焊接方法有哪幾種

1、焊接方法焊接：通常是指金屬的焊接。是通過加熱或加壓，或兩者同時(shí)并用，使兩個(gè)分離的物體 產(chǎn)生原子間結(jié)合力而連接成一體的成形方法。分類：根據(jù)焊接過程中加熱程度和工藝特點(diǎn)的不同，焊接方法可以分為三大類。熔焊。將工件焊接處局部加熱到熔化狀態(tài)，形成熔池(通常還加入填充金屬)，冷卻結(jié) 晶后形成焊縫，被焊工件結(jié)合為不可分離的整體。常見的熔焊方法有氣焊、電孤 焊、電渣焊、等離子孤焊、電子束焊、激光焊等。壓焊。在焊接過程中無論加熱與否，均需要加壓的焊接方法。常見的壓焊有電阻焊、摩 擦焊、冷壓焊、擴(kuò)散焊、爆炸焊等。釬焊。采用熔點(diǎn)低于被焊金屬的釬料(填充金屬)熔化之后，填充接頭間隙，并與被焊 金屬相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接。

2、釬焊過程中被焊工件不熔化，且一般沒有塑性變形。焊接生產(chǎn)的特點(diǎn)：節(jié)省金屬材料，結(jié)構(gòu)重量輕。以小拼大、化大為小，制造重型、復(fù)雜的機(jī)器零部件，簡化鑄造、鍛造及切 削加工工藝，獲得最佳技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。焊接接頭具有良好的力學(xué)性能和密封性。能夠制造雙金屬結(jié)構(gòu)，使材料的性能得到充分利用。應(yīng)用：焊接技術(shù)在機(jī)器制造、造船工業(yè)、建筑工程、電力設(shè)備生產(chǎn)、航空及航天 工業(yè)等應(yīng)用十分廣泛。不足：焊接技術(shù)也還存在一些不足之處，如焊接結(jié)構(gòu)不可拆卸，給維修帶來不便； 焊接結(jié)構(gòu)中會存在焊接應(yīng)力和變形；焊接接頭的組織性能往往不均勻，并會產(chǎn)生 焊接缺陷等。各種焊接技術(shù)介紹一、電弧焊電?。阂环N強(qiáng)烈而持久的氣體放電現(xiàn)象，正負(fù)電極間具有一

3、定的電壓，而且兩電極間的 氣體介質(zhì)應(yīng)處在電離狀態(tài)。引燃焊接電孤時(shí)，通常是將兩電極（一極為工件，另 一極為填充金屬絲或焊條）接通電源，短暫接觸并迅速分離，兩極相互接觸時(shí)發(fā) 生短路，形成電孤。這種方式稱為接觸引孤。電弧形成后，只要電源保持兩極之 間一定的電位差，即可維持電孤的燃燒。電弧特點(diǎn)：電壓低、電流大、溫度高、能量密度大、移動性好等，一般2030V的電壓即 可維持電孤的穩(wěn)定燃燒，而電孤中的電流可以從幾十安培到幾千安培以滿足不同 工件的焊接要求，電孤的溫度可達(dá)5000K以上，可以熔化各種金屬。電孤組成：陰極區(qū)、陽極區(qū)、孤柱區(qū)三部分，弧焊電源：焊接電孤所使用的電源稱為孤焊電源，通?？煞譃樗拇箢悾航?/p>

4、流孤焊電源、直流 孤焊電源、脈沖孤焊電源和逆變孤焊電源。直流正接：采用直流焊機(jī)當(dāng)工件接陽極，焊條接陰極時(shí)，稱為直流正接，此時(shí)工件受熱較大， 適合焊接厚大工件；直流反接：當(dāng)工件接陰極，焊條接陽極時(shí)，稱為直流反接，此時(shí)工件受熱較小，適合焊接薄 小工件。采用交流焊機(jī)焊接時(shí)，因兩極極性不斷交替變化，故不存在正接或反接 問題。焊接冶金過程 在電孤焊過程中，液態(tài)金屬、熔渣和氣體三者相互作用，是金屬再冶煉的過程。 但由于焊接條件的特殊性，焊接化學(xué)冶金過程又有著與一般冶煉過程不同的特 點(diǎn)。首先：焊接冶金溫度高，相界大，反應(yīng)速度快，當(dāng)電孤中有空氣侵入時(shí)，液態(tài)金屬會發(fā) 生強(qiáng)烈的氧化、氮化反應(yīng)，還有大量金屬蒸發(fā)，而

5、空氣中的水分以及工件和焊接 材料中的油、銹、水在電孤高溫下分解出的氫原子可溶入液態(tài)金屬中，導(dǎo)致接頭 塑性和韌度降低（氫脆），以至產(chǎn)生裂紋。其次：焊接熔池小，冷卻快，使各種冶金反應(yīng)難以達(dá)到平衡狀態(tài)，焊縫中化學(xué)成分不均 勻，且熔池中氣體、氧化物等來不及浮出，容易形成氣孔、夾渣等缺陷，甚至產(chǎn) 生裂紋。為了保證焊縫的質(zhì)量，在電弧焊過程中通常會采取以下措施：（1）在焊接過程中，對熔化金屬進(jìn)行機(jī)械保護(hù)，使之與空氣隔開。保護(hù)方式有 三種：氣體保護(hù)、熔渣保護(hù)和氣卷聯(lián)合保護(hù)。（2）對焊接熔池進(jìn)行冶金處理，主要通過在焊接材料（焊條藥皮、焊絲、焊劑） 中加入一定量的脫氧劑（主要是錳鐵和硅鐵）和一定量的合金元素，在焊

