金屬工藝學(xué)其它常用焊接方法

1、 第二章第二章 其它常用焊接方法其它常用焊接方法第一節(jié)第一節(jié) 電阻焊電阻焊利用電流通過焊件及其接觸處所產(chǎn)生的電阻熱，將利用電流通過焊件及其接觸處所產(chǎn)生的電阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力下形焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力下形成焊接接頭的焊接方法。成焊接接頭的焊接方法。焦耳焦耳-楞次定律楞次定律Q=I2RtQ-電阻焊時所產(chǎn)生的電阻熱，電阻焊時所產(chǎn)生的電阻熱，J；I-焊接電流，焊接電流，A；R-工件的總電阻，工件的總電阻，；T-通電時間，通電時間，S。點焊；點焊；利用柱狀電極加熱通電，在搭接工件接觸面間焊成一個個焊點的方法。通電、加壓通電、加壓電阻發(fā)熱電阻發(fā)熱-金屬熔化金

2、屬熔化形形成焊點。成焊點。點焊的焊接原理點焊的焊接原理點焊的應(yīng)用：點焊的應(yīng)用：主要適用于厚度小于主要適用于厚度小于4mm4mm的薄板、沖壓結(jié)的薄板、沖壓結(jié)構(gòu)及線材的焊接。構(gòu)及線材的焊接。廣泛用于制造汽車、車廂、飛機(jī)等薄壁結(jié)廣泛用于制造汽車、車廂、飛機(jī)等薄壁結(jié)構(gòu)以及罩殼和輕工業(yè)。構(gòu)以及罩殼和輕工業(yè)。盤狀電極盤狀電極-壓壓緊、拖動焊件緊、拖動焊件-形成焊縫形成焊縫縫焊縫焊：用旋轉(zhuǎn)的圓用旋轉(zhuǎn)的圓盤狀滾動電極代替柱盤狀滾動電極代替柱狀電極狀電極縫焊的應(yīng)用縫焊的應(yīng)用主要用于制造厚度小于主要用于制造厚度小于3mm3mm、要求密封、要求密封性的薄壁結(jié)構(gòu)。性的薄壁結(jié)構(gòu)。如：油箱、小型容器、管道等。如：油箱、小

3、型容器、管道等。對焊對焊：利用電阻熱使兩個工件在整個接觸面利用電阻熱使兩個工件在整個接觸面上焊接起來的一種方法。上焊接起來的一種方法。對焊焊件斷對焊焊件斷面盡量相同。面盡量相同。圓棒直徑、圓棒直徑、方鋼邊長、方鋼邊長、管子壁厚差管子壁厚差均不應(yīng)超過均不應(yīng)超過25%。第二節(jié)第二節(jié) 摩擦焊摩擦焊利用工件間相互摩擦產(chǎn)生的熱量，利用工件間相互摩擦產(chǎn)生的熱量，同時加壓而進(jìn)行焊接的方法。同時加壓而進(jìn)行焊接的方法。加壓（加壓（F）、摩擦（旋轉(zhuǎn)）、摩擦（旋轉(zhuǎn)）-產(chǎn)生熱量、接頭產(chǎn)生熱量、接頭處于高溫塑性處于高溫塑性-剎車剎車-形成焊接接頭形成焊接接頭焊件1摩擦焊的特點是摩擦焊的特點是(1)(1)在摩擦焊過程中，

4、焊件接觸表面的氧化膜在摩擦焊過程中，焊件接觸表面的氧化膜與雜質(zhì)被清除，因此接頭組織致密，不易產(chǎn)生與雜質(zhì)被清除，因此接頭組織致密，不易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷，接頭質(zhì)量好而且穩(wěn)定。氣孔、夾渣等缺陷，接頭質(zhì)量好而且穩(wěn)定。(2)(2)可焊接的金屬范圍較廣，不僅可焊同種金可焊接的金屬范圍較廣，不僅可焊同種金屬，也可以焊接異種金屬。屬，也可以焊接異種金屬。(3)(3)焊接操作簡單，不需焊接材料，容易實現(xiàn)焊接操作簡單，不需焊接材料，容易實現(xiàn)自動控制，生產(chǎn)率高。自動控制，生產(chǎn)率高。(4)(4)電能消耗少電能消耗少( (只有閃光對焊的只有閃光對焊的1/101/10一一l/15)l/15)。(5)(5)設(shè)備復(fù)雜，一

