊第二點(diǎn)。相鄰兩點(diǎn)之間應(yīng)保持足夠的距離，以免部分電流通過(guò)附近已有的焊點(diǎn)，造成過(guò)大的分流，影響焊接質(zhì)量。工件愈厚，材料的導(dǎo)電率越高，越容易出現(xiàn)較大的分流而使焊接處的電流不足，因此相鄰焊點(diǎn)之間就應(yīng)有較大的距離。點(diǎn)焊的質(zhì)量主要與焊接電流、通電時(shí)間、電極壓力和工件表面的清潔程度等因素有關(guān)。焊接電流太小、通電時(shí)間太短、電極壓力不足、特別是接頭表面沒(méi)有清理干凈，都有可能焊接不牢。焊

23、接電流過(guò)大、通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，都會(huì)使焊點(diǎn)熔化過(guò)大；在過(guò)大的電極壓力下，會(huì)把工件外表面壓陷，如圖4-8所示。 （a），（b）未焊牢；（c）正確；（d），（e）報(bào)廢圖 4-8電流和通電時(shí)間對(duì)焊接質(zhì)量的影響點(diǎn)焊主要用于厚度為4mm以下的薄板搭接，這在板金加工中最為常見(jiàn)。圖4-9為幾種典型的點(diǎn)焊接頭形式。圖4-9點(diǎn)焊接頭形式 圖 4-10 縫焊（2）縫焊圖4-11 對(duì)焊示意圖縫焊如圖4-10所示，電極是一對(duì)旋轉(zhuǎn)的圓盤。疊合的工件在圓盤間通電，并隨圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)而送進(jìn)，于是就能得到連續(xù)的焊縫，把工件焊合。焊縫的焊接過(guò)程與點(diǎn)焊相同。但由于很大的分流通過(guò)已經(jīng)焊合的部分，所以焊接相同的工件時(shí)，所需要的電流約為點(diǎn)焊的1

24、.52倍，為了節(jié)省電能，并使工件和焊接設(shè)備有冷卻時(shí)間，因此焊縫都采用連續(xù)送進(jìn)和間斷通電的操作方法。雖然間斷通電，但焊縫還是連續(xù)的，因?yàn)楹更c(diǎn)相互重疊50以上?？p焊密封性好，主要用于3mm以下要求密封性的容器和管道的焊接。 （3）對(duì)焊對(duì)焊如圖4-11所示，工件夾持在焊鉗中，進(jìn)行通電加熱和施加頂鍛壓力，就能把工件焊合。 1）電阻對(duì)焊電阻對(duì)焊的操作是先施加頂鍛壓力，使工件接頭緊密接觸。然后通電，利用電阻熱使工件接觸面上的金屬迅速升溫到高度塑性狀態(tài)；接著斷電，同時(shí)增大頂鍛壓力，在塑性變形中使焊件焊合成一起。 2）閃光對(duì)焊閃光對(duì)焊的操作是在沒(méi)有接觸之前接上電源，然后以輕微的壓力使工件的端部接觸。因?yàn)橹挥袔?/p>

25、點(diǎn)小面積接觸。所以電阻熱迅速使這些點(diǎn)升溫熔化。熔化的金屬液體立即在電磁斥力作用下以火花形式從接觸面中飛出，造成閃光現(xiàn)象。接著又有新的接觸點(diǎn)金屬被熔化后飛出，連續(xù)產(chǎn)生閃光現(xiàn)象。進(jìn)行一定時(shí)間后，焊件的接頭表面達(dá)到焊接溫度，就可斷電，同時(shí)迅速增加頂鍛壓力，使焊件焊合成一起。與電阻對(duì)焊相比，閃光對(duì)焊的熱量集中在接頭表面，熱影響區(qū)較小，而且接頭表面的氧化皮等雜物能被閃光作用清除干凈，因此焊接質(zhì)量較高。閃光對(duì)焊所需的電流強(qiáng)度約為電阻對(duì)焊的1/51/2，消耗的電能也較少。因此電阻對(duì)焊只適宜于直徑小于20mm的棒料對(duì)接，閃光對(duì)焊則能焊接各種大小截面的工件。對(duì)焊能方便地焊接軸類、管子、鋼筋等各種斷面的棒料合金屬