6、接過程 中排除熔池中的FeO,同時(shí)補(bǔ)償合金元素的燒損。常用電弧焊方法：1、手弧焊手孤焊是各種電孤焊方法中發(fā)展最早、目前仍然應(yīng)用最廣的一種焊接方法。它是 以外部涂有涂料的焊條作電極和填充金屬，電孤是在焊條的端部和被焊工件表面 之間燃燒。涂料在電孤熱作用下一方面可以產(chǎn)生氣體以保護(hù)電孤，另一方面可以 產(chǎn)生熔渣覆蓋在熔池表面，防止熔化金屬與周圍氣體的相互作用。熔渣的更重要 作用是與熔化金屬產(chǎn)生物理化學(xué)反應(yīng)或添加合金元素，改善焊縫金屬能。手孤 焊設(shè)備簡單、輕便，操作靈活?？梢詰?yīng)用于維修及裝配中的短縫的焊接，特別是 可以用于難以達(dá)到的部位的焊接。手孤焊配用相應(yīng)的焊條可適用于大多數(shù)工業(yè)用 碳鋼、不銹鋼、鑄鐵

7、、銅、鋁、鎳及其合金。2、埋孤焊 Submerged Metal Arc Welding (SMAW) 埋孤焊是以顆粒狀焊劑為保護(hù)介質(zhì)，電孤掩藏在焊劑層下的一種熔化極電焊接 方法。埋孤焊的施焊過程由三個(gè)環(huán)節(jié)組成：1在焊件待焊接縫處均勻堆敷足夠的 顆粒狀焊劑；2導(dǎo)電嘴和焊件分別接通焊接電源兩級以產(chǎn)生焊接電孤；3自動送 進(jìn)焊絲并移動電孤實(shí)施焊接。埋弧焊的主要特點(diǎn)如下：1、電弧性能獨(dú)特（1）焊縫質(zhì)量高熔渣隔絕空氣保護(hù)效果好，電孤區(qū)主要成分為CO2，焊縫金屬 中含氮量、含氧量大大降低，焊接參數(shù)自動調(diào)節(jié)，電孤行走機(jī)械化，熔池存在時(shí) 間長，冶金反應(yīng)充分，抗風(fēng)能力強(qiáng)，所以焊縫成分穩(wěn)定，力學(xué)性能好；（2）勞

8、動條件好熔渣隔離孤光有利于焊接操作；機(jī)械化行走，勞動強(qiáng)度較低。2、弧柱電場強(qiáng)度較高比之熔化極氣體保護(hù)焊有如下特點(diǎn)：（1）設(shè)備調(diào)節(jié)性能好，由于電場強(qiáng)度較高，自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靈敏度較高，使焊 接過程的穩(wěn)定性提高； （2）焊接電流下限較高。3、生產(chǎn)效率高由于焊絲導(dǎo)電長度縮短，電流和電流密度顯著提高，使電孤的熔 透能力和焊絲的熔敷速率大大提高；又由于焊劑和熔渣的隔熱作用，總的熱效率 大大增加，使焊接速度大大提高。冶金反應(yīng)：焊劑參與冶金反應(yīng)，Si、Mn被還原，C部分燒毀，限制雜質(zhì)S、P 去H，防止產(chǎn)生氫氣孔。熔滴過渡：渣壁過渡電源：直流電源用于小電流情況，等速送絲，自身電孤調(diào)節(jié)；大電流一般用交流 電源，變

9、速送絲（SAW焊絲一般較粗），孤壓反饋電孤調(diào)節(jié)焊接材料：焊絲和 焊劑。焊絲和焊劑的選配必須保證獲得高質(zhì)量的焊接接頭，同時(shí)又要盡可能減低 成本，還要注意適用的電流種類和極性。適用范圍：由于埋孤焊熔深大、生產(chǎn)率高、機(jī)械操作的程度高，因而適于焊接中 厚板結(jié)構(gòu)的長焊縫。在造船、鍋爐與壓力容器、橋梁、超重機(jī)械、核電站結(jié)構(gòu)、 海洋結(jié)構(gòu)、武器等制造部門有著廣泛的應(yīng)用，是當(dāng)今焊接生產(chǎn)中最普遍使用的焊 接方法之一。埋弧焊除了用于金屬結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的連接外，還可在基體金屬表面堆焊耐磨或耐 腐蝕的合金層。隨著焊接冶金技術(shù)與焊接材料生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，埋孤焊能焊的材 料已從碳素結(jié)構(gòu)鋼發(fā)展到低合金結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼等以及某

10、些有色金屬， 如鎳基合金、鈦合金、銅合金等。由于自己的特點(diǎn)，其應(yīng)用也有一定的局限性, 主要為：（1）焊接位置的限制，由于焊劑保持的原因，如不采用特殊措施，埋孤焊主要 用于水平俯位置焊縫焊接，而不能用于橫、立、仰焊；（2）焊接材料的局限，不能焊接鋁、鈦等氧化性強(qiáng)的金屬及其合金，主要用于 焊接黑色金屬；（3）只適合于長焊縫焊接切，且不能焊接空間位置有限的焊縫；（4）不能直接觀察電孤；（5）不適用于薄板、小電流焊。4、鎢極氣體保護(hù)電弧焊這是一種不熔化極氣體保護(hù)電孤焊，是利用鈣極和工件之間的電孤使金屬熔化而 形成焊縫的。焊接過程中鈣極不熔化，只起電極的作用。同時(shí)由焊炬的噴嘴送進(jìn) 氬氣或氦氣作保護(hù)。還可