5、次性投資大。設(shè)備復(fù)雜，一次性投資大。利用熔點比焊件低的釬料（釬絲）作填充金利用熔點比焊件低的釬料（釬絲）作填充金屬，適當(dāng)加熱后，釬料熔化而將處于固態(tài)的屬，適當(dāng)加熱后，釬料熔化而將處于固態(tài)的焊件聯(lián)結(jié)起來的焊接方法。焊件聯(lián)結(jié)起來的焊接方法。釬焊的種類釬焊的種類（1 1）硬釬焊）硬釬焊-釬料熔點在釬料熔點在450450以上，焊以上，焊 接強(qiáng)度較高。用于焊接刀頭、銅合金等。接強(qiáng)度較高。用于焊接刀頭、銅合金等。（2 2）軟釬焊）軟釬焊-釬料熔點在釬料熔點在450450以下，接以下，接 頭強(qiáng)度低。用于焊接導(dǎo)電元件等。頭強(qiáng)度低。用于焊接導(dǎo)電元件等。第三節(jié)、釬焊第三節(jié)、釬焊釬焊的過程：釬焊的過程：將表面清理好

6、的工件以搭接形式裝配在一起，將表面清理好的工件以搭接形式裝配在一起，把釬料放在接頭間隙附近或接頭間隙之間。當(dāng)工把釬料放在接頭間隙附近或接頭間隙之間。當(dāng)工件與釬料被加熱到稍高于釬料的熔點溫度后，釬件與釬料被加熱到稍高于釬料的熔點溫度后，釬料熔化料熔化( (此時工件不熔化此時工件不熔化) )，借助毛細(xì)管作用釬料，借助毛細(xì)管作用釬料被吸人并充滿固態(tài)工件間隙，液態(tài)釬料與工件金被吸人并充滿固態(tài)工件間隙，液態(tài)釬料與工件金屬相互擴(kuò)散溶解、冷凝后即形成釬焊接頭。屬相互擴(kuò)散溶解、冷凝后即形成釬焊接頭。釬焊的特點釬焊的特點(1)(1)工件加熱溫度較低，組織和力學(xué)性能變化很小，工件加熱溫度較低，組織和力學(xué)性能變化很

7、小，變形也小。接頭光滑平整，工件尺寸精確。變形也小。接頭光滑平整，工件尺寸精確。(2)(2)可焊接性能差異很大的異種金屬，對工件厚度的可焊接性能差異很大的異種金屬，對工件厚度的差別也沒有嚴(yán)格限制。差別也沒有嚴(yán)格限制。(3)(3)工件整體加熱釬焊時，可同時釬焊多條工件整體加熱釬焊時，可同時釬焊多條( (甚至上千甚至上千條條) )接縫組成的復(fù)雜形狀構(gòu)件生產(chǎn)率很高。接縫組成的復(fù)雜形狀構(gòu)件生產(chǎn)率很高。(4)(4)設(shè)備簡單，投資費(fèi)用少。設(shè)備簡單，投資費(fèi)用少。 但釬焊的接頭強(qiáng)度較低，尤其是動載強(qiáng)度低，允許但釬焊的接頭強(qiáng)度較低，尤其是動載強(qiáng)度低，允許的工作溫度不高，焊前清整要求嚴(yán)格的工作溫度不高，焊前清整要

8、求嚴(yán)格第四節(jié)第四節(jié) 電渣焊電渣焊利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電利用電流通過熔渣所產(chǎn)生的電阻熱作為熱源進(jìn)行焊接的方法。阻熱作為熱源進(jìn)行焊接的方法。固態(tài)熔劑固態(tài)熔劑形成渣池形成渣池形成焊縫形成焊縫電渣焊與其它焊接方法相比有以下特點電渣焊與其它焊接方法相比有以下特點焊縫金屬比較純凈厚件可一次焊成焊后須正火處理生產(chǎn)率高成本低特點焊件厚大性能要求不高適用范圍第五節(jié)第五節(jié) 真空電子束焊接真空電子束焊接原理原理真空室內(nèi)：電子槍、真空室內(nèi)：電子槍、工件、夾具。工件、夾具。電子槍：由加熱燈絲、電子槍：由加熱燈絲、陰極、陽極、聚集裝陰極、陽極、聚集裝置組成。置組成。陰極被燈絲加熱，發(fā)陰極被燈絲加熱，發(fā)電子束達(dá)焊件表面

