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几种常用焊接方法介绍
发布时间:2017-10-12 12:25:18 阅读:527 次


根据母材是否熔化及所加压力,人们将焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

①熔焊 利用一定的热源,使焊件接头加热至熔化状态(不施加压力),然后冷却结晶形成焊缝。当被焊金属加热至熔化状愁形成液态熔池时,原子之间充分扩散和紧密接触,冷却凝固后形成牢固的焊接接头。常用的熔焊方法主要有焊条电弧焊、埋弧焊、电渣焊、气体保护焊、等离子弧焊等。

②压焊 焊接过程中必须对焊件施加压力(加热或不加热),一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态,然后加一定的压力,使金属原子问相互结合而形成牢固的焊接接头,如锻焊、电阻焊、扩散焊、摩擦焊等;二是不加热,仅在被焊金属的接触面上施加足够大的压力,引起塑性变形,使原于问相不摩擦直至获得牢固的接头,如冷压焊、爆炸焊等“

③钎焊 采用熔点比母材低的材料作钎料,将焊件和钎料加热至高于钎料熔点,但低于母材熔点的温度,利用毛细作用使液态钎料充满接头间隙,熔化钎料润湿母材表面,冷却后结品在接头处形成冶金结合。钎焊方法分为软钎焊和硬钎焊,根据加热方式的不同,可分别采用火焰、电炉、电阻、盐浴、超声波等加热。

电弧是应用最广泛的一种焊接热源,主要用于熔化焊。电渲焊或电阻焊利用电阻热进行焊接。摩擦焊、冷压焊及扩散焊等利用机械能缆热能进行焊接,通过顶压、锤击、摩擦等手段.使工件的结合部位发生塑性流变,破坏结合面上的金属氧化膜,在外力作用下将氧化物挤出,实现金属与金属的连接。气焊依靠可燃气体(如乙炔、天然气、液化石油气等)与氧的混合燃烧产生焊接、堆焊或切割所需的热量。

生产中几种常用的焊接方法如下

(1)焊条电弧焊

利用焊条与I:件之间产生的电弧将焊条和工件局部加热到熔化状态,焊条端部熔化后的熔滴和熔化的母材熔合在一起,形成熔池;随着焊接电弧向前移动,熔池逐步冷却结晶形成焊缠金属。

焊条电弧焊是应用最普遍的一种焊接方法。其优点是方便灵活、适用性广泛,而且设备简单,特别适合于焊接全位置短焊缝和自动焊难以焊接的焊缠。焊条电弧焊有单层焊、双面焊和多层多道焊接头,焊件厚度不受限制,但焊件厚度较大时经济效益降低,而且随着厚度的增大,焊接缺陷增多。焊条电弧焊焊缝是铸态组织,接头两侧的热影响区有连续的梯度变化的组织特点。由于焊接热输入小,热影响区宽度相对较小。这种方法的主要缺点是生产率低、劳动强度大、对操作者技术水平的依赖性强。

(2)情性气体保护焊

分为非熔化极(钨极)和熔化极惰性气体保护焊。

①钨极赢弧焊(TIG) 在惰性气体保护下,利用钨电极与工件之间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝。焊接时保护气体从焊枪喷嘴中连续喷出,在电弧周围形成气体保护层隔绝空气,防止对钨极、熔池及热影响区的有害影响,获得优质接头。惰性保护气体主要有氖气、氦气或员—氮混合气体等。用员气作保护气体的钨极氛弧焊(TIG)应用最为广泛。钨极氦弧焊分为手工焊、半自动焊和自动焊三类。可焊接几乎所有金属,特别适合于焊接铝、放、镁等活性有色金属及不锈钢,焊接质量好,也用于重要钢结构的打底焊。由于受钨极载流能力的限制,所焊的焊件厚度有限,焊接速度及生产率也较低。

⑦熔化极惰性气体保护焊(MIG) 是利用氯气或官员气体作为保护介质,采用连续送进可熔化的焊丝与燃烧于焊丝与工件间的电弧作为热源。焊接质量稳定可靠,最适于焊接铝、铜、钻及其台金等有色金属中厚板,也适于焊接不锈钢、耐热钢和低音金钢等。由于焊丝的载流能力大,与非熔化极惰性气体保护焊相比,该方法的熔深大.焊接生产率高。熔化极员弧焊的电弧是明弧,焊接过程工艺参数稳定,易于检测及控制,容易实现自动化。世界上大多数的弧焊机械手及机器人均采用这种焊接方法。

(3)CO2气体保护焊

以CO2气体作为保护气体,用焊丝作熔化电极,焊丝和焊件之间产生电弧熔化金属,是一种生产率高、成本低的焊接方法。CO2气体保护焊的电弧在气流压缩下燃烧,热量集中,焊接热影响区小,变形和裂纹倾向小,特别适于薄板焊接。由于焊丝送进自动化,焊接速度较快,焊后不清渣,节省时间,比焊条电弧焊生产效率高1—3倍。这种方法主要用于低碳钢及低音金钢的焊接,优点是可进行各种位置的焊接,既可焊薄板、也可焊中厚板,操作技术容易掌握,熔敷效率较高,便于实现自动化。

(4)埋弧自动焊

利用电弧作为热源,但电弧是在一层颗粒状的可熔化焊剂的覆盖下燃烧,电弧光不外露,所用的金属电极是不间断送进的焊丝。电弧热将焊丝端部及电弧附近的母材和焊剂熔化,熔化金届形成熔池,冷却后成为焊缠。熔融的焊剂成为熔追,凝固后的熔渣覆盖在焊缝表面。埋弧焊的电弧控制和形成焊缝的相对运动,都是由机器自动完成的,焊接材料由焊丝和焊剂两部分组成。

埋弧焊的特点是热效率高、熔深大、焊接质量稳定、劳动条件好,对操作者的技术水平依赖性小。适合于焊接厚度4M以上的低碳钢、低合金钢、不锈钢等。一般情况下只能进行平焊及船形焊。允许使用较大的焊接热输入,熔敷速度及熔透能力大,中等厚度的板可不开坡口,焊接生产率比焊条电弧焊商得多。焊缝及热影响区随着焊接热输入增加而加宽。这种方法的缺点是对工件装配要求较高,运用性较差(不能进行空间位置、薄板、短焊缝等的焊接)。

(5)等离子弧焊接与切割

等离子弧是一种压缩的钨极员弧,具有较高的能量密度及挺直度,弧校温度高,穿透力强。利用穿孔工艺进行焊接时,对于一定厚度范围内的大多数金属,可以零面焊双面成形。厚度10一12mm的焊件可不开坡口,能一次焊透双面成形,焊接速度快,生产效率高,变形小G微束等离子弧工艺进行焊接的电流小到o.1A时,等离子弧仍能稳定燃烧,保持良好的挺度与方向性,可焊接超薄板(最薄厚度为o.olmm)。这种方法的缺点是设备复杂,对焊接工艺参数的控制要求较严格。

自动化焊接方法对工人的操作技术要求低,但设备成本高、设备管理及维护要求高。焊条电弧焊及半自动CO2焊的设备成本低,维护简单,但对工人的操作技术要求较高。电子柬焊、激光焊设备复杂,辅助装置多,不但要求操作人员有较高的操作水平,还应具有较高的文化层次及知识水平。选用焊接方法时应综合考虑这些因素,以取得最佳的焊接质量及经济效益。


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