11、根據(jù)需要另外添加金屬。在國際上通稱為TIG焊。鈣極氣體保護(hù)電弧焊由于能很好地控制熱輸入，所以它是連接薄板金屬和打底焊 的一種極好方法。這種方法幾乎可以用于所有金屬的連接，尤其適用于焊接鋁、 鎂這些能形成難熔氧化物的金屬以及象鈦和鋯這些活潑金屬。這種焊接方法的焊 縫質(zhì)量高，但與其它電弧焊相比，其焊接速度較慢。5、熔化極氣體保護(hù)電弧焊（GMAG）（GMAG）屬于用電孤作為熱源的熔化焊方法，其電孤建立在連續(xù)送進(jìn)的焊絲與 熔池之間熔化的焊絲金屬與母材金屬混合而成的熔池在電孤熱源移走后結(jié)晶形 成焊縫并把分離的母材通過冶金方式連接起來。CO2焊接的特點(diǎn)：（1）在焊接電孤高溫作用下CO2會分解成CO、02和

12、0,對電孤具有叫強(qiáng)烈 的壓縮作用，從而導(dǎo)致該焊接方法的電孤形態(tài)具有孤柱直徑較小，孤跟面積小且 往往難于覆蓋焊絲端部全部熔滴的特點(diǎn)，因此熔滴受到的過渡阻力（斑點(diǎn)力）較 大而使熔滴粗化，過渡路徑軸向性變差，飛濺率大；（2）對焊接區(qū)保護(hù)良好，CO2的密度是常用保護(hù)氣體中最大的，加上CO2氣 體受熱分解后，體積增大，因此保護(hù)較好；（3）能量相對集中，熔透能力較大；（4）生產(chǎn)成本低，節(jié)約電能。（5）工藝和技術(shù)上還具有焊接區(qū)可見度好，便于觀察、操作；焊接熱影響區(qū)和 焊接變形較??；熔池體積較小結(jié)晶速度較快，全位置焊接性能良好；對銹污敏感 度低的優(yōu)點(diǎn)。冶金特性：（1）、合金元素的氧化CO2焊時(shí)，在電孤高溫作用

13、下，CO2會分 解成CO、O2和。，在焊接條件下，CO不溶于金屬，也不參與反應(yīng)，而CO2 和O都有強(qiáng)烈的氧化性，使Fe及其它合金元素氧化。（2）、脫氧及焊縫金屬 的合金化?通常在焊絲中加入一定量的脫氧劑進(jìn)行脫氧，此外，剩余的脫氧劑作 為合金元素留在焊縫中，以彌補(bǔ)氧化燒損損失并保證焊縫的化學(xué)成分要求。熔滴過渡：（1）、短路過渡（短弧、細(xì)絲、小電流）適用于薄板全位置焊接； （2）、細(xì)顆粒過渡，粗絲、長孤、大電流焊接；（3）、潛孤射滴過渡（很少 用）。電源：平特性電源（單旋鈕調(diào)節(jié)）、直流反接、等速送絲焊接材料：CO2氣體 和焊絲適用范圍：目前CO2氣體保護(hù)焊廣泛應(yīng)用于機(jī)車制造、船舶制造、汽車制造、

14、采煤機(jī)械制造等領(lǐng)域。適用于焊接低碳鋼、低合金鋼、低合金高強(qiáng)鋼，但是不適 合于焊接有色金屬、不銹鋼。盡管有資料顯示CO2氣體保護(hù)焊可以用于不銹鋼 的焊接，但不是焊接不銹鋼的首選。6、等離子弧焊助水冷噴嘴等措施，可以使電孤的孤柱區(qū)橫截面積減小，電孤的溫度、能量密度、 等離子的流速都顯著提高，這種用外部拘束使孤柱受到壓縮的電孤稱為等離子 孤。等離子孤是電孤的一種特殊形式，是一種具有高能量密度的電孤，仍然是氣體導(dǎo) 電現(xiàn)象。等離子孤焊接是利用等離子孤的熱量加熱&熔化工件和母材實(shí)現(xiàn)焊接的 方法。分類：穿孔型等離子孤焊和微束等離子孤焊。穿孔型等離子弧：焊接電流在100300A，接頭無需開坡口，不要留間隙。焊

15、接時(shí)，等離子孤可 以將焊件完全熔透并形成一個(gè)小通孔，熔化金屬被排擠在小孔的周圍，電孤移動， 小孔隨之移動，并在后方形成焊縫，從而實(shí)現(xiàn)單面焊雙面一次成形。這種方法可 以焊接的板厚上限為：碳鋼7mm，不銹鋼10mm。微束等離子弧：焊接電流為0.130A，焊接厚度為0.0252.5mm。此外，還 有適用于銅及銅合金焊接的熔入型等離子孤焊，可用于厚板深熔焊或薄板高速焊 以及堆焊的熔化極等離子孤焊，可解決鋁合金等離子孤焊的交流(變極性)等離 子孤焊等工藝方法。等離子孤焊的主要工藝參數(shù)有焊接電流、焊接速度、保護(hù)氣 流量、離子氣流量、焊槍噴嘴結(jié)構(gòu)與孔徑等。等離子弧切割：利用等離子孤的高溫高速孤流使切口的金屬

