Ⅰ 6種先進的焊接工藝技術!你都知道嗎
01 激光焊接
激光焊接: 激光輻射加熱待加工表面,表面熱量通過熱傳導向內部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復頻率等激光參數,使工件熔化,形成特定的熔池。
▲對焊接件進行點焊固定
▲進行連續激光焊接
激光焊接可以採用連續或脈沖激光束加以實現, 激光焊接的原理可分為熱傳導型焊接和激光深熔焊接。 功率密度小於10~10 W/cm為熱傳導焊,此時熔深淺、焊接速度慢;功率密度大於10~10 W/cm時,金屬表面受熱作用下凹成"孔穴",形成深熔焊,具有焊接速度快、深寬比大的特點。
激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵升銀灶等高精製造領域,給人們的生活質量帶來了重大提升,更是引領家電行業進入了精工時代。
特別是在大眾汽車創造的42米無縫焊接技術,大大提高了車身整體性和穩定性之後,家電領頭企業海爾集團隆重推出首款採用激光無縫焊接技術生產的洗衣機,先進的激光技術可以為人民的生活帶來巨大的改變。
02 激光復合焊接
激光復合焊接是激光束焊接與MIG焊接技術相結合, 獲得最佳焊接效果,快速和焊縫搭橋能力,是當前最先進的焊接方法。
激光復合焊的優點是: 速度快,熱變形小,熱影響區域小,並且確保了焊縫的金屬結構與機械屬性。
03 攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源。攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀(如帶螺紋圓柱體)的攪拌針伸入工件的接縫處,通過焊頭的高速旋轉,使其與焊接工件材料摩擦,從而使連接部位的材料溫度升高軟化。
攪拌摩擦焊在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上,焊頭邊高速旋轉,邊沿工件的接縫與工件相對移動。
焊頭的突出段伸進材料內部進行摩擦和攪拌,焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱,並用於防止塑性狀態材料的溢出,同時可以起到清除表面氧化膜的作用。
攪拌摩擦焊縫結束時在終端留下個匙孔。通常這個匙孔可以切除掉,也可以用其它焊接方法封焊住。
攪拌摩擦焊可實現異種材料間焊接,如金屬、陶瓷、塑料等。攪拌摩擦焊焊接質量高,不易產生缺陷,容易實現機械化、自動化、質量穩定搏橋、成本低效率高。
04 電子束焊接
電子束焊是利用加速和聚焦的電子束轟擊置於真空或非真空中的焊件所產生的熱能進行焊接的方法。
電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優點而廣泛應用於航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業。
▲電子束焊接原理
電子束焊接工作原理
電子從電子槍中的發射體(陰吵扮極)逸出,在加速電壓作用下,電子被加速至光速的0.3~0.7倍,具有一定的動能。再經電子槍中靜電透鏡和電磁透鏡的作用,會聚成功率密度很高的電子束流。這種電子束流撞擊工件表面,電子動能轉變為熱能而使金屬迅速熔化和蒸發。在高壓金屬蒸氣作用下,工件表面被迅速「鑽」出一個小孔,也稱之為「匙孔」,隨著電子束與工件的相對移動,液態金屬沿小孔周圍流向熔池後部,並冷卻凝固形成焊縫。
▲電子束焊接機
電子束焊接的主要特點
電子束穿透能力強,功率密度極高,焊縫深寬比大,可達到50:1,可實現大厚度材料一次成形,最大焊接厚度達到300mm。焊接可達性好,焊接速度快,一般在1m/min以上,熱影響區小,焊接變形小,焊接結構精度高。電子束能量可以調節,被焊金屬厚度可以從薄至0.05mm到厚至300mm,不開坡口,一次焊接成形,這是其他焊接方法無法達到的。能採用電子束焊接的材料范圍較大,特別適用於活性金屬、難熔金屬和質量要求高的工件的焊接。
05 超聲波金屬焊接
