Ⅰ 6种先进的焊接工艺技术!你都知道吗
01 激光焊接
激光焊接: 激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。
▲对焊接件进行点焊固定
▲进行连续激光焊接
激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现, 激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。 功率密度小于10~10 W/cm为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于10~10 W/cm时,金属表面受热作用下凹成"孔穴",形成深熔焊,具有焊接速度快、深宽比大的特点。
激光焊接技术广泛被应运在汽车、轮船、飞机、高铁升银灶等高精制造领域,给人们的生活质量带来了重大提升,更是引领家电行业进入了精工时代。
特别是在大众汽车创造的42米无缝焊接技术,大大提高了车身整体性和稳定性之后,家电领头企业海尔集团隆重推出首款采用激光无缝焊接技术生产的洗衣机,先进的激光技术可以为人民的生活带来巨大的改变。
02 激光复合焊接
激光复合焊接是激光束焊接与MIG焊接技术相结合, 获得最佳焊接效果,快速和焊缝搭桥能力,是当前最先进的焊接方法。
激光复合焊的优点是: 速度快,热变形小,热影响区域小,并且确保了焊缝的金属结构与机械属性。
03 搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状(如带螺纹圆柱体)的搅拌针伸入工件的接缝处,通过焊头的高速旋转,使其与焊接工件材料摩擦,从而使连接部位的材料温度升高软化。
搅拌摩擦焊在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上,焊头边高速旋转,边沿工件的接缝与工件相对移动。
焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌,焊头的肩部与工件表面摩擦生热,并用于防止塑性状态材料的溢出,同时可以起到清除表面氧化膜的作用。
搅拌摩擦焊缝结束时在终端留下个匙孔。通常这个匙孔可以切除掉,也可以用其它焊接方法封焊住。
搅拌摩擦焊可实现异种材料间焊接,如金属、陶瓷、塑料等。搅拌摩擦焊焊接质量高,不易产生缺陷,容易实现机械化、自动化、质量稳定搏桥、成本低效率高。
04 电子束焊接
电子束焊是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。
电子束焊接因具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。
▲电子束焊接原理
电子束焊接工作原理
电子从电子枪中的发射体(阴吵扮极)逸出,在加速电压作用下,电子被加速至光速的0.3~0.7倍,具有一定的动能。再经电子枪中静电透镜和电磁透镜的作用,会聚成功率密度很高的电子束流。这种电子束流撞击工件表面,电子动能转变为热能而使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸气作用下,工件表面被迅速“钻”出一个小孔,也称之为“匙孔”,随着电子束与工件的相对移动,液态金属沿小孔周围流向熔池后部,并冷却凝固形成焊缝。
▲电子束焊接机
电子束焊接的主要特点
电子束穿透能力强,功率密度极高,焊缝深宽比大,可达到50:1,可实现大厚度材料一次成形,最大焊接厚度达到300mm。焊接可达性好,焊接速度快,一般在1m/min以上,热影响区小,焊接变形小,焊接结构精度高。电子束能量可以调节,被焊金属厚度可以从薄至0.05mm到厚至300mm,不开坡口,一次焊接成形,这是其他焊接方法无法达到的。能采用电子束焊接的材料范围较大,特别适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。
05 超声波金属焊接
超声波金属焊接是利用超声频率的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法。金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将框框振动能量转变为工作间的摩擦功、形变能及有限的温升。接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接。
它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象,超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接。可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。
超声波金属焊接利用高频振动波传递到需焊接的金属表面,在加压的情况下,使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。