16、局部熔化以致蒸發(fā)， 并借助高速氣流或水流將熔化的材料吹離基體形成切口的切割方法。特點(diǎn)：等離子孤能量密度大，孤柱溫度高，穿透能力強(qiáng)，1012mm厚度鋼材可 不開坡口，能一次焊透雙面成形，焊接速度快，生產(chǎn)率高，應(yīng)力變形小。焊縫截面成酒杯狀，無指狀熔深問題。電孤挺直性好，受孤長波動的影響，熔池的波動小。電孤穩(wěn)定0.1A，仍具有較平的靜特性，配用恒流源，可很好的進(jìn)行薄板的 焊接(0.1mm)。鎢極內(nèi)縮，防止焊縫夾鎢采用小孔焊接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形。設(shè)備比較復(fù)雜，氣體耗量大，只宜于室內(nèi)焊接。焊槍的可達(dá)性比TIG差。電孤直徑小，需要焊槍軸線與焊縫中線更準(zhǔn)確地對中。冶金反應(yīng)：單一，只有蒸發(fā) 電源：陡降電

17、源、直流正接；焊接鋁鎂時(shí)用交流、陡降電源、需引孤、穩(wěn)孤措施。焊接材料：保護(hù)氣體、鎢極適用范圍：廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)，特別是航空航天等軍工和尖端工業(yè)技術(shù)所用的銅 及銅合金、鈦及鈦合金、合金鋼、不銹鋼、鉬等金屬的焊接，如鈦合金的導(dǎo)彈殼 體，飛機(jī)上的一些薄壁容器等。7、管狀焊絲電弧焊管狀焊絲電弧焊也是利用連續(xù)送進(jìn)的焊絲與工件之間燃燒的電孤為熱源來進(jìn)行 焊接的，可以認(rèn)為是熔化極氣體保護(hù)焊的一種類型。所使用的焊絲是管狀焊絲， 管內(nèi)裝有各種組分的焊劑。焊接時(shí)，外加保護(hù)氣體，主要是CO2。焊劑受熱分解或熔化，起著造渣保護(hù)溶池、滲合金及穩(wěn)孤等作用。管狀焊絲電 孤焊除具有上述熔化極氣體保護(hù)電孤焊的優(yōu)點(diǎn)外，由于管內(nèi)焊

18、劑的作用，使之在 冶金上更具優(yōu)點(diǎn)。管狀焊絲電孤焊可以應(yīng)用于大多數(shù)黑色金屬各種接頭的焊接。 管狀焊絲電孤焊在一些工業(yè)先進(jìn)國家已得到廣泛應(yīng)用?！肮軤詈附z”即現(xiàn)在所說的 “藥芯焊絲”熔焊1、氣焊氣焊：利用可燃?xì)怏w在氧氣中燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量，將母材焊接處熔化而實(shí)現(xiàn)連接的一 種熔焊方法。氣焊是用氣體火焰為熱源的一種焊接方法。應(yīng)用最多的是以乙炔氣 作燃料的氧一乙炔火焰。由于設(shè)備簡單操作方便，但氣焊加熱速度及生產(chǎn)率較低， 熱影響區(qū)較大，且容易引起較大的變形。氣焊可用于很多黑色金屬、有色金屬 及合金的焊接?？扇?xì)猓阂胰?、液化石油氣等。以乙炔為例，其在氧氣中燃燒時(shí)的火焰溫度可 達(dá)3200C。氧乙炔火焰有三種：中

19、性焰：氧氣與乙炔體積混合比為11.2，乙炔充分燃燒，適合焊接碳鋼和 非鐵合金。碳性焰：氧氣和乙炔體積混合比小于1,乙炔過剩，適用于焊接高碳鋼、鑄鐵 和高速鋼。氧化焰：氧氣與乙炔體積混合比大于1.2，氧氣過剩，適用于黃銅和青銅的釬 焊。氣焊火焰溫度低，加熱速度慢，加熱區(qū)域?qū)?，焊接熱影響區(qū)寬，焊接變形大，且 焊接過程中，熔化金屬受到的保護(hù)差，焊接質(zhì)量不易保證，因而其應(yīng)用已很少。但氣焊又具有無需電源、設(shè)備簡單、費(fèi)用低、移動方便、通用性強(qiáng)等特點(diǎn)，因而 在無電源場合和野外工作時(shí)有實(shí)用價(jià)值。目前，主要用于薄鋼板(厚度0.5 3mm)、銅及銅合金的焊接和鑄鐵的補(bǔ)焊。2、氣壓焊氣壓焊和氣焊一樣，氣壓焊也是以氣

20、體火焰為熱源。焊接時(shí)將兩對接的工件的端 部加熱到一定溫度，后再施加足夠的壓力以獲得牢固的接頭。是一種固相焊接。 氣壓焊時(shí)不加填充金屬，常用于鐵軌焊接和鋼筋焊接。3、電渣焊電渣焊是以熔渣的電阻熱為能源的焊接方法。焊接過程是在立焊位置、在由兩工 件端面與兩側(cè)水冷銅滑塊形成的裝配間隙內(nèi)進(jìn)行。焊接時(shí)利用電流通過熔渣產(chǎn)生 的電阻熱將工件端部熔化。根據(jù)焊接時(shí)所用的電極形狀，電渣焊分為絲極電渣 焊、板極電渣焊和熔嘴電渣焊。電渣焊的特點(diǎn)：在電渣焊的焊接過程中，除開始階段有一電孤過程外，其余均 為穩(wěn)定的電渣過程，與埋孤焊有本質(zhì)區(qū)別。電渣焊的優(yōu)點(diǎn)是：可焊的工件厚度大(從30mm到大于1000mm)，生產(chǎn)率高。 主

