(34)-金屬焊接材料工程基礎(chǔ)

金屬焊接焊接：通過適當?shù)奈锢砘瘜W(xué)過程，使兩個分離的固態(tài)物體產(chǎn)生原子或分子間結(jié)合力而連接成一體的連接方法。焊接技術(shù)主要應(yīng)用在金屬的連接上。一、焊接方法的分類1、熔焊熔焊也稱熔化焊，是最基本的焊接方法。熔化焊的基本原理是指將填充材料（如焊絲）和工件的連接區(qū)基體材料共同加熱至熔化狀態(tài)，在連接處形成熔池，熔池中的液態(tài)金屬冷卻凝固后形成牢固的焊接接頭，使分離工件連接成為一個整體。熔焊焊縫的形成在高溫?zé)嵩吹淖饔孟拢畛浣饘俸突w金屬發(fā)生局部熔化。熔池前部（2-1-2區(qū)）熔化金屬被電弧吹力吹到熔池后部（2-3-2區(qū)），迅速冷卻結(jié)晶。隨著熱源不斷移動，從而形成連續(xù)的致密層狀組織焊縫。

焊縫形成過程示意圖根據(jù)焊接能源種類、能源傳遞介質(zhì)和方式的不同，熔化焊可分為電弧焊、氣焊、電渣焊、電子束焊、激光焊和等離子焊等。①氣焊②電弧焊

手工電弧焊焊接過程示意圖焊縫附近基體金屬焊條藥皮焊芯熔渣熔化焊縫CO2↑保護熔池電弧電弧

手工電弧焊的焊接過程

埋弧自動焊接過程（焊縫剖面圖）利用專門的機械設(shè)備自動完成手工電弧焊中的引燃電弧、送進焊條以及移動電弧等焊接動作，并使電弧在較厚焊劑下燃燒的熔化焊。

埋弧自動焊利用保護性氣體防止外界有害氣體對熔池進行侵害的特殊焊接方法。它適于一些化學(xué)性質(zhì)活潑的金屬焊縫的焊接作業(yè)。

氣體保護焊

氬弧焊CO2氣體保護焊③電渣焊④等離子弧焊⑤真空電子束焊（適于稀有和難熔金屬的焊接和普通材料的高精度焊接）

陰極被燈絲加熱到2600K，并發(fā)射大量的電子。這些電子在高壓電場的作用下，經(jīng)電磁透鏡聚焦成電子束，高速轟擊工件表面（160000km/s）。電子動能瞬間變成熱能（能量密度是普通電弧的1000倍）。⑥激光焊基本原理：利用激光器受激產(chǎn)生激光束，通過聚焦系統(tǒng)將其聚集成半徑微小的光斑，當調(diào)焦到被焊工件的接縫時，光能轉(zhuǎn)換為熱能，從而使金屬熔化形成焊接接頭。

壓焊（俗稱固態(tài)焊）是在壓力（或同時加熱）作用下，使分離金屬結(jié)合面產(chǎn)生塑性變形而使金屬連接成為整體的焊接工藝。2、壓焊

電阻焊利用電流通過被焊工件以及接觸部分產(chǎn)生電阻熱，使接觸部位達到塑性或局部熔化狀態(tài)，加壓焊合而使工件焊接在一起的焊接方法。

點焊形成過程示意圖

滾焊形成過程示意圖電阻焊對焊滾焊點焊根據(jù)焊接接頭形式的差異

對焊是利用電阻熱將兩個工件的整個端面焊接起來的一種焊接方法。

對焊

對焊示意圖摩擦焊是利用工件之間的相互摩擦產(chǎn)生的熱量同時加壓使工件連接到一起的焊接方法。

摩擦焊爆炸焊是利用爆炸產(chǎn)生的巨大沖擊波能量，使界面在大的接觸壓力下焊接在一起。

爆炸焊

爆炸焊示意圖

爆炸焊界面示意圖

釬焊是利用比被焊接金屬熔點低的金屬作釬料，將釬料與工件一起加熱到釬料熔化狀態(tài)，借助毛細管作用將其吸入到固態(tài)間隙內(nèi)，使釬料與固態(tài)工件表面發(fā)生原子的相互擴散、溶解和化合而連成整體的焊接方法。3、釬焊

釬焊接頭的形成過程

釬焊接頭的形成包括兩個過程：⑴釬料充滿焊縫---釬料熔化和流入、填充接頭間隙；⑵液態(tài)釬料與釬焊金屬相互作用。

釬料填充焊縫過程示意圖液態(tài)釬料和固態(tài)金屬之間的相互作用

軟釬焊是指使用的釬料熔點低于450℃的釬焊，通常用烙鐵加熱。軟釬焊的接頭強度不高（＜70MPa）。含少量銻的錫鐵合金釬料應(yīng)用最廣泛。軟釬料主要應(yīng)用于焊接受力不大的常溫工作的儀表、導(dǎo)電元件等。

軟釬焊

軟釬焊和硬釬焊

硬釬焊

硬釬焊是指使用的釬料熔點高于450℃的釬焊。其