① 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。
② 為什麼在焊接鋼管時火焰要調成碳化焰
這個問題本身提法不是太科學,應為鋼管有碳鋼管、合金鋼管之分,根據成分不同對加熱火焰的敏感性也不同。就籠統而言,採用氧化性火焰焊接,鋼中化學元素被過多氧化燒損,焊後的質量不能保證,也即影響使用效果。碳化焰焊接時,對被焊金屬有滲碳作用,也同樣影響使用效果。因此最好使用微碳化焰焊接。不過目前對於焊接質量認識的提高,重要部件鋼管的焊接都不採用氧-乙炔火焰焊接,因為氧-乙炔火焰溫度低,焊接加熱時間長,焊縫熱影響區寬,對焊接質量不利。
③ 激光焊接的原理是什麼
激光焊接是利用高能量的激光脈沖對材料進行微小區域內的局部加熱,激光輻射的能量通過熱傳導向材料的內部擴散,將材 料熔化後形成特定熔池。
它是一種新型的焊接方式,激光焊接主要針對薄壁材料、精密零件的焊接,可實現點焊、對接焊、疊 焊、密封焊等,深寬比高,焊縫寬度小,熱影響區小、變形小,焊接速度快,焊縫平整、美觀,焊後無需處理或只需簡單處理 ,焊縫質量高,無氣孔,可精確控制,聚焦光點小,定位精度高,易實現自動化。
④ 什麼是激光焊接
激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,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參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由於其獨特的優點,已成功地應用於微、小型零件焊接中。高功率CO2及高功率YAG激光器的出現,開辟了激光焊接的新領域。獲得了以小孔效應為理論基礎的深熔接,在機械、汽車、鋼鐵等工業部門獲得了日益廣泛的應用。
與其它焊接技術比較,激光焊接的主要優點是:激光焊接速度快、深度大、變形小。能在室溫或特殊的條件下進行焊接,焊接設備裝置簡單。例如,激光通過電磁場,光束不會偏移;激光在空氣及某種氣體環境中均能施焊,並能通過玻璃或對光束透明的材料進行焊接。
激光聚焦後,功率密度高,在高功率器件焊接時,深寬比可達5:1,最高可達10:1。可焊接難熔材料如鈦、石英等,並能對異性材料施焊,效果良好。便如,將銅和鉭兩種性質截然不同的材料焊接在一起,合格率幾乎達百分之百。也可進行微型焊接。激光束經聚焦後可獲得很小的光斑,且能精密定位,可應用於大批量自動化生產的微、小型元件的組焊中,例如,集成電路引線、鍾表游絲、顯像管電子槍組裝等由於採用了激光焊,不僅生產效率大、高,且熱影響區小,焊點無污染,大大提高了焊接的質量。
激光焊接的作用:
可焊接難以接近的部位,施行非接觸遠距離焊接,具有很大的靈活性。在YAG激光技術中採用光纖傳輸技術,使激光焊接技術獲得了更為廣泛的推廣與應用。激光束易實現光束按時間與空間分光,能進行多光束同時加工及多工位加工,為更精密的焊接提供了條件。
⑤ 氬弧焊打底為什麼會碳化
所謂氬弧焊即是用氬氣保護的一種非溶化極的焊接方法,它是用一種特製的焊把,鎢棒作為電極,電極周圍以氬氣保護,當短路引燃電弧時,母材溶化,氬氣保護溶池,然後用焊絲溶化形成焊縫。
氬氣是一種隋性氣體,不和溶化金屬發生氧化反應。
打底的意思是第一層焊接。即容器的封閉焊接。主要目的是打底層不形成焊渣,保持容器的清潔。
⑥ 激光焊接,什麼是激光焊接
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激光焊接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。激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用於焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,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、峰值功率和重復頻率等參數,使工件熔化,形成特定的熔池。由於其獨特的優點,已成功應用於微、小型零件的精密焊接中。
中國的激光焊接處於世界先進水平,具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力,並投入多個國產航空科研項目的原型和產品製造中。
技術原理
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104~105 W/cm2為熱傳導焊,此時熔深淺、焊接速度慢;功率密度大於105~107 W/cm2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。
其中熱傳導型激光焊接原理為: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。