21、要用于在斷面對接接頭及丁字接頭的焊接。電渣焊可用于各種鋼結(jié)構(gòu)的焊接， 也可用于鑄件的組焊。電渣焊接頭由于加熱及冷卻均較慢，熱影響區(qū)寬、顯微組 織粗大、韌、因此焊接以后一般須進(jìn)行正火處理。電渣焊的局限性：由于焊接熔池大，加熱和冷卻緩慢，在焊縫及熱影響區(qū)容易過熱形成粗大 組織，因此電渣焊通常焊后用正火處理消除接頭中的粗晶。電渣焊總是以立焊方式進(jìn)行，不能平焊，電渣焊不適于厚度在30mm以下 的工件，焊縫也不宜過長。電渣焊的分類及應(yīng)用電渣焊的分類：絲極電渣焊、板極電渣焊、熔嘴電渣焊和管極電渣焊等。絲極電渣焊是最常用的電渣焊方法： 它采用焊絲作電極，根據(jù)焊件厚度的不同，可采用一根或多根焊絲，單絲焊能夠

22、焊接的焊件厚度為4060mm，當(dāng)焊件厚度大于60mm時(shí)，焊絲要作橫向擺動;三絲擺動可以焊接450mm厚的焊件。絲極電渣焊主要用于焊接厚度為40 450mm的焊件及較長焊縫的焊件，也可用于大型焊件的環(huán)焊縫。應(yīng)用：主要用于重型機(jī)械制造業(yè)中，制造鍛-焊結(jié)構(gòu)件和鑄-焊結(jié)構(gòu)件，如重型機(jī) 床的機(jī)座、高壓鍋爐等，焊件厚度一般為40450mm,材料為碳鋼、低合金鋼、 不銹鋼等。4、電子束焊電子束焊是以集中的高速電子束轟擊工件表面時(shí)所產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接的方法。 電子束焊接時(shí)，由電子槍產(chǎn)生電子束并加速。常用的電子束焊有：高真空電子束 焊、低真空電子束焊和非真空電子束焊。前兩種方法都是在真空室內(nèi)進(jìn)行。焊接 準(zhǔn)備時(shí)間

23、（主要是抽真空時(shí)間）較長，工件尺寸受真空室大小限制。電子束焊與電孤焊相比，主要的特點(diǎn)是焊縫熔深大、熔寬小、焊縫金屬純度高。 它既可以用在很薄材料的精密焊接，又可以用在很厚的（最厚達(dá)300mm）構(gòu)件 焊接。所有用其它焊接方法能進(jìn)行熔化焊的金屬及合金都可以用電子束焊接。主 要用于要求高質(zhì)量的產(chǎn)品的焊接。還能解決異種金屬、易氧化金屬及難熔金屬的 焊接。但不適于大批量產(chǎn)品。電子束焊機(jī)：核心是電子槍，它是完成電子的產(chǎn)生、電子束的形成和會聚的裝置，主要由燈絲、 陰極、陽極、聚焦線圈等組成。燈絲通電升溫并加熱陰極，當(dāng)陰極達(dá)到2400K 左右時(shí)即發(fā)射電子，在陰極和陽極之間的高壓電場作用下，電子被加速（約為 1

24、/2光速），穿過陽極孔射出，然后經(jīng)聚焦線圈，會聚成直徑為0.83.2mm的 電子束射向焊件，并在焊件表面將動能轉(zhuǎn)化為熱能，使焊件連接處迅速熔化，經(jīng) 冷卻結(jié)晶后形成焊縫。根據(jù)焊接工作室（焊件放置處）的真空度不同，電子束焊的分類：（1）高真空電子束焊。工作室與電子槍同在一室，真空度為10-210-1Pa，適用于難熔、活性、高純 金屬及小零件的精密焊接。（2）低真空電子束焊。工作室與電子槍被分為兩個(gè)真空室，工作室的真空度為10-115Pa，適用于較 大型的結(jié)構(gòu)件，和對氧、氮不太敏感的難熔金屬。（3）非真空電子束焊。需另加惰性氣體保護(hù)罩或噴嘴，焊件與電子束流出口的距離應(yīng)控制在10mm左 右，以減少電子

25、束與氣體分子碰撞造成的散射。非真空電子束焊適用于碳鋼、低 合金鋼、不銹鋼、難熔金屬及銅、鋁合金等的焊接，焊件尺寸不受限制。真空電子束焊的優(yōu)點(diǎn)：電子束能量密度大，最高可達(dá)5x108W/cm2,約為普通電孤的500010000 倍，熱量集中，熱效率高，熱影響區(qū)小，焊縫窄而深，焊接變形極小。在真空環(huán)境下焊接，金屬不與氣相作用，接頭強(qiáng)度高。電子束焦點(diǎn)半徑可調(diào)節(jié)范圍大，控制靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可焊接0.05mm的 薄件，也可焊接200700mm的厚板。應(yīng)用：特別適合焊接一些難熔金屬、活性或高純度金屬以及熱敏感性強(qiáng)的金屬。 但設(shè)備復(fù)雜，成本高，焊件尺寸受真空室限制，裝配精度要求高，且易激發(fā)X 射線，焊接輔助時(shí)

26、間長，生產(chǎn)率低，這些弱點(diǎn)都限制了電子束焊的廣泛應(yīng)用。5、激光焊激光焊是利用大功率相干單色光子流聚焦而成的激光束為熱源進(jìn)行的焊接。這種 焊接方法通常有連續(xù)功率激光焊和脈沖功率激光焊。激光焊優(yōu)點(diǎn)是不需要在真 空中進(jìn)行，缺點(diǎn)則是穿透力不如電子束焊強(qiáng)。激光焊時(shí)能進(jìn)行精確的能量控制， 因而可以實(shí)現(xiàn)精密微型器件的焊接。它能應(yīng)用于很多金屬，特別是能解決一些難 焊金屬及異種金屬的焊接。激光的產(chǎn)生:物質(zhì)受激勵(lì)后，產(chǎn)生的波長、頻率、方向完全相同的光束。激光的特點(diǎn):具有單色性好、方向性好、能量密度高的特點(diǎn)，激光經(jīng)透射或反射 鏡聚焦后，可獲得直徑小于0.01mm、功率密度高達(dá)1013W/cm2的能束，可以 作為焊接、

