第三章焊接方法與設(shè)備

（設(shè)備管理）第三章焊接方法與設(shè)備第三章焊接方法與設(shè)備幾十種，這一章主要討論埋弧焊、氣體保護焊等一些常用的電弧焊方法。3.1手工焊條電弧焊－ShieldedMetal-arcWelding(SMAW)終形成焊縫，是目前在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種焊接方法。焊接過程如下圖3-1：圖3-1焊條電弧焊焊接過程示意圖手弧焊的主要優(yōu)點：①操作靈活，可達性好．易地掌握，而且使用方使、簡單、投資少。③應(yīng)用范圍廣。選擇合適的焊條可以焊接許多常用的金屬材料。手弧焊的主要缺點有；①焊接質(zhì)量不夠穩(wěn)定。焊接質(zhì)量受焊工的操作技術(shù)、經(jīng)驗、情緒的影響。合物、氟化物等有毒物質(zhì)的危害。之輔助時間較長，所以生產(chǎn)效率低。焊前準(zhǔn)備：氣孔和冷裂紋。②清除工件坡口及兩側(cè)各20mm范圍內(nèi)的銹、水、油污等，防止產(chǎn)生氣孔和延遲裂紋。按規(guī)定的位置進行定位焊。④針對剛性大的結(jié)構(gòu)和可焊性差的材料，焊前對工件進行全部或局部預(yù)熱，裂紋。后熱和焊后熱處理：紋。焊后為改善接頭的顯微組織和性能或消除焊接殘余應(yīng)力而進行的熱處理，稱消除應(yīng)力退火。3.2埋弧自動焊－Submeerged-ArcWelding(SAW)埋弧焊時，采用盤狀焊絲配合焊劑，以代替手弧焊時的焊條。焊接過程中，30-50mm3.2.1焊接過程圖3-2工操作。圖3-2埋弧焊示意圖3.2.2埋弧焊的優(yōu)點⑴生產(chǎn)效率高⑵焊接質(zhì)量好⑶節(jié)省金屬和電能⑷在有風(fēng)的環(huán)境中焊接時，埋弧焊的保護效果勝過其它焊接方法。⑸勞動條件好3.2.3埋弧焊的缺點⑴主要適用于水平位置焊縫焊接。⑵難以用來焊接鋁、鈦等氧化性強的金屬及其合金。⑶只適于長焊縫的焊接⑷不適合焊接厚度小于1mm的薄板。⑸容易焊偏。3.2.4應(yīng)用范圍構(gòu)的制造中。3.2.5焊接電弧自動調(diào)節(jié)原理長的變化。如圖3-3，如果弧長縮短，電弧的穩(wěn)定工作點就由O沿電源外特性移到O1弧的穩(wěn)定工作點就由O沿電弧靜特性移到O2弧電壓反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。圖3-3電弧靜態(tài)工作點的波動3.2.5.1電弧自身調(diào)節(jié)作用的原理如果弧長保持穩(wěn)定，那么送絲速度Vf（feed）和焊絲的熔化速度Vm(melt)必須相等，

也就是Vf=Vm這是任何熔化極電弧系統(tǒng)的穩(wěn)定條件。穩(wěn)定工作點就由O沿電源外特性移到O1焊絲熔化速度主要受電流影響，所以焊絲熔化速度加快，而送絲速度是不變的，這就出現(xiàn)了Vf>Vm，弧長加大，從而電弧穩(wěn)定工作點自動恢復(fù)到原來的O點。都采用緩降特性甚至平特性的電源。3.2.5.2電弧電壓均勻調(diào)節(jié)原理會強迫弧長恢復(fù)到原來的長度從而保持焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定?？梢钥闯?，均勻調(diào)節(jié)是一種強迫調(diào)節(jié)，而電弧的自身調(diào)節(jié)是一種自發(fā)調(diào)節(jié)。外特性的電源，弧長變化引起的電流變化不大，所以電弧自身調(diào)節(jié)作用很弱。