超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機械振動能量,連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。金屬在進行超聲波焊接時,既不向工件輸送電流,也不向工件施以高溫熱源,只是在靜壓力之下,將框框振動能量轉變為工作間的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結合是母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接。
它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺和氧化等現象,超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接。可廣泛應用於可控硅引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。
超聲波金屬焊接利用高頻振動波傳遞到需焊接的金屬表面,在加壓的情況下,使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。
超聲波金屬焊接優點在於快速、節能、熔合強度高、導電性好、無火花、接近冷態加工;缺點是所焊接金屬件不能太厚(一般小於或等於5mm)、焊點位不能太大、需要加壓。
06 閃光對焊
閃光對焊的原理是利用對焊機使兩端金屬接觸,通過低電壓的強電流,待金屬被加熱到一定溫度變軟後,進行軸向加壓頂鍛,形成對焊接頭。
兩個焊件未接觸前被兩個夾鉗電極夾緊並連接電源,移動可動夾具,兩焊件端面輕輕接觸即通電加熱,接觸點因加熱形成液態金屬發生爆破,噴射火花形成閃光,連續移動可動夾具,連續發生閃光,焊件兩端獲得加熱,達到一定溫度後,擠壓倆工件端面,切斷焊接電源,牢固的焊接在一起。利用電阻加熱焊件接頭使接觸點產生閃光,熔化焊件端面金屬,迅速施加頂端力完成焊接。
鋼筋閃光對焊是將兩根鋼筋安裝放成對接形式,利用焊接電流通過兩根鋼筋接觸點產生的電阻熱,使接觸點金屬熔化,產生強烈飛濺,形成閃光,伴有刺激性氣味,釋放微量分子,迅速施加頂鍛力完成的一種壓焊方法。
Ⅱ 焊接的方式有哪些
焊接的相關分類和方法如下:一、焊接分類(1)熔化焊熔焊是在焊接過程中將工件介面加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法。熔焊時,熱源將待焊兩工件介面處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動,冷卻後形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。在熔焊過程中,大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。
大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨後冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和性能。為了提高焊接質量,人們研究出了各種保護方法。氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率;又鋼材焊接時,在焊條葯皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免於氧化而進入熔池,冷卻後獲得優質焊縫。
這類焊接方法的特點是,將被焊金屬的結合處局部加熱到熔化狀態,互相熔合,冷卻凝固彼此結合在一起。氣焊、電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊、電子束焊等。(2)壓力焊壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態下實現原子間結合,又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊,當電流通過兩工件的連接端時,該處因電阻很大而溫度上升,當加熱至塑性狀態時,在軸向壓力作用下連接成為一體。
各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素燒損,和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接安全衛生條件。同時由於加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區小。