27、切割、鉆孔及表面處理的熱源。產(chǎn)生激光的物質(zhì)有固體、半導(dǎo)體、液 體、氣體等，其中用于焊接、切割等工業(yè)加工的主要是釔鋁石榴石(YAG )固 體激光和CO2氣體激光。激光焊的主要優(yōu)點(diǎn)是：激光可通過光導(dǎo)纖維、棱鏡等光學(xué)方法彎曲傳輸，適用于微型零部件及其 它焊接方法難以達(dá)到的部位的焊接，還能通過透明材料進(jìn)行焊接。能量密度高，可實(shí)現(xiàn)高速焊接，熱影響區(qū)和焊接變形都很小，特別適用于 熱敏感材料的焊接。（3）激光不受電磁場的影響，不產(chǎn)生X射線，無需真空保護(hù)，可以用于大型結(jié) 構(gòu)的焊接。（4）可直接焊接絕緣導(dǎo)體，而不必預(yù)先剝掉絕緣層；也能焊接物理性能差別較 大的異種材料。激光焊的主要缺點(diǎn)是：設(shè)備昂貴，能量轉(zhuǎn)化率低（

28、5%20%），對焊件接口加 工、組裝、定位要求均很高，目前主要用于電子工業(yè)和儀表工業(yè)中的微型器件的 焊接，以及硅鋼片、鍍鋅鋼板等的焊接。壓焊1、電阻焊這是以電阻熱為能源的一類焊接方法，包括以熔渣電阻熱為能源的電渣焊和以固 體電阻熱為能源的電阻焊。由于電渣焊更具有獨(dú)特的特點(diǎn)，故放在后面介紹。這 里主要介紹幾種固體電阻熱為能源的電阻焊，主要有點(diǎn)焊、縫焊、凸焊及對焊等。電阻焊一般是使工件處在一定電極壓力作用下并利用電流通過工件時(shí)所產(chǎn)生的 電阻熱將兩工件之間的接觸表面熔化而實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。通常使用較大的電 流。為了防止在接觸面上發(fā)生電孤并且為了鍛壓焊縫金屬，焊接過程中始終要施 加壓力。進(jìn)行這一類電

29、阻焊時(shí)，被焊工件的表面善對于獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量是 頭等重要的。因此，焊前必須將電極與工件以及工件與工件間的接觸表面進(jìn)行清理。優(yōu)點(diǎn)：1）熔核形成時(shí)，始終被塑性環(huán)包圍，熔化金屬與空氣隔絕，冶金過程簡 單。2）加熱時(shí)間短、熱量集中、故熱影響區(qū)小，變形與應(yīng)力也小，通常在焊后 不必安排校正和熱處理工序。3）不需要焊絲、焊條等填充金屬，以及氧、乙炔、 氬等焊接材料，焊接成本低。4）操作簡單，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，改善了 勞動條件。5）生產(chǎn)率高，且無噪聲及有害氣體，在大批量生產(chǎn)中，可以和其他 制造工序一起編到組裝線上。但閃光對焊因有火花噴濺，需要隔離。缺點(diǎn)：1）目前還缺乏可靠的無損檢測方法，焊接質(zhì)量只能靠

30、工藝試樣和工件的 破壞性試驗(yàn)來檢查，以及靠各種監(jiān)控技術(shù)來保證。2）點(diǎn)、縫焊的搭接接頭不僅 增加了構(gòu)件的重量，且因在兩板間熔核周圍形成夾角，致使接頭的抗拉強(qiáng)度和疲 勞強(qiáng)度較低。3）設(shè)備功率大，機(jī)械化自動化程度較高，使設(shè)備成本較高、維修 較困難，并且常用的大功率單相交流焊機(jī)不利于電網(wǎng)的正常運(yùn)行。適用范圍：在汽車、飛機(jī)、儀器、家電、建筑用的鋼筋、等行業(yè)有廣泛應(yīng)用，適 用材料廣泛，只是易氧化金屬的電阻焊焊接性稍差。主要用于焊接厚度小于3mm 的薄板組件。各類鋼材、鋁、鎂等有色金屬及其合金、不銹鋼等均可焊接。2、摩擦焊摩擦焊是以機(jī)械能為能源的固相焊接。它是利用兩表面間機(jī)械摩擦所產(chǎn)生的熱來實(shí)現(xiàn)金屬的連接的

31、。摩擦焊的熱量集 中在接合面處，因此熱影響區(qū)窄。兩表面間須施加壓力，多數(shù)情況是在加熱終止 時(shí)增大壓力，使熱態(tài)金屬受頂鍛而結(jié)合，一般結(jié)合面并不熔化。摩擦焊生產(chǎn)率 較高，原理上幾乎所有能進(jìn)行熱鍛的金屬都能摩擦焊接。摩擦焊還可以用于異種 金屬的焊接。要適用于橫斷面為圓形的最大直徑為100mm的工件。利用焊件接觸端面相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端面達(dá)到熱塑性狀態(tài)，然后迅速施加 頂鍛力，實(shí)現(xiàn)焊接的一種固相壓焊方法，摩擦焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：焊接質(zhì)量穩(wěn)定，焊件尺寸精度高，接頭廢品率低于電阻對焊和閃光對焊。焊接生產(chǎn)率高，比閃光對焊高56倍。適于焊接異種金屬，如碳素鋼、低合金鋼與不銹鋼、高速鋼之間的連接， 銅-不銹鋼、銅

