任務(wù)七 其他焊接技教材

1、任務(wù)七 其他焊接技術(shù)簡介活動一活動一 等離子弧焊等離子弧焊 借助水冷噴嘴對電弧的約束作用，獲得較高能量密度借助水冷噴嘴對電弧的約束作用，獲得較高能量密度的等離子弧進行焊接的方法稱為等離子弧焊。的等離子弧進行焊接的方法稱為等離子弧焊。（1）機械壓縮效應(yīng)機械壓縮效應(yīng)：電弧通過噴嘴細小孔道時的被迫收縮；電弧通過噴嘴細小孔道時的被迫收縮；（2）熱壓縮效應(yīng)熱壓縮效應(yīng)：在冷氣流的強迫冷卻下，帶電粒子流離子在冷氣流的強迫冷卻下，帶電粒子流離子 和電子往弧柱中心集中；和電子往弧柱中心集中；（3）電磁收縮效應(yīng)電磁收縮效應(yīng)：弧柱帶電粒子的電流線為平行電流線，弧柱帶電粒子的電流線為平行電流線， 相互磁場作用使電流線

2、產(chǎn)生相互吸引而收縮。相互磁場作用使電流線產(chǎn)生相互吸引而收縮。 等離子弧溫度高達等離子弧溫度高達24000K以上，能量密度很高，以上，能量密度很高，因而可一次性熔化較厚的材料。因而可一次性熔化較厚的材料。等離子弧發(fā)生原理示意圖等離子弧發(fā)生原理示意圖2.2.等離子弧焊接工藝等離子弧焊接工藝（1）穿孔型等離子弧焊接）穿孔型等離子弧焊接 在大電流在大電流(100300A)和大的離子氣流量的工藝參數(shù)和大的離子氣流量的工藝參數(shù)條件下條件下,利用穿孔焊接可在不用襯墊的情況下實現(xiàn)單面焊利用穿孔焊接可在不用襯墊的情況下實現(xiàn)單面焊雙面成形。雙面成形。 應(yīng)用：穿孔型等離子弧應(yīng)用：穿孔型等離子弧焊接最適用于焊接焊接最

3、適用于焊接38 mm 不銹鋼，不銹鋼，12mm以下以下鈦合金，鈦合金，2-6mm低碳鋼或低碳鋼或低合金鋼，以及銅、黃銅、低合金鋼，以及銅、黃銅、鎳及鎳基合金的對接縫。鎳及鎳基合金的對接縫。 （2）熔入型等離子弧焊）熔入型等離子弧焊 當?shù)入x子弧的離子氣流量較小時，穿孔效應(yīng)消失，當?shù)入x子弧的離子氣流量較小時，穿孔效應(yīng)消失，等離子弧焊接同鎢極氬弧焊相似，稱為熔入型等離子弧焊。等離子弧焊接同鎢極氬弧焊相似，稱為熔入型等離子弧焊。熔入型等離子弧焊適用薄板，多層焊縫的蓋面及角焊縫的熔入型等離子弧焊適用薄板，多層焊縫的蓋面及角焊縫的焊接，填加或不加填充焊絲，優(yōu)點是焊速較快。焊接，填加或不加填充焊絲，優(yōu)點是焊

4、速較快。 由于噴嘴的拘束作用和維弧電流的同時存在，小電流的由于噴嘴的拘束作用和維弧電流的同時存在，小電流的等離子弧可以十分穩(wěn)定，目前已成為焊接金屬薄箔的有效等離子弧可以十分穩(wěn)定，目前已成為焊接金屬薄箔的有效方法。方法。3.3.等離子弧切割等離子弧切割 等離子弧切割通常采用氮和壓縮空氣作離子氣，將切口金等離子弧切割通常采用氮和壓縮空氣作離子氣，將切口金屬熔化并吹除。由于空氣等離子弧的熱焓值高，加上氧和金屬熔化并吹除。由于空氣等離子弧的熱焓值高，加上氧和金屬相互作用過程中放熱，切割速度提高，切口質(zhì)量也很好。屬相互作用過程中放熱，切割速度提高，切口質(zhì)量也很好。等離子弧切割低碳鋼的厚度為等離子弧切割低