3.2.6埋弧自動焊工藝3.2.6.1焊前準(zhǔn)備（1）接頭形式和坡口加工（2）焊前清理（3）裝配3.2.6.2埋弧焊工藝（1）平板雙面對焊①懸空焊②焊劑墊法圖3-4焊劑墊結(jié)構(gòu)原理1-焊件；2-焊劑；3-橡皮帆布；4-橡皮帆布軟管③臨時工藝墊板法圖3-5臨時墊雙面焊(a)薄鋼帶墊；(b)石棉繩墊；(c)石棉板墊④手弧焊封底法（2）單面焊雙面成形（3）角焊縫圖3-6船形焊和斜角焊(a)船形焊；(b)斜角焊3.2.6.3焊接參數(shù)對焊縫成形的影響（1）焊接電流、焊接電壓圖3-7焊接電流對焊縫成形的影響圖3-8電弧電壓對焊縫成形的影響B(tài)-熔寬；H-熔深；a-余高（3）焊絲干伸長（4）極性（5）焊絲直徑（6）焊接速度（7）焊絲傾角圖3-9焊絲傾角對焊縫成形的影響(a)前傾；(b)后傾；(c)后傾角度的影響（8）焊件傾斜圖3-10焊件斜度對焊縫成形的影響a）上坡焊；b）上坡焊焊件斜度的影響；c）下坡焊；d）下坡焊焊件斜度的影響（9）坡口形狀和間隙大小圖3-11坡口形狀和間隙大小對焊縫成形的影響（10）焊件厚度和焊件散熱條件3.3氣體保護電弧焊－GasShielded-ArcWelding氣保護焊是依靠特殊的焊槍將保護氣體連續(xù)不斷的送到電弧周圍，在電弧以及焊接區(qū)形成局部氣體保護層，從而防止大氣污染焊縫。3.3.1氣保護焊的優(yōu)點與手弧焊相比⑴由于不采用藥皮焊條，容易實現(xiàn)自動化、半自動化提高生產(chǎn)率，容易實現(xiàn)全位置焊接。⑵HAZ小，焊接變形小。因為保護氣體對電弧有壓縮作用，電弧熱量集中。與埋弧焊相比作和控制。⑵焊縫表面沒有渣，厚件多層焊時可節(jié)省大量的層間清渣工作，生產(chǎn)率高、產(chǎn)生夾渣等焊縫缺陷的可能性少。⑶可進行全位置焊接⑷適用范圍廣3.3.2氣體保護焊的類型不熔化極氣體保護電弧焊和熔化極氣體保護電弧焊前者包括稱為TIG焊T是英語tungstenig代表inertgas—等離子弧焊和原子氫焊以氬氣或氬氣氦氣的混合氣作保護氣體時稱為MIG焊-metalinertgaswelding，M是metal-O2、氬-CO2或者氬-CO2-O2等混合氣體作保護氣體時稱為MAG焊

-metalactivegaswelding特征、CO2氣體保護焊以及混合氣體保護焊等等。3.4鎢極氬弧焊（TIG焊）3.4.1鎢極氬弧焊原理鎢極氣體保護焊的設(shè)備圖見圖3-12噴向焊接區(qū)形成氣體保護層。圖3-12鎢極氬弧焊示意圖特點：①鎢極不熔化，只起導(dǎo)電和產(chǎn)生電弧作用，比較容易維持電弧的長度，焊接過程穩(wěn)定，易實現(xiàn)機械化；保護效果好，焊縫質(zhì)量高。②適用于焊接厚度為6mm以下的薄板。③一般不采用直流反接。④焊接鋁、鎂及其合金時，則采用交流電源或直流反接。⑤鎢極氬弧焊需加填充金屬，填充金屬可為焊絲，也可為填充金屬條或者采用卷邊接頭等。⑥熔深淺，生產(chǎn)率低。3.4.1.1電極TIG焊時，電極可以是純鎢，也可以是鎢合金，因為它們滿足不熔化極氣保護焊時電極材料要滿足的三個要求：(a)耐高溫、焊接過程中不發(fā)生損耗。(b)電流容量大。(c)引弧和穩(wěn)弧性好。一般，用純鎢極效果比不上用鎢合金極。鎢合金電極通常含有1%到2%的氧下使電極尖端保持較低溫度并使起弧更為容易。W+1~2%ThO2，W+1~2%CeO2，ZrO2，Y2O3，La2O3