32、-鋁、鋁-鋼、鋼-鋯等之間連接。加工費(fèi)用低，省電，焊件無需特殊清理。易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動化，操作簡單，焊接工作場地?zé)o火花，孤光及有害氣 體。缺點(diǎn)：靠工件旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)，焊接非圓截面較困難。盤狀工件及薄壁管件，由于不易 夾持也很難焊接。受焊機(jī)主軸電機(jī)功率的限制，目前摩擦焊可焊接的最大截面為 20000mm2。摩擦焊機(jī)一次性投資費(fèi)用大，適于大批量生產(chǎn)。應(yīng)用：異種金屬和異種鋼產(chǎn)品，如電力工業(yè)中的銅-鋁過渡接頭，金屬切削用的 高速鋼-結(jié)構(gòu)鋼刀具等；結(jié)構(gòu)鋼產(chǎn)品，如電站鍋爐蛇形管、閥門、拖拉機(jī)軸瓦等。4、擴(kuò)散焊擴(kuò)散焊一般是以間接熱能為能源的固相焊接方法。通常是在真空或保護(hù)氣氛下進(jìn) 行。焊接時(shí)使兩被焊工件的表面在高

33、溫和較大壓力下接觸并保溫一定時(shí)間，以達(dá) 到原子間距離，經(jīng)過原子樸素相互擴(kuò)散而結(jié)合。焊前不僅需要清洗工件表面的氧 化物等雜質(zhì)，而且表面粗糙度要低于一定值才能保證焊接質(zhì)量。擴(kuò)散焊在真空或保護(hù)氣氛的保護(hù)下，在一定溫度（低于母材的熔點(diǎn)）和壓力條件 下，使相互接觸的平整光潔的待焊表面發(fā)生微觀塑性流變后緊密接觸，原子相互 擴(kuò)散，經(jīng)過一段較長時(shí)間后，原始界面消失，達(dá)到完全冶金結(jié)合的焊接方法。擴(kuò)散焊具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可以在幾乎不損壞被焊材料性能的情況下，實(shí)現(xiàn)各類同種材料和異種材料 間的焊接，可以用來制造雙層或多層復(fù)合材料。（2）能焊接結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及厚薄相差大的工件。（3）接頭成分、組織均勻，減小了應(yīng)力腐蝕傾向

34、。（4）焊接變形小，接頭精度高，可作為部件最后的組裝連接方法。（5）可與其它加工工藝同時(shí)進(jìn)行（如真空熱處理等），可同時(shí)完成多個(gè)接頭的 焊接，從而提高生產(chǎn)率。不足：擴(kuò)散焊對焊件表面加工及清理的要求高，焊接時(shí)間長、生產(chǎn)率低，成本高， 設(shè)備投資大。應(yīng)用：熔點(diǎn)差別大或冶金上不相容的異種金屬之間的焊接、金屬與陶瓷的焊接和 鈦、鎳、鋁合金結(jié)構(gòu)件的焊接。不僅應(yīng)用于原子能、航空航天及電子工業(yè)等尖端 技術(shù)領(lǐng)域，而且已推廣至一般機(jī)械制造工業(yè)部門。釬焊釬焊的能源可以是化學(xué)反應(yīng)熱，也可以是間接熱能。它是利用熔點(diǎn)比被焊材料的 熔點(diǎn)低的金屬作釬料，經(jīng)過加熱使釬料熔化，毛細(xì)管作用將釬料及入到接頭接觸 面的間隙內(nèi)，潤濕被焊金

35、屬表面，使液相與固相之間互擴(kuò)散而形成釬焊接頭。因 此，釬焊是一種固相兼液相的焊接方法。1 .釬焊的特點(diǎn)及應(yīng)用釬焊采用熔點(diǎn)低于母材的合金作釬料，加熱時(shí)釬料熔化，并靠潤濕作用和毛細(xì)作 用填滿并保持在接頭間隙內(nèi)，而母材處于固態(tài)，依靠液態(tài)釬料和固態(tài)母材間的相 互擴(kuò)散形成釬焊接頭。釬焊對母材的物理化學(xué)性能影響小，焊接應(yīng)力和變形較小， 可焊接性能差別較大的異種金屬，能同時(shí)完成多條焊縫，接頭外表美觀整齊，設(shè) 備簡單，生產(chǎn)投資小。但釬焊接頭的強(qiáng)度較低，耐熱能力差。應(yīng)用：硬質(zhì)合金刀具、鉆探鉆頭、自行車車架、換熱器、導(dǎo)管及各類容器等；在 微波波導(dǎo)、電子管和電子真空器件的制造中，釬焊甚至是唯一可能的連接方法。2 .