超声波金属焊接优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工;缺点是所焊接金属件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊点位不能太大、需要加压。
06 闪光对焊
闪光对焊的原理是利用对焊机使两端金属接触,通过低电压的强电流,待金属被加热到一定温度变软后,进行轴向加压顶锻,形成对焊接头。
两个焊件未接触前被两个夹钳电极夹紧并连接电源,移动可动夹具,两焊件端面轻轻接触即通电加热,接触点因加热形成液态金属发生爆破,喷射火花形成闪光,连续移动可动夹具,连续发生闪光,焊件两端获得加热,达到一定温度后,挤压俩工件端面,切断焊接电源,牢固的焊接在一起。利用电阻加热焊件接头使接触点产生闪光,熔化焊件端面金属,迅速施加顶端力完成焊接。
钢筋闪光对焊是将两根钢筋安装放成对接形式,利用焊接电流通过两根钢筋接触点产生的电阻热,使接触点金属熔化,产生强烈飞溅,形成闪光,伴有刺激性气味,释放微量分子,迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。
Ⅱ 焊接的方式有哪些
焊接的相关分类和方法如下:一、焊接分类(1)熔化焊熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态,不加压力完成焊接的方法。熔焊时,热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化,形成熔池。熔池随热源向前移动,冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。在熔焊过程中,大气与高温的熔池直接接触,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。
大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。为了提高焊接质量,人们研究出了各种保护方法。气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率;又钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝。
这类焊接方法的特点是,将被焊金属的结合处局部加热到熔化状态,互相熔合,冷却凝固彼此结合在一起。气焊、电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电子束焊等。(2)压力焊压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。
各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。
许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。这类焊接方法的特点是,在焊接过程中,对被焊金属施加一定的压力(也可同时加热或不加热),促使被焊件间的接合面精密接触,使原子间产生结合作用,以获得永久性的连接。如电阻焊、摩擦焊、扩散焊等。
(3)钎焊钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现焊接的方法。焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。
焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化焊接性。这就需要调整焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。二、焊接方法按照焊接过程中金属材料所处的状态不同,目前把焊接方法分为以下三类:(1) 熔焊焊接过程中,将焊件接头加热至熔化状态, 不加压力完成焊接的方法称为熔焊。
常用的熔焊方法有电弧焊、气焊、电渣焊等。(2) 压焊焊接过程中,必须对焊件施加压力(加热或 不加热),以完成焊接的方法称为压焊。常用的压焊方法有电阻焊(对焊、点焊、缝焊)、摩擦焊、旋转电弧焊、超声 波焊等。(3) 钎焊焊接过程中,采用比母材熔点低的金属材料 作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相 互扩散实现连接焊件的方法称为钎焊。
常用的钎焊方法有火 焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊、盐浴钎焊和真空钎焊等。
Ⅲ 焊接工艺有哪些
1、焊条电弧焊:
焊条电弧焊是用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法,因此焊缝的质量取决于焊工的操作技术,这就需要焊工掌握较高的操作技能。
根据标准中对焊条电弧焊的要求,当焊条直径增大1mm以上、由低氢型焊条改为非低氢型焊条、焊条(焊丝)熔敷金属抗拉强度等级(钢号)变化、坡口形状的变化超出规程规定和坡口尺寸变化超出规定允许偏差、板厚变化超出规定的适用范围、有衬垫改为无衬垫、