許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優質接頭。這類焊接方法的特點是,在焊接過程中,對被焊金屬施加一定的壓力(也可同時加熱或不加熱),促使被焊件間的接合面精密接觸,使原子間產生結合作用,以獲得永久性的連接。如電阻焊、摩擦焊、擴散焊等。
(3)釺焊釺焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釺料,將工件和釺料加熱到高於釺料熔點、低於工件熔點的溫度,利用液態釺料潤濕工件,填充介面間隙並與工件實現原子間的相互擴散,從而實現焊接的方法。焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會受到焊接熱作用,而發生組織和性能變化,這一區域被稱為熱影響區。
焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同,焊後在焊縫和熱影響區可能產生過熱、脆化、淬硬或軟化現象,也使焊件性能下降,惡化焊接性。這就需要調整焊接條件,焊前對焊件介面處預熱、焊時保溫和焊後熱處理可以改善焊件的焊接質量。二、焊接方法按照焊接過程中金屬材料所處的狀態不同,目前把焊接方法分為以下三類:(1) 熔焊焊接過程中,將焊件接頭加熱至熔化狀態, 不加壓力完成焊接的方法稱為熔焊。
常用的熔焊方法有電弧焊、氣焊、電渣焊等。(2) 壓焊焊接過程中,必須對焊件施加壓力(加熱或 不加熱),以完成焊接的方法稱為壓焊。常用的壓焊方法有電阻焊(對焊、點焊、縫焊)、摩擦焊、旋轉電弧焊、超聲 波焊等。(3) 釺焊焊接過程中,採用比母材熔點低的金屬材料 作釺料,將焊件和釺料加熱到高於釺料熔點、低於母材熔點的溫度,利用液態釺料潤濕母材,填充接頭間隙並與母材相 互擴散實現連接焊件的方法稱為釺焊。
常用的釺焊方法有火 焰釺焊、感應釺焊、爐中釺焊、鹽浴釺焊和真空釺焊等。
Ⅲ 焊接工藝有哪些
1、焊條電弧焊:
焊條電弧焊是用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法,因此焊縫的質量取決於焊工的操作技術,這就需要焊工掌握較高的操作技能。
根據標准中對焊條電弧焊的要求,當焊條直徑增大1mm以上、由低氫型焊條改為非低氫型焊條、焊條(焊絲)熔敷金屬抗拉強度等級(鋼號)變化、坡口形狀的變化超出規程規定和坡口尺寸變化超出規定允許偏差、板厚變化超出規定的適用范圍、有襯墊改為無襯墊、
清焊根改為不清焊根、規定的最低預熱溫度下降攝氏度以上、最高層間溫度增高50攝氏度以上、當熱輸入有限制時,熱輸入增加值超過10%,改變施焊位置,有以上變化需重新做焊接工藝評定。
焊接注意事項:
一、電弧的長度
電弧的長度與焊條塗料種類和葯皮厚度有關系。但都應盡可能採取短弧,特別是低氫焊條。電弧長可能造成氣孔。短弧可避免大氣中的O2、N2等有害氣體侵入焊縫金屬,形成氧化物等不良雜質而影響焊縫質量。
二、焊接速度
適宜的焊接速度是以焊條直徑、塗料類型、焊接電流、被焊接物的熱容量、結構開頭等條件有其相應變化,不能作出標準的規定。保持適宜的焊接速度,熔渣能很好的覆蓋著熔潭。使熔潭內的各種雜質和氣體有充分浮出時間,避免形成焊縫的夾渣和氣孔。在焊接時如運棒速度太快,焊接部位冷卻時,收縮應力會增大,使焊縫產生裂縫。
焊絲選用的要點
焊絲的選擇要根據被焊鋼材種類、焊接部件的質量要求、焊接施工條件(板厚、坡口形狀、焊接位置、焊接條件、焊後熱處理及焊接操作等待)、成本等綜合考慮。
Ⅳ PCD刀具的焊接方法常用的有哪幾個
PCD的焊接方法
1) 激光焊接