36、釬料和釬劑釬料是形成釬焊接頭的填充金屬，釬焊接頭的質(zhì)量在很大程度上取決釬料。釬料 應(yīng)該具有合適的熔點(diǎn)、良好的潤濕性和填縫能力，能與母材相互擴(kuò)散，還應(yīng)具有 一定的力學(xué)性能和物理化學(xué)性能，以滿足接頭的使用性能要求。按釬料熔點(diǎn)的不同，釬焊分為兩大類：軟釬焊與硬釬焊。軟釬焊。釬料熔點(diǎn)低于450C的釬焊稱為軟釬焊，常用釬料是錫鉛釬料， 它具有良好的潤濕性和導(dǎo)電性，廣泛用于電子產(chǎn)品、電機(jī)電器和汽車配件。軟釬 焊的接頭強(qiáng)度一般為60140MPa。硬釬焊。釬料熔點(diǎn)高于450C的釬焊稱為硬釬焊，常用釬料是黃銅釬料和 銀基釬料。用銀基釬料的接頭具有較高的強(qiáng)度、導(dǎo)電性和耐蝕性，釬料熔點(diǎn)較低、 工藝性良好，但釬料價(jià)格

37、較高，多用于要求較高的焊件，一般焊件多采用黃銅釬 料。硬釬焊多用于受力較大的鋼和銅合金工件，以及工具的釬焊。硬釬焊的接頭 強(qiáng)度為200490MPa，注意：母材的接觸面應(yīng)很干凈，因此要用釬劑。釬劑的作用是去除母材和釬料表 面的氧化物和油污雜質(zhì)，保護(hù)釬料和母材接觸面不被氧化，增加釬料的潤濕性和 毛細(xì)流動性。釬劑的熔點(diǎn)應(yīng)低于釬料，釬劑殘?jiān)鼘δ覆暮徒宇^的腐蝕性應(yīng)較小。 軟釬焊常用的釬劑是松香或氯化鋅溶液，硬釬焊常用的釬劑是硼砂、硼酸和堿性 氟化物的混合物。根據(jù)熱源或加熱方法不同釬焊可分為：火焰釬焊、感應(yīng)釬焊、爐中釬焊、浸沾釬 焊、電阻釬焊等。釬焊時(shí)由于加熱溫度比較低，故對工件材料的性能影響較小， 焊件

38、的應(yīng)力變形也較小。但釬焊接頭的強(qiáng)度一般比較低，耐熱能力較差。釬焊加熱方法：幾乎所有的加熱熱源都可以用作釬焊熱源，并依此將釬焊分類。火焰釬焊：用氣體火焰進(jìn)行加熱，用于碳鋼、不銹鋼、硬質(zhì)合金、鑄鐵、銅及銅 合金、鋁及鋁合金的硬釬焊。感應(yīng)釬焊：利用交變磁場在零件中產(chǎn)生感應(yīng)電流的電阻熱加熱焊件，用于具有對 稱形狀的焊件，特別是管軸類的釬焊。浸沾釬焊：將焊件局部或整體浸入熔融鹽混合物熔液或釬料熔液中，靠這些液體 介質(zhì)的熱量來實(shí)現(xiàn)釬焊過程，其特點(diǎn)是加熱迅速、溫度均勻、焊件變形小。爐中釬焊：利用電阻爐加熱焊件，電阻爐可通過抽真空或采用還原性氣體或惰性 氣體對焊件進(jìn)行保護(hù)。除此以外，還有烙鐵釬焊、電阻釬焊、擴(kuò)

39、散釬焊、紅外線釬焊、反應(yīng)釬焊、電子 束釬焊、激光釬焊等。釬焊可以用于焊接碳鋼、不銹鋼、高溫合金、鋁、銅等金屬材料，還可以連接異 種金屬、金屬與非金屬。適于焊接受載不大或常溫下工作的接頭，對于精密的、 微型的以及復(fù)雜的多釬縫的焊件尤其適用。其他焊接介紹高頻焊高頻焊是以固體電阻熱為能源。焊接時(shí)利用高頻電流在工件內(nèi)產(chǎn)生的電阻熱使工 件焊接區(qū)表層加熱到熔化或接近的塑*狀態(tài)，隨即施加（或不施加）頂鍛力而實(shí) 現(xiàn)金屬的結(jié)合。因此它是一種固相電阻焊方法。高頻焊根據(jù)高頻電流在工件中 產(chǎn)生熱的方式可分為接觸高頻焊和感應(yīng)高頻焊。接觸高頻焊時(shí)，高頻電流通過與 工件機(jī)械接觸而傳入工件。感應(yīng)高頻焊時(shí)，高頻電流通過工件外部

40、感應(yīng)圈的耦合 作用而在工件內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。高頻焊是專業(yè)化較強(qiáng)的焊接方法，要根據(jù)產(chǎn)品 配備專用設(shè)備。生產(chǎn)率高，焊接速度可達(dá)30m/min。主要用于制造管子時(shí)縱縫或 螺旋縫的焊接。爆炸焊爆炸焊也是以化學(xué)反應(yīng)熱為能源的另一種固相焊接方法。但它是利用炸藥爆炸所 產(chǎn)生的能量來實(shí)現(xiàn)金屬連接的。在爆炸波作用下，兩件金屬在不到一秒的時(shí)間內(nèi) 即可被加速撞擊形成金屬的結(jié)合。在各種焊接方法中，爆炸焊可以焊接的異種 金屬的組合的范圍最廣。可以用爆炸焊將冶金上不相容的兩種金屬焊成為各種過 渡接頭。爆炸焊多用于表面積相當(dāng)大的平板包覆，是制造復(fù)合板的高效方法。超聲波焊超聲波焊也是一種以機(jī)械能為能源的固相焊接方法。進(jìn)行超聲波焊時(shí)，焊接工件 在較低的靜壓力下，由聲極發(fā)出的高頻振動能使接合面產(chǎn)生強(qiáng)裂摩擦并加熱到焊 接溫度而形成結(jié)合。超聲波焊可以用于大多數(shù)金屬材料之間的焊接，能實(shí)現(xiàn)金 屬、異種金屬及金屬與非金屬間的焊接。可適用于金