26、絲，并能焊接某些異種金屬，例如把高速鋼的刀頭焊接在中碳鋼的刀柄上。2、釬 焊釬焊是用釬料熔入接頭之間來(lái)連結(jié)工件的焊接方法。釬料是熔點(diǎn)較工件為低的合金。按所用釬料的熔點(diǎn)不同，可把釬焊分為軟釬焊和硬釬焊兩類。軟釬焊所用釬料的熔點(diǎn)在450以下。常用的軟釬料是錫鉛合金，焊接的接頭強(qiáng)度一般不超過(guò)70MPa。因?yàn)檫@種釬料的熔點(diǎn)低，熔液滲入接頭間隙的能力較強(qiáng)，所以具有較好的焊接工藝性能。錫鉛釬料還有良好的導(dǎo)電性。因此，軟釬焊廣泛應(yīng)用于焊接受力不大的儀表、導(dǎo)電元件以及鋼鐵、銅和銅合金等材料的各種制品。硬釬焊所用釬料的熔點(diǎn)都在500以上。常用的硬釬料是黃銅和銀銅合金，焊接的接頭強(qiáng)度都在200 MPa以上。用銀釬

27、料焊接的接頭具有較高的強(qiáng)度、導(dǎo)電性和耐腐蝕性，而且熔點(diǎn)較低，并能改善焊接工藝性能。但是銀釬料的價(jià)格較貴，只用于要求較高的焊接件。釬焊耐熱的高強(qiáng)度合金，須用鎳鉻合金為釬料，并含有適量硅、硼等元素，以改善焊接工藝性能。硬釬焊都應(yīng)用于受力較大的鋼鐵和銅合金機(jī)件，以及某些工具的焊接。圖4-12 釬焊接頭形式釬焊機(jī)件的接頭形式都采用板料搭接和管套件鑲接，如圖4-12所示。這樣的接頭之間有較大的結(jié)合面，以彌補(bǔ)釬料的強(qiáng)度不足，保證接頭有足夠的承載能力。接頭之間還應(yīng)有良好的配合，控制適當(dāng)大小的間隙。間隙太大，不僅浪費(fèi)釬料，而且會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度。如果間隙太小，則會(huì)影響釬料熔液滲入，可能使結(jié)合面沒(méi)有全部焊合。一般

28、釬焊的接頭間隙約為0.050.2mm。焊接前應(yīng)把表面的污物清除，釬焊過(guò)程中還要應(yīng)用溶劑清除被焊金屬表面的氧化膜，并增進(jìn)釬料熔液滲入接頭間隙的能力，以及保護(hù)釬料和工件接頭表面免受氧化。軟釬焊時(shí)，常用的溶劑為松香或氯化鋅溶液。硬釬焊的主要溶劑是由硼砂、硼酸和堿性氟化物組成的。軟釬焊是應(yīng)用高溫烙鐵來(lái)熔化釬料并加熱接頭，使釬料熔液借助毛細(xì)管作用被吸入并流布到全部接頭間隙。硬釬焊時(shí)，先把片狀釬料夾在焊縫之間，或用條狀釬料置于縫邊緣，然后用適當(dāng)?shù)姆椒訜峁ぜ⑷刍F料。硬釬焊的加熱方法有火焰加熱、電阻加熱、感應(yīng)加熱和在爐中加熱等。與其它焊接方法相比，釬焊的主要優(yōu)點(diǎn)如下：（1）釬焊過(guò)程中，工件的溫升較低，因

29、此工件的結(jié)晶組織和機(jī)械性能變化很小，而且焊接應(yīng)力和變形也很小，容易保證焊件形狀和尺寸的準(zhǔn)確度。（2）釬焊可以焊接性能懸殊的異種金屬，對(duì)工件厚度之差并無(wú)嚴(yán)格的限制。（3）整體加熱釬焊時(shí)，可以同時(shí)焊合很多條焊縫，生產(chǎn)率較高。（4）釬焊接頭外表光滑整齊，不需進(jìn)行加工。（5）釬焊設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)投資較低。但是，釬料的強(qiáng)度較低，所以接頭的承載能力有限，而且耐熱能力較差。一般釬料都是有色金屬及其合金，價(jià)格較貴。因此，釬焊不適用于一般鋼結(jié)構(gòu)和一重載機(jī)件的焊接。釬焊主要應(yīng)用于焊接精密儀表、電氣零部件、異種金屬焊件，以及制造某些復(fù)雜的薄板構(gòu)件，如蜂窩構(gòu)件、夾層構(gòu)件、板式換熱器等。4.4 焊接結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì) 要使焊件焊接后能達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)要求，除了采用防止變