5、碳鋼的厚度為0.680mm。國產(chǎn)國產(chǎn)LHK-400型等離子弧焊機實照型等離子弧焊機實照4.4.等離子弧焊的特點及應(yīng)用：等離子弧焊的特點及應(yīng)用： 1 1）能量密度大，弧柱溫度高，焊接速度快，生產(chǎn)率）能量密度大，弧柱溫度高，焊接速度快，生產(chǎn)率高；高； 2 2）電弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁結(jié)構(gòu)。）電弧挺直度和方向性好，可焊接薄壁結(jié)構(gòu)。應(yīng)用應(yīng)用國防工業(yè)國防工業(yè)活動二活動二 電渣焊電渣焊 利用電流通過熔渣時產(chǎn)生的電阻熱加熱和熔化焊利用電流通過熔渣時產(chǎn)生的電阻熱加熱和熔化焊絲和母材來進行焊接的一種熔化焊方法。絲和母材來進行焊接的一種熔化焊方法。1.電渣焊的原理電渣焊的原理 2. 2.電渣焊的特點及應(yīng)用

6、電渣焊的特點及應(yīng)用: :（1 1）特點：）特點： 1 1）厚大截面可一次焊成，生產(chǎn)效率高；）厚大截面可一次焊成，生產(chǎn)效率高； 2 2）焊縫金屬比較純凈；）焊縫金屬比較純凈； 3 3）接頭組織粗大，焊后需進行正火處理。）接頭組織粗大，焊后需進行正火處理。（2 2）應(yīng)用：）應(yīng)用： 廣泛用于鍋爐制造，重型機械和石油化工等行業(yè)。廣泛用于鍋爐制造，重型機械和石油化工等行業(yè)。電渣焊除焊接碳鋼、低合金、中合金鋼和高合金鋼以及電渣焊除焊接碳鋼、低合金、中合金鋼和高合金鋼以及鑄鐵外，也可用來焊接鋁及鋁合金、鎂合金、鈦及鈦合鑄鐵外，也可用來焊接鋁及鋁合金、鎂合金、鈦及鈦合金和銅。金和銅?；顒尤顒尤?電子束焊電子

7、束焊1.1.電子束焊接過程電子束焊接過程 電子束焊是利用高速運動的電子撞擊工件時，將動能轉(zhuǎn)電子束焊是利用高速運動的電子撞擊工件時，將動能轉(zhuǎn)化為熱能將焊縫熔化進行的熔化焊方法?；癁闊崮軐⒑缚p熔化進行的熔化焊方法。2.2.電子束焊的特點及應(yīng)用電子束焊的特點及應(yīng)用v保護效果好，焊縫質(zhì)量高，適用范圍廣。保護效果好，焊縫質(zhì)量高，適用范圍廣。v能量密度大，穿透能力強，可焊接厚大截面工件和難熔能量密度大，穿透能力強，可焊接厚大截面工件和難熔金屬。金屬。v加熱小，焊接變形小。加熱小，焊接變形小。a.電子束焊成本高，主要用于微電子器件焊裝、導(dǎo)彈外殼電子束焊成本高，主要用于微電子器件焊裝、導(dǎo)彈外殼的焊接、核電站鍋

8、爐汽包和精度要求高的齒輪等的焊接。的焊接、核電站鍋爐汽包和精度要求高的齒輪等的焊接。電子束焊接電子束焊接活動四、激光焊活動四、激光焊 利用光學(xué)系統(tǒng)將激光聚焦成微小光斑，使其能量利用光學(xué)系統(tǒng)將激光聚焦成微小光斑，使其能量密度達密度達10 ，從而使材料熔化焊接，從而使材料熔化焊接2/cmw1.1.激光焊接過程激光焊接過程2.2.激光焊的特點激光焊的特點v高能高速焊，無焊接變形。高能高速焊，無焊接變形。v靈活性大。靈活性大。v生產(chǎn)率高，材料不易氧化。生產(chǎn)率高，材料不易氧化。a.設(shè)備復(fù)雜，目前主要用于薄板和微型件的焊設(shè)備復(fù)雜，目前主要用于薄板和微型件的焊接。接。激光切割機激光切割機激光焊接機激光焊接機