經(jīng)實踐證明：Y2O3、ZrO2、CeO2性能較好（圖3-203.4.1.2保護氣體TIG焊的保護氣體可以是氬氣、氦氣或氬氣和氦氣的混合氣體。因為氬氣比氦氣便宜、容易引弧，而且在一定的焊速下，能得到比較窄的焊縫，HAZ也小，所以氬氣使用更為普遍。所以TIG的純度應(yīng)不低于99.7%，氧和其它氣體和水分的含量應(yīng)極小。3.4.1.3鎢極氬弧特點（1）直流鎢極氬弧直流TIG焊時，電弧燃燒穩(wěn)定。正接：流大。反接：由于反接時熔池淺而寬，生產(chǎn)率低，因此一般不推薦使用。焊件是陰極，氬氣的正離子流以高速沖向熔池表面，氬的正離子質(zhì)量很大，種現(xiàn)象稱為“陰極破碎”或“陰極清理”作用。（2）交流鎢極氬弧交流鎢極氫弧焊電壓和電流波形如圖3-13所示。圖3-13交流鎢極氫弧焊時電弧電壓和電流波形及直流分量示意圖a）電壓波形；b）電流波形U0一電源空載電壓；I—電流；U—電弧電壓正半波時，鎢極為負極——相當(dāng)于直流正接穩(wěn)定負半波時，焊件為負極——相當(dāng)于直流反接負半周→反接→工件作陰極→陰極破碎作用，可以清除熔池表面的氧化膜所以TIG焊焊鋁、鎂及其合金時一般都是采用交流電源有電流流過，導(dǎo)致電弧不穩(wěn)，甚至熄弧，所以交流電弧沒有直流電弧穩(wěn)定。直流分量3-13）。由于兩半周的電

作，所以有必要消除直流分量。面，采用高頻振蕩器穩(wěn)弧或用高壓脈沖引弧和穩(wěn)弧。3.4.1.4焊接電源外特性的選擇TIG焊時，由于使用的電流密度較小以及氬氣的導(dǎo)熱率小，電弧基本不受壓TIG小變化都會引起焊接電流發(fā)生很大的波動，所以，TIG焊時最理想的是采用垂直引起的電流波動（圖3-14）。圖3-14垂直陡降的電源外特性3.4.1.5焊槍TIG焊焊槍的作用是夾持電極、傳導(dǎo)焊接電流和輸送保護氣體。手工焊焊槍手把上裝有啟動和停止按紐。為防止焊槍過熱，焊接時要采取一定的冷卻措施。槍建議在焊接電流超過200A時使用。為控制保護氣體的方向和分布，焊槍端部效果。圖3-15TIG焊焊槍3.4.2應(yīng)用由于氬氣的保護，隔離了空氣對熔化金屬的有害作用，所以，TIG焊廣泛用料，除了對焊接質(zhì)量要求很高的場合，一般不采用TIG焊。3.5熔化極氬弧焊（MIG或MAG焊）3.5.1原理和TIGMIG（MAG保護氣體——熔化的母材金屬熔合、冷凝后形成焊縫金屬。3.5.2特點⑴和TIG損失，冶金過程比較簡單。⑵勞動生產(chǎn)率高。⑶MIG焊可直流反接，焊接鋁、鎂等金屬時有良好的陰極霧化作用，可有效去除氧化膜，提高了接頭的焊接質(zhì)量。⑷不采用鎢極，成本比TIG焊低。⑸有可能取代TIG焊。⑹MIG焊焊接鋁及鋁合金時，可以采取亞射流熔滴過渡方式提高焊接接頭的質(zhì)量。的油污、鐵銹等較為敏感，容易產(chǎn)生氣孔，焊前必須仔細清理焊絲和工件。3.5.3熔滴過渡縫成形、飛濺大小等有直接的關(guān)系。3.5.3.1影響熔滴過渡的力是不同的。①重力渡。②表面張力表面張力是在焊絲端頭上保持熔滴的主要作用力，F(xiàn)σ=2πRσ（σ表面張力③電磁力—熔滴—④等離子流力的。⑤斑點壓力3.5.3.2熔滴過渡的形式狀過渡和短路過渡（圖3-28圖3-16熔滴過渡形式a）短路過渡；b）滴狀過渡；c）射流過渡（1）短路過渡形成條件：U較低，I較小形成原因：細絲氣體保護焊（φ0.8-0.6mm）時，在小電流、低電壓情況下，焊絲端部

3-16a化，不斷重復(fù)上面的過程，就能實現(xiàn)穩(wěn)定的短路過渡。焊接特點：的全位置焊接。②滴狀過渡形成條件：U較高，I較小形成原因：U較高→弧長長→不易短路；I較小→弧柱和熔滴間的斑點面積小→表面張力、電磁力、斑點壓力都是阻力，等離子流力又小，所以熔滴過渡主要靠重力。滴過渡的力形成大滴過渡。焊接特點：力作用實現(xiàn)過渡，所以只適合于平焊位置。滴狀過渡形式一般很少采用。③射流過渡形成條件：U較高，I較大，直流反接，氬氣或富氬混合氣作保護氣形成原因：界電流值。