激光焊(Laser Beam Welding)是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接具有高能量密度、可聚焦、深穿透、高效率、適應性強等優點。激光焊接 過程屬於傳導焊接,即激光輻照工件表面,產生的熱量通過熱傳導向內部傳遞。通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數,使工件達到一定的熔 池深度而表面又無明顯的汽化,即可進行焊接。由於功率密度大(可達109W/cm2),因此激光焊接過程中在金屬材料上生成小孔,激光能量通過小孔往工件 的深部傳輸,減少橫向擴散,材料的融合深度大,焊接速度快,單位時間焊合的面積大。此外,激光焊接形成的焊縫深而窄,深寬比大(可達2~10),焊合單位 面積所需能量小,熱影響區小,焊接變形小。一般不加填充金屬,依賴焊件自身融合。激光焊接系統有高度的柔性,易於實現自動化。但用激光焊接時,要求被焊件 有較高的裝配精度,原始裝配精度不能因焊接過程熱變形而改變,且光斑應嚴格沿待焊縫掃描而不能有顯著的偏移,否則將造成嚴重的焊接缺陷。此外,由於激光器 及其焊接系統的一次投資較大,焊接成本高,對母材的要求較高,參數多,對操作技能的要求高等等,都制約了激光焊接的廣泛應用。使用激光進行PCD復合片的 焊接,獲得的焊接接頭強度可高達1800MPa,且對金剛石層不會產生熱損傷,是一種理想的PCD焊接方法,目前多用於金剛石圓鋸片的焊接。
2) 真空擴散焊
真空擴散焊(Vacuum Diffusion Bonding)是指在較高的溫度和較大的壓力下,使處於真空中清潔的零件表面相互靠近,在相當小的距離內原子相互擴散從而將兩部分連接在一起的焊接方 法。真空擴散焊一般是在被焊材料熔點溫度(絕對溫度)的60%~80%的溫度下進行的,因此對於膨脹系數差異很大的材料(如PCD復合片的硬質合金基底與 45#鋼刀桿),此種方法顯得十分有效。在進行擴散焊時,零件在真空室中的加熱是在不斷往外抽氣的情況下進行的,因而能除掉零件表面的吸附氣體和氧化膜。 此外,真空擴散焊能保持工件的幾何尺寸和形狀精度,獲得具有真空密封的、熱穩定的、抗震的接頭。因此,真空擴散焊在PCD地質鑽頭的焊接中得到了廣泛應 用。它的應用可保證鑽頭的質量,提高焊接強度,增大鑽頭的進尺深度。美國桑迪亞實驗室在焊接表面進行鍍鎳處理,鍍層厚25~50µ,然後在650℃下經受 214.62MPa的壓力達4小時,進行真空擴散焊,其剪切強度為413.36~551.2MPa。
使用真空擴散焊進行PCD復合片焊接時,其焊接工藝過程復雜,焊接時間較長,成本高,需用專用設備,一次性投資很大。目前,真空擴散焊一般只用於焊接強度要求高、使用時振動較大的地質鑽頭的焊接,還未用於大批量製造通用刀具的生產中。
3) 真空釺焊
真空釺焊(Vacuum Brazing)是指在真空狀態下進行零件的釺焊焊接。由於這種方法是在無氧化氣體的氣氛中進行的,所以能獲得強度、韌性和均勻性都比較高的優良接頭,是 一種新興的焊接方法。進行真空釺焊必須採用專用設備,焊接過程中,在控制真空度的同時還要控制焊接溫度,因此工藝復雜,操作難度較大。目前,利用真空釺焊 的方法進行PCD油田鑽頭的焊接,其釺縫的剪切強度可達451.9MPa
4) 高頻感應釺焊
高頻感應加熱技術是二十世紀初發展起來的一項加熱技術。由於它具有加熱速度快、材料內部發熱和熱效率高、加熱均勻且有選擇性、產品質量好、幾乎無環境污 染、易於實現生產自動化等一系列優點而得到迅速推廣。目前,這種加熱技術在機床製造、汽車、拖拉機製造、軸承製造、量具刃具製造及一般機械零件製造中都得 到了廣泛應用,並且其應用范圍日益擴大,高頻感應釺焊就是其中一個主要應用方向。
高頻感應釺焊(Hi-frequency Inction Brazing)就是利用電磁感應原理使電磁能在釺料和零件中轉化成熱能,將釺料加熱到熔融狀態,從而將零件焊接在一起的焊接方法。採用這種方法,釺焊加 熱速度快,功率密度可達10~100kW/cm2,通常可在幾秒鍾內完成加熱過程,並能保證零件的尺寸精度,其剪切強度可達300~400MPa。
與激光焊接、真空擴散焊、真空釺焊等焊接方法比較,高頻感應釺焊的最大優勢在於其設備投資少、焊接工藝易於掌握,其缺點在於高頻感應加熱的溫度難於控制。目前,高頻感應釺焊PCD復合片的應用比較廣泛,但其工藝還有待於進一步提高。
Ⅳ 精密不銹鋼管焊接用什麼工藝
1、鐵素體不銹鋼。含鉻12%~30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高 , 耐氯化物應力腐蝕性能優於其他種類不銹鋼。
2、奧氏體不銹鋼。含鉻大於18%,還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好,可耐多種介質腐蝕。
3、奧氏體 - 鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點,並具有超塑性。