9、活動五 擴散焊焊接原理焊接原理： 在真空或惰性環(huán)境下，將兩個待焊試件緊密接觸，加熱至低于固相線的溫度在真空或惰性環(huán)境下，將兩個待焊試件緊密接觸，加熱至低于固相線的溫度（T=0.5-0.8Tm),T=0.5-0.8Tm),在一定的壓力作用下，首先界面局部接觸塑性變形，促使氧化在一定的壓力作用下，首先界面局部接觸塑性變形，促使氧化膜破碎分解；當達到凈面接觸時，為原子間擴散創(chuàng)造了條件，同時界面上的氧化膜破碎分解；當達到凈面接觸時，為原子間擴散創(chuàng)造了條件，同時界面上的氧化物被溶解吸收；繼而再結(jié)晶組織生長，晶界移動，有時出現(xiàn)聯(lián)生晶及金屬間化合物被溶解吸收；繼而再結(jié)晶組織生長，晶界移動，有時出現(xiàn)聯(lián)生晶及金

10、屬間化合物，經(jīng)過一段時間后構(gòu)成牢固一體的焊接接頭。物，經(jīng)過一段時間后構(gòu)成牢固一體的焊接接頭。焊接特性焊接特性：(1)(1)擴散焊接頭的顯微組織和性能與母材接近或相同，不存在熔化缺陷擴散焊接頭的顯微組織和性能與母材接近或相同，不存在熔化缺陷(2)(2)焊接溫度低，母材損傷小焊接溫度低，母材損傷小(3)(3)可進行內(nèi)部及多點、大面積焊接可進行內(nèi)部及多點、大面積焊接 (4)(4)微變形、小應(yīng)力、高精密微變形、小應(yīng)力、高精密(5)(5)適合于塑性差或熔點及耐熱材料的同種和異種、多層材料間連接適合于塑性差或熔點及耐熱材料的同種和異種、多層材料間連接（擴散焊的研究和實際應(yīng)用中，（擴散焊的研究和實際應(yīng)用中，

11、70%70%涉及異種材料的連接）涉及異種材料的連接）(6)(6)表面制備要求高表面制備要求高 (7)(7)焊接和輔助時間長焊接和輔助時間長(8)(8)設(shè)備一次性投資大，工件尺寸受到設(shè)備限制設(shè)備一次性投資大，工件尺寸受到設(shè)備限制活動六摩擦焊 摩擦焊的焊接過程如動畫所示。摩擦焊的熱能來摩擦焊的焊接過程如動畫所示。摩擦焊的熱能來源于焊接端面的摩擦。其焊接過程如下：源于焊接端面的摩擦。其焊接過程如下： 工件工件1 1高速旋轉(zhuǎn)高速旋轉(zhuǎn)工件工件2 2向工件向工件1 1方向移動方向移動兩兩工件接觸時減慢移動速度，加壓工件接觸時減慢移動速度，加壓摩擦生熱摩擦生熱接頭接頭被加熱到一定溫度被加熱到一定溫度工件工件1 1迅速停止旋轉(zhuǎn)迅速停止旋轉(zhuǎn)進一步進一步加壓工件加壓工件22保壓一定時間保壓一定時間接頭形成。接頭形成。焊接特點焊接特點： （1 1）固態(tài)焊接，接頭區(qū)域為鍛造組織，不產(chǎn)生與熔化和凝）固態(tài)焊接，接頭區(qū)域為鍛造組織，不產(chǎn)生與熔化和凝固相關(guān)的焊接缺陷，重復(fù)性好；固相關(guān)的焊接缺陷，重復(fù)性好； （2 2）適合異種材料的連接（凡可進行鍛造的金屬材料都可）適合異種材料的連接（凡可進行鍛造的金屬材料都可以焊接）；以