產(chǎn)生收縮效應(yīng)，結(jié)果在焊接過程中只允許很小的熔滴形成和過渡。焊接特點：接是有效的，適合于全位置焊接。3.5.3.3MIG焊的熔滴過渡特點MIG焊和MAG焊時，熔滴過渡主要采用短路過渡和射流過渡，其中短路焊接用于薄板高速焊接和全位置焊，射流過渡用于中、厚板的水平對接和角接。MIG焊時，基本上都用直流反接。因為反接時可實現(xiàn)細射流過渡，而正接時不規(guī)則的滴狀過渡。MIG焊不適用交流電，因為在每一個半周上焊絲的熔化情況不相等。采用MIG亞射流過渡。過渡特征：形成條件：IU形成原因：IUU斷→重新引弧焊接特點：于焊接鋁和鋁合金。3.6熔化極脈沖氬弧焊普通MIG電流才能產(chǎn)生射流過渡，因此限制了MIGMIG焊的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是將脈沖電流周期性地疊加在維弧電流上。維弧渡。熔化極脈沖氫弧焊時，它具有以下特點：（1）具有較寬的電流調(diào)節(jié)范圍。采用脈沖電流后，可在平均電流小于臨界TIG焊生產(chǎn)率高且變形小。用熔化極脈沖氫弧焊焊接薄板的最大優(yōu)點對中、有利于減小氣孔傾向。（2）容易實現(xiàn)全位置焊接。由于采用脈沖電流后使總的平均電流較小，因進行全位置焊接。（3）可焊接熱敏感性強的材料。由于脈沖電流既可使母材得到較大的熔深HAZ鋼的厚板窄間隙焊接。3.7CO2氣體保護焊卻極為重要的場合大量使用的是純CO2氣體保護焊。圖3-17CO2氣體保護焊3.7.1CO2氣體保護焊的特點3.7.1.1優(yōu)點①生產(chǎn)效率高，節(jié)省能源②焊接成本低③適用范圍廣④焊縫質(zhì)量高⑤焊后不用清渣，又是明弧，便于監(jiān)視和控制。⑥焊接變形小3.7.1.2缺點①飛濺大，焊縫成形差②電弧氣氛具有較強的氧化性，必須采取含有脫氧劑的焊絲3.7.2CO2氣體保護焊需要克服的問題3.7.2.1氧化問題（1）合金元素的氧化氧化反應(yīng)的結(jié)果就使得合金元素大量燒損，導(dǎo)致焊縫金屬力學(xué)性能下降。溶入熔池的FeO與碳元素作用，產(chǎn)主CO氣體。如果此氣體不能析出熔池，便在焊縫中形成氣孔。溶入熔滴中的FeO與碳元素作用產(chǎn)生的CO氣體，則在電弧高溫下急劇膨脹，使熔滴爆破而引起金屬飛濺。COCO2焊中的三個主要問題。這三方面的

問題都與CO2氣體在高溫時的氧化性有關(guān)。

（2）脫氧措施通常是在焊絲金屬中，加入一定量的脫氧劑（與氧的親和力比Fe大的合金元素），使FeO中的Fe還原。脫氧劑在完成脫氧任務(wù)之余，所剩余的量便作為SiMn聯(lián)合脫氧（如應(yīng)用H08Mn2SiA焊絲）具有滿意的效果，可以得到高質(zhì)量的焊縫。加入到焊絲中的Si和Mn，在焊接過程中一部分被直接氧化掉和蒸發(fā)掉，一部分耗于FeO的脫氧，其余部分則剩留在焊縫金屬中充作合金元素。焊絲中Si含量過高將降低焊縫的抗熱裂縫能力，Mn含量過高將使焊縫金屬的沖擊值下降。Si和Mn之間的比例還必須適當(dāng)（Mn：Si為1.5～3比較合適），否則不能很好地結(jié)合成硅酸鹽MnO·SiO2縫的塑性和沖擊值下降。3.7.2.2氣孔問題：由于CO2焊時，沒有熔渣覆蓋，熔池暴露，CO2氣流對它有附加的冷卻作用，

H2N2和CO性很大。CO氣孔——脫氧不足N2氣孔——保護不良H2氣孔——污染制焊絲和母材表面的鐵銹、油污、水分或CO2氣體中的水分可以控制氫氣孔。目

CO2CO2