4、馬氏體不銹鋼。強度高,但塑性和可焊性較差。
在不銹鋼管道及管件進行帶壓開孔焊接或切割時,應當符合以下要求:
1、不銹鋼在用等離子切割過程中,必須遵守氬弧焊接的安全技術規定。當電弧停止時,不得立即去檢測焊縫。
2、帶壓開孔使用的氬弧焊,在焊接施焊現場應具有良好的自然通風,或配置能及時排除有毒有害氣體和煙塵的換氣裝置,保持作業點空氣流通。施焊時作業人員應位於上風處,並應間歇輪流作業;打磨鎢極棒時,必須戴防塵口罩和眼鏡。接觸鎢極後,應及時洗手、漱口。鎢極棒應放置封閉的鉛盒內,專人保管不得亂放;手工鎢極氬弧焊接時,電源應採用直流正接;施焊中,作業人員必須按規定穿戴防護用品。在容器內施焊時應戴送風式頭盔、送風式口罩或防毒口罩等防護用品;使用交流鎢極氬弧焊機,應採用高頻穩弧措施,將焊槍和焊接導線用金屬紡織線屏蔽,並採取預防高頻電磁場危及雙手的措施。
3、使用直流焊機焊接應採用「反接法」,即工件接負極。焊機正負標記不清或轉鈕與標記不符時,使用前必須用萬能電用表檢測,確認正負極後,方可操作。停焊後,必須將焊條頭取出或將焊鉗掛牢在規定處,嚴禁亂放。
4、在帶壓開孔焊接中,使用自爬式液壓切管機(爬管機)可不用人工處理;而砂輪打磨坡口和清理焊縫前,必須檢查砂輪片及其緊固狀況,確認砂輪片完好、緊固,並佩戴護目鏡。
5、酸洗和鈍化不銹鋼工件應符合下列要求:
a.凡患呼吸系統疾病者不宜從事酸洗作業。
b.酸洗鈍化後的廢液必須經專項處理,嚴禁亂棄倒。
c.使用不銹鋼絲刷清刷焊縫時,應由里向外推刷,不得來回刷。
Ⅵ 什麼是焊接工藝有哪些內容
焊接工藝是通過加熱、加壓,或兩者並用,用或者不用焊材,使兩工件產生原子間相互擴散,形成冶金結合的加工工藝和聯接方式。
焊接應用非常廣泛,既可用於金屬,也可用於非金屬。 焊接工藝主要根據被焊工件的材質、牌號、化學成分,焊件結構類型,焊接性能要求來確定。首先要確定焊接方法,如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護焊等等,焊接方法的種類非常多,只能根據具體情況選擇。確定焊接方法後,再制定焊接工藝參數,焊接工藝參數的種類各不相同,如手弧焊主要包括:焊條型號(或牌號)、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數、道數、檢驗方法等。
Ⅶ 焊接有哪幾種。
目前焊接有三種方法,分別為:熔焊、壓焊、釺焊。
1、熔焊:加熱欲接合的工件並使它的局部熔化形成熔池,熔池冷卻凝固後便能接合,必要時可加入熔填物輔助。它是適合於各種金屬和合金的焊接加工,整個過程不需要壓力。
2、壓焊:顧名思義,壓焊的過程必須對焊件進行施加壓力。適合於各種金屬材料和部分金屬材料的加工。
3、釺焊:釺料採用比母材熔點低的金屬,使用液態釺料潤濕母材,填充接頭間隙,通過與母材互相擴散,來實現焊件的鏈接。
釺焊適合於各種材料的焊接加工,尤其適合於不同金屬或異類材料的焊接加工。
(7)精密焊接都有什麼工藝擴展閱讀:
焊接的能量來源:氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。
焊接的使用場所:除了在工廠中使用外,焊接還可以在多種環境下進行,如野外、水下和太空。
焊接給人體可能造成的傷害包括:燒傷、觸電、視力損害、吸入有毒氣體、紫外線照射過度等。
無論在何處,焊接都可能給操作者帶來危險,所以在進行焊接時必須採取適當的防護措施。
焊接技術的發展趨勢 :
1、提高焊接生產率是推動焊接技術發展的重要驅動力。
2、提高准備車間的機械化,自動化水平是當前世界先進工業國家的重點發展方向。
3、焊接過程自動化,智能化是提高焊接質量穩定性,解決惡劣勞動條件的重要方向。
4、新興工業的發展不斷推動焊接技術的前進。
5、熱源的研究與開發是推動焊接工藝發展的根本動力。
6、節能技術是普遍關注的問題。
Ⅷ 小口徑精密不銹鋼管焊接工藝是什麼
小口徑精密不銹鋼管,應採用氬弧租遲帶焊接工藝,焊接前必須對小口徑精密不銹鋼管,進行氣體吹掃,最好是用氮氣。吹掃後,可以進行氬弧焊接,焊接完後進行二次吹掃。其目的是防止管道中的雜弊蘆物,污堵小口徑精密不銹鋼管。同時對焊口進行檢測,檢測後對小口徑精密不銹鋼管道,進旦隱行打壓試驗,打壓標准,小口徑精密不銹鋼管道工作壓力的1.5倍,保壓四個小時,合格後方可投入使用。