9、，電子束達(dá)焊件表面，使焊件溶化，完成焊使焊件溶化，完成焊接。接。交流電加熱燈絲直流高壓陰極陽極發(fā)出電子集聚電子束集束功率密度可達(dá)109瓦/厘米2 ，束徑可達(dá)幾微米！被光斑照射的局部范圍內(nèi)，在幾分之一微秒時間內(nèi)溫度可達(dá)幾千度以上。不開坡口，不用不開坡口，不用焊絲、焊劑等。焊絲、焊劑等。保證焊縫金屬保證焊縫金屬高純度，內(nèi)部高純度，內(nèi)部熔合好，無氣熔合好，無氣孔、孔、夾渣。夾渣。參數(shù)調(diào)節(jié)范圍寬參數(shù)調(diào)節(jié)范圍寬熱源密度大焊熱源密度大焊縫寬深比大?？p寬深比大。無焊接變形，無焊接變形，不產(chǎn)生裂紋不產(chǎn)生裂紋。真空電子束焊的特點真空電子束焊的特點。第六節(jié)第六節(jié) 激光焊接激光焊接利用原子受激輻射原理，使物質(zhì)受激而

10、產(chǎn)生波長均一、方向一致和強(qiáng)度很高的光束稱為激光。產(chǎn)生的器件稱激光器。分脈沖激光點焊和連續(xù)激光焊接。原理：激光器-激光束聚焦熱能熔化焊接。激光焊接技術(shù)被用于對金屬和非金屬材料的激光焊接技術(shù)被用于對金屬和非金屬材料的焊接、切割、穿孔。焊接、切割、穿孔。激光焊接激光焊接( (主要是脈沖激光點焊主要是脈沖激光點焊) )特別適合焊特別適合焊接微型、精密、排列非常密集和熱敏感材料接微型、精密、排列非常密集和熱敏感材料的焊件，已廣泛應(yīng)用于微電子元件的焊接。的焊件，已廣泛應(yīng)用于微電子元件的焊接。如集成電路內(nèi)外引線焊接，微型繼電器、電如集成電路內(nèi)外引線焊接，微型繼電器、電容器、石英晶體的管殼封焊，以及儀表游絲容

11、器、石英晶體的管殼封焊，以及儀表游絲的焊接等。但激光焊接設(shè)備的功率較小，可的焊接等。但激光焊接設(shè)備的功率較小，可焊接的厚度受到一定限制，而且操作與維護(hù)焊接的厚度受到一定限制，而且操作與維護(hù)的技術(shù)要求較高。的技術(shù)要求較高。激發(fā)具有亞穩(wěn)態(tài)能激發(fā)具有亞穩(wěn)態(tài)能級結(jié)構(gòu)的物質(zhì)產(chǎn)生級結(jié)構(gòu)的物質(zhì)產(chǎn)生受激輻射，輸出大受激輻射，輸出大量的光能。量的光能。其作用是使激其作用是使激光束準(zhǔn)確聚焦光束準(zhǔn)確聚焦并且可以調(diào)整并且可以調(diào)整聚焦位置。聚焦位置。激光焊接基本原理：激光焊接基本原理：激光焊接的特點：激光焊接的特點：(1)(1)激光輻射的能量釋放極其迅速，點焊過程激光輻射的能量釋放極其迅速，點焊過程只有幾毫秒。這不僅提高了生產(chǎn)率，而且被焊只有幾毫秒。這不僅提高了生產(chǎn)率，而且被焊材料不易氧化。因此可以在大氣中進(jìn)行焊接，材料不易氧化。因此可以在大氣中進(jìn)行焊接，不需要?dú)怏w保護(hù)或真空環(huán)境。不需要?dú)怏w保護(hù)或真空環(huán)境。(2)(2)激光焊接的能量密度很高，熱量集中，作激光焊接的能量密度很高，熱量集中，作用時間很短。所以焊接熱影響區(qū)極小，焊件不用時間很短。所以焊接熱影響區(qū)極小，焊件不變形，特別適用于熱敏感材料的焊接。變形，特別適用于熱敏感材料的焊接。 (3)(3)激光束可用反射鏡或偏轉(zhuǎn)棱鏡將其在任激光束可用反射鏡或偏轉(zhuǎn)棱鏡將其在任何方向上彎曲或聚焦，可以用光導(dǎo)纖維引到何方向上彎曲或聚焦，可以用光導(dǎo)纖維