焊接時氣孔問題就可以解決了。3.7.2.3飛濺問題（1）金屬飛濺產(chǎn)生飛濺的主要原因有兩個：一是熔滴區(qū)碳氧化生成的大量CO氣體急劇膨脹而發(fā)生的劇烈爆炸，一是CO2焊一般用短弧焊接，短路過渡后電弧再引燃時對熔池產(chǎn)生的巨大沖擊力使金屬濺出。（2）減小金屬飛濺的措施目前，減少飛濺的措施主要有以下幾方面：①正確選擇工藝參數(shù)a.焊接電流和電壓b.焊槍角度c.焊絲伸出長度②采用混合氣體（+Ar）③在焊接回路中串聯(lián)電抗、電阻、增大電源變壓器阻抗等方法④采用直流反接，減小斑點壓力，促進熔滴細顆粒過渡在50CO2問題的解決，目前這種工藝已經(jīng)成為最流行的焊接鋼材的半自動化方法。3.7.3CO2氣體保護焊焊接規(guī)范參數(shù)的選擇3.7.3.1短路過渡（1）焊接電流和電壓絲直徑來定（圖3-18圖3-18CO2焊適用的焊接電流和電弧電壓范圍（2）焊絲直徑短路過渡焊接主要采用直徑0.6-1.4mm的細絲，實際應(yīng)用中最大不能超過1.6mm，因為隨焊絲直徑增大，飛濺顆粒和數(shù)量都相應(yīng)增大。直徑超過1.6mm的焊絲一般采用潛弧射滴過渡。焊絲直徑為0.5-1.2mm0.8-4mm徑為1.6-5mm的稱為粗絲焊，用于焊3-25mm的中厚板。我們國家生產(chǎn)中以細絲焊用的多，所以我們國家CO2焊一般采用短路過渡形式。

（3）焊接速度V隨V↑→焊縫熔深、熔寬↓，V太快容易產(chǎn)生咬邊、未焊透隨V↑→冷卻速度↑→出現(xiàn)脆硬組織（高強鋼）↓→冷卻速度↓、高溫停留時間↑→HAZ出現(xiàn)過熱組織↓→生產(chǎn)率↓（4）焊絲干伸長指的是導(dǎo)電嘴到焊絲端部的距離。L過大→R↑→電阻熱↑→焊絲過熱、成段熔化、飛濺嚴(yán)重過大→氣保護效果變壞L過小→妨礙焊工觀察焊縫，且飛濺金屬容易堵塞噴嘴所以，L要適當(dāng)。一般干伸長取焊絲直徑的10-12倍。（5）氣體流量入焊接區(qū)，使保護效果變差。一般小電流焊槍，取5-15L/min；中電流焊槍（120～200A）氣體流量為15～25L/min。（6）電源極性CO2焊一般采用直流反接，堆焊時采用直流正接。3.7.3.2潛弧射滴過渡潛弧過渡采用的電弧U和I要比短路過渡高。CO2焊中，對于一定直徑的焊池并不短路。潛弧射滴過渡焊接過程穩(wěn)定，適合于焊接中等厚度和大厚度工件。（1）焊絲直徑（2）電流和電壓（3）氣體流量（4）焊接速度3.7.4焊接設(shè)備CO2焊焊接設(shè)備是由供氣系統(tǒng)、送絲系統(tǒng)、自動或半自動焊槍、焊接電源以

及控制系統(tǒng)組成的，見圖3-19。圖3-19CO2焊焊接設(shè)備示意圖1-CO2氣瓶；2-預(yù)熱器；3-高壓干操器；4-氣體減壓閥；5-氣體流量計；6-低壓干燥器；7-氣閥；8-送絲機構(gòu)；9-焊槍；10-可調(diào)電感；11-焊接電源；12-焊件3.7.4.1焊接電源（1）電流種類和極性的選擇（2）對外特性的要求圖3-20弧長變化時電源外特性曲線對電流變化的影響1—平特性；2—下降外特性（3）對動特性的要求3.7.4.2供氣系統(tǒng)3.7.4.3送絲系統(tǒng)CO2焊采用等速送絲系統(tǒng)。3.7.4.4自動和半自動焊槍它們的作用是導(dǎo)電、導(dǎo)絲和導(dǎo)氣。3.7.4.5控制系統(tǒng)氣體保護焊控制系統(tǒng)應(yīng)完成下列工作：（1）控制送絲有微小波動時自動保持恒定送絲速度。（2）控制供氣續(xù)供氣，使熄弧后的熔池在凝固期間受到保護。（3）控制供電電，以免焊絲與熔池粘連。3.8等離子弧焊接3.8.1等離子弧等離子弧是借助水冷噴嘴對電弧的拘束壓縮作用而獲得的一種比普通電弧能量密度及溫度更高，導(dǎo)電性更好的壓縮電弧。等離子弧是通過三種壓縮效應(yīng)得到的（可參看圖3-21）：圖3-21等離子弧發(fā)生裝置原理圖（1）熱收縮效應(yīng)稱熱收縮效應(yīng)；（2）電磁收縮效應(yīng)磁場因互相吸引而迫使電弧收縮。電流密度越大，磁收縮作用越強。（3）機械壓縮效應(yīng)電弧經(jīng)過有一定孔徑的水冷噴嘴通道，使電弧截面受到拘束，不能自由擴展。高，具有很大的沖力，這種等離子弧稱為“剛性弧，主要用于切割，反之，若等離于弧的沖力很小，則稱“柔性弧，主要用于焊接。目前，等離子弧絕大多數(shù)采用具有下降外特性的直流電源，進行正接。3.8.2等離子弧焊接的特點（1）弧柱溫度高，能量密度大，加熱集中，熔透能力強，可以高速施焊，生產(chǎn)率高；（2）等離子弧工作穩(wěn)定，工藝參數(shù)調(diào)節(jié)范圍寬，可焊接極薄的金屬，也可完成厚板的穿孔型焊接；（3）焊縫深寬比大，熱影響區(qū)窄，焊接變形小，可保證優(yōu)良的焊接質(zhì)量；

（4）由于鎢極內(nèi)縮至噴嘴內(nèi)，不與焊件接觸，鎢極損耗小；（5）設(shè)備復(fù)雜，成本高，工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)較復(fù)雜，噴嘴的使用壽命短。3.8.3等離子弧焊的種類和微束等離子弧焊3.8.3.1穿孔型等離子弧焊接原理見圖3-22移，該現(xiàn)象叫小孔效應(yīng)。該焊接工藝方法稱為穿孔型等離子弧焊。圖3-22穿孔型等離子弧焊接穿孔型離子弧焊可保證完全焊透，一般大電流等離子弧焊（100～300A）大都采用此方法。3.8.3.2熔入型等離子弧焊接較快。3.8.3.3微束等離子弧焊接指30A量密度較小，比較柔和，可用于焊接0.025～2.5mm的箔材及薄板。微束等離子HAZ窄且焊接質(zhì)量好。焊前應(yīng)仔細清潔焊件表面，采用精密的裝焊夾具，以保證焊接質(zhì)量與防止焊接變形。3.8.4應(yīng)用航空和空間技術(shù)中。3.9電渣焊3.9.1焊接過程電渣焊是利用電流通過液態(tài)熔渣產(chǎn)生的熔渣電阻熱作為熱源熔化母材和電極(填充金屬)，利用熔渣保護熔池進行焊接的熔焊方法。電渣焊過程：形成熔池→凝固結(jié)晶、形成焊縫。有實質(zhì)的區(qū)別，此外，電渣焊總是以立焊方式進行，不能平焊。液態(tài)熔渣既是焊接熱源，又是熔池的良好保護層，其保護作用比埋弧焊的更強。焊劑-431也可用于電渣焊。3.9.2特點3.9.2.1優(yōu)點（1）可焊厚件，生產(chǎn)率高（2）焊縫質(zhì)量好（3）焊劑及電能消耗少3.9.2.2缺點現(xiàn)，故對電極要求高。3.9.3應(yīng)用電渣焊主要應(yīng)用于30mm以上的厚件，可與鑄造及鍛壓相結(jié)合生產(chǎn)組合件，水壓機及其它大型鍛壓機械。在高壓鍋爐、石油高壓精煉塔、電站的大型容器、煉鐵高爐以及造船工業(yè)中亦獲得大量應(yīng)用。3.10電阻焊加壓力，形成原子間結(jié)合的焊接方法。3.10.1特點（1）優(yōu)點用焊絲、焊條等填充金屬，便可獲得質(zhì)量較好的焊接接頭，其焊接成本低?？紤]校正或熱處理工序。③操作簡單，易于實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn)，無噪聲及煙塵，勞動條件好。光對焊因有火花噴濺需要做適當(dāng)隔離。（2）缺點查，靠各種監(jiān)控技術(shù)來保證。均較低。功率焊機（可達l000kVA）電網(wǎng)負荷較大，若是．單相交流焊機，則對電網(wǎng)的正常運行有不利的影響。3.10.2電阻焊的類型電阻焊有三種基本類型，即點焊、縫焊和對焊。（1）點焊用兩柱狀電極壓緊工件→通電→接觸面發(fā)生點狀熔化(熔核)成一個焊點的結(jié)晶過程。多用于薄板的非密封性連接。（2）縫焊縫。多用于焊接有密封性要求的薄壁結(jié)構(gòu)(δ≤3mm)。（3）電阻對焊將焊件裝配成對接接頭，使其端面緊密接觸，利用強電流通過接頭時產(chǎn)生的電阻熱，將金屬加熱至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。特點：接頭性能較差，多用于對接頭強度和質(zhì)量要求不很高，直徑小于20mm的棒料、管材、門窗等構(gòu)件的焊接。（4）閃光對焊(點)鍛力完成焊接的方法。焊接過程:切斷電流──工件在壓力下產(chǎn)生塑性變形──形成接頭。閃光焊的特點及應(yīng)用①焊接質(zhì)量好，生產(chǎn)率高；②可焊同種金屬或異種金屬(鋼-鋼、銅-鋼、鋁-鋼、鋁-銅等)；③可焊直徑為0.01mm的金屬絲和斷面為上萬平方毫米的金屬棒、管或異型材料。3.11摩擦焊狀態(tài)，并在壓力下形成接頭的熱壓焊方法，見圖3-23。圖3-23摩擦焊示意圖(a）焊接準(zhǔn)備；(b)摩擦加熱開始；(c)摩擦加熱終了；(d)頂鍛焊接12使與112后焊件即被焊在一起。摩擦焊的特點：①加熱溫度低，接頭質(zhì)量好；②焊接生產(chǎn)率高(1200件/h)10～20%為CO2電弧焊的70%左右)；③能焊同種金屬、異種金屬及某些非金屬材料；④焊接過程可控性好，質(zhì)量穩(wěn)定，焊件精度高；⑤勞動條件好，無弧光、煙塵、射線污染；⑦摩擦焊設(shè)備的一次投資大，適用于成批大量生產(chǎn)。摩擦焊的應(yīng)用：①在各種回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的焊接方法中，可逐步取代電弧焊、電阻焊、閃光焊；②一些用熔焊、電阻焊不能焊的異種金屬，可用摩擦焊焊接（如銅—鋁摩用范圍為3O～8000mm2，最大可達2000mm2左右。在建筑、電站、切削刀具生產(chǎn)、汽車、拖拉機、石油鉆桿加工、紡織機械等部門都有應(yīng)用.3.12釬焊3.12.1釬焊的概念焊件的方法?；プ饔?。釬焊包含著兩個過程：一是釬料填滿釬縫的過程（液體對固體的潤濕性好；散——焊件和液態(tài)釬料在釬焊過程中免于氧化，改善液態(tài)釬料對焊件的潤濕性。釬焊多用搭接接頭、以便通過增加搭接長度（一般為板厚的2～5倍，但實際生產(chǎn)中，一般根據(jù)經(jīng)驗確定，不推薦搭接長度值大于15mm）來提高接頭強度。釬焊方法：通常是以實現(xiàn)釬焊加熱所使用的熱源來命名的。主要作用：創(chuàng)造必要的溫度條件，獲得優(yōu)質(zhì)的釬焊接頭。常用方法：烙鐵、火焰、爐中釬焊等。特殊方法：紅外線釬焊、激光釬焊、光束釬焊、蒸氣浴釬焊等3.12.2釬焊的特點：①釬焊時只有釬料熔化而母材保持固態(tài)；②釬料熔點低于母材的熔點，其成分與母材有很大差別；③熔化的釬料依靠潤濕和毛細作用吸入并保持在母材間隙內(nèi)；④依靠液態(tài)釬料與固態(tài)母材間的相互擴散形成冶金結(jié)合。3.12.3釬焊的優(yōu)點：尺寸精度；次完成多縫多零件的連接；④容易實現(xiàn)異種金屬、金屬與非金屬的連接；⑤對熱源要求較低，工藝過程簡單。3.12.4釬焊的缺點：①釬焊接頭的強度一般比較低、耐熱能力差；②多采用搭接接頭形式，增加了母材消耗和結(jié)構(gòu)重量。3.12.6釬焊的分類按釬料熔點的不同，釬焊分為硬釬焊和軟釬焊兩種。3.12.6.1硬釬焊釬料熔點高于450焊的接頭強度可達490MPa，適用于受力較大或工作溫度較高的焊件。3.12.6.2軟釬焊釬料熔點低于450或其它方法加熱。軟釬焊接頭強度較低，一般不超過68.6MPa，只用于受力不大或工作溫度較低的焊件。3.12.7應(yīng)用間技術(shù)以及化工、食品等部門都有應(yīng)用。3.13電子束焊5×108w/cm21mm其動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，使金屬迅速熔化而實現(xiàn)焊接的方法。極升溫至2400K0.8-3.2mm電子槍應(yīng)置于真空度為10-4～10-5毫米汞柱的電子槍室中。根據(jù)焊件所處環(huán)境不同,電子束焊又分真空（真空度為666×10-4Pa低真空（真空度為1～13Pa）和非真空三種。應(yīng)用最早也是用得較多的是真空電子束焊。電子束焊的特點：①能量密度大(106～108W/cm2)焊接工件厚度為0.1～300mm化學(xué)活潑性強的金屬以及復(fù)合材料、異種金屬，如銅～鎳、鉬～鎳、鉬～銅、鉬～鎢、銅-鋁等。②保護效果好，焊接質(zhì)量高。③熱影響區(qū)窄，焊接變形小，裝配焊接精度高。④電子束焊接設(shè)備投資大，成本較高。電子束焊的應(yīng)用：構(gòu)的焊接；采用普通焊接方法難以保證焊接質(zhì)量的某些特殊材料和結(jié)構(gòu)的焊接，輪機轉(zhuǎn)子、核電站鍋爐汽包、以及齒輪組合件、軸承、卡車后橋等。②對易蒸發(fā)的金屬及合金和含氣量較多的材料（如鋁–鋅–鎂合金、黃銅、未經(jīng)脫氧的低碳鋼等）,不宜采用真空電子束焊接。3.14激光焊固后形成焊接接頭。激光焊的特點①激光束能量密度很高，焊速快，熱影響區(qū)和焊接變形很小，尺寸精度高。在大氣中焊接，也不需外加保護，就能獲得高質(zhì)量焊縫。銀、鉬、鎳、鎢以及玻璃鋼等的焊接。③激光可透過透明材料對封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部進行無接觸焊接(如電子真空管、顯像管的內(nèi)部接線等)。④可焊接直徑為1mm的金屬絲到厚度為50mm的板材。⑤激光焊設(shè)備投資大，養(yǎng)護成本高，焊機功率受限。⑥對激光束波長吸收率低和含有大量低沸點元素的材料一般不宜采用。激光焊的應(yīng)用：適宜于焊各種微型結(jié)構(gòu)，如儀表游絲、集成塊內(nèi)部接線、顯像管電子槍等。采用CO2(可達100KW)(可達50mm)，可進行從薄板精密焊到厚板深穿入焊的各種焊接。激光復(fù)合焊技術(shù)：法和電弧激光順序焊接方法等。3.15超聲波焊是在靜壓力與聲學(xué)系統(tǒng)輸入的高頻（f>16kHz）彈性振動能（即超聲波）共同作用下，使焊件接觸面發(fā)生相對摩擦而進行焊接的一種固相焊接方法。超聲波焊的特點：15～20%；---5%④不足之處是：接頭形式受焊極伸入方式的限制，厚壁工件的焊接較困難。超聲波焊的應(yīng)用主要用于無線電、儀表、精密機械、航空航天工業(yè)中各種微型精密構(gòu)件的焊接，纖維等。3.16擴散焊接界面的均質(zhì)焊接接頭的一種固相焊接方法。擴散焊的特點：0.4～0.7②可焊接的材料種類為各種焊接方法之最。定可靠。④不足之處：單件焊接生產(chǎn)率較低，焊前對焊接件表面的加工清理和裝配質(zhì)量要求十分嚴(yán)格（要求連接表面的粗糙度Ra<0.8m)，需要真空輔助裝置等。擴散焊的應(yīng)用焊后，接頭質(zhì)量顯著提高。3.18高頻焊而實現(xiàn)金屬的結(jié)合。高頻焊通常采用的電流頻率范圍300～450kHz，藉助高頻電可將能量集中于工件表層，而利用“鄰近效應(yīng)又可控制高頻要根