清焊根改为不清焊根、规定的最低预热温度下降摄氏度以上、最高层间温度增高50摄氏度以上、当热输入有限制时,热输入增加值超过10%,改变施焊位置,有以上变化需重新做焊接工艺评定。
焊接注意事项:
一、电弧的长度
电弧的长度与焊条涂料种类和药皮厚度有关系。但都应尽可能采取短弧,特别是低氢焊条。电弧长可能造成气孔。短弧可避免大气中的O2、N2等有害气体侵入焊缝金属,形成氧化物等不良杂质而影响焊缝质量。
二、焊接速度
适宜的焊接速度是以焊条直径、涂料类型、焊接电流、被焊接物的热容量、结构开头等条件有其相应变化,不能作出标准的规定。保持适宜的焊接速度,熔渣能很好的覆盖着熔潭。使熔潭内的各种杂质和气体有充分浮出时间,避免形成焊缝的夹渣和气孔。在焊接时如运棒速度太快,焊接部位冷却时,收缩应力会增大,使焊缝产生裂缝。
焊丝选用的要点
焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部件的质量要求、焊接施工条件(板厚、坡口形状、焊接位置、焊接条件、焊后热处理及焊接操作等待)、成本等综合考虑。
Ⅳ PCD刀具的焊接方法常用的有哪几个
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为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接具有高能量密度、可聚焦、深穿透、高效率、适应性强等优点。激光焊接 过程属于传导焊接,即激光辐照工件表面,产生的热量通过热传导向内部传递。通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件达到一定的熔 池深度而表面又无明显的汽化,即可进行焊接。由于功率密度大(可达109W/cm2),因此激光焊接过程中在金属材料上生成小孔,激光能量通过小孔往工件 的深部传输,减少横向扩散,材料的融合深度大,焊接速度快,单位时间焊合的面积大。此外,激光焊接形成的焊缝深而窄,深宽比大(可达2~10),焊合单位 面积所需能量小,热影响区小,焊接变形小。一般不加填充金属,依赖焊件自身融合。激光焊接系统有高度的柔性,易于实现自动化。但用激光焊接时,要求被焊件 有较高的装配精度,原始装配精度不能因焊接过程热变形而改变,且光斑应严格沿待焊缝扫描而不能有显著的偏移,否则将造成严重的焊接缺陷。此外,由于激光器 及其焊接系统的一次投资较大,焊接成本高,对母材的要求较高,参数多,对操作技能的要求高等等,都制约了激光焊接的广泛应用。使用激光进行PCD复合片的 焊接,获得的焊接接头强度可高达1800MPa,且对金刚石层不会产生热损伤,是一种理想的PCD焊接方法,目前多用于金刚石圆锯片的焊接。
2) 真空扩散焊
真空扩散焊(Vacuum Diffusion Bonding)是指在较高的温度和较大的压力下,使处于真空中清洁的零件表面相互靠近,在相当小的距离内原子相互扩散从而将两部分连接在一起的焊接方 法。真空扩散焊一般是在被焊材料熔点温度(绝对温度)的60%~80%的温度下进行的,因此对于膨胀系数差异很大的材料(如PCD复合片的硬质合金基底与 45#钢刀杆),此种方法显得十分有效。在进行扩散焊时,零件在真空室中的加热是在不断往外抽气的情况下进行的,因而能除掉零件表面的吸附气体和氧化膜。 此外,真空扩散焊能保持工件的几何尺寸和形状精度,获得具有真空密封的、热稳定的、抗震的接头。因此,真空扩散焊在PCD地质钻头的焊接中得到了广泛应 用。它的应用可保证钻头的质量,提高焊接强度,增大钻头的进尺深度。美国桑迪亚实验室在焊接表面进行镀镍处理,镀层厚25~50µ,然后在650℃下经受 214.62MPa的压力达4小时,进行真空扩散焊,其剪切强度为413.36~551.2MPa。
使用真空扩散焊进行PCD复合片焊接时,其焊接工艺过程复杂,焊接时间较长,成本高,需用专用设备,一次性投资很大。目前,真空扩散焊一般只用于焊接强度要求高、使用时振动较大的地质钻头的焊接,还未用于大批量制造通用刀具的生产中。
3) 真空钎焊
真空钎焊(Vacuum Brazing)是指在真空状态下进行零件的钎焊焊接。由于这种方法是在无氧化气体的气氛中进行的,所以能获得强度、韧性和均匀性都比较高的优良接头,是 一种新兴的焊接方法。进行真空钎焊必须采用专用设备,焊接过程中,在控制真空度的同时还要控制焊接温度,因此工艺复杂,操作难度较大。目前,利用真空钎焊 的方法进行PCD油田钻头的焊接,其钎缝的剪切强度可达451.9MPa
4) 高频感应钎焊
高频感应加热技术是二十世纪初发展起来的一项加热技术。由于它具有加热速度快、材料内部发热和热效率高、加热均匀且有选择性、产品质量好、几乎无环境污 染、易于实现生产自动化等一系列优点而得到迅速推广。目前,这种加热技术在机床制造、汽车、拖拉机制造、轴承制造、量具刃具制造及一般机械零件制造中都得 到了广泛应用,并且其应用范围日益扩大,高频感应钎焊就是其中一个主要应用方向。
高频感应钎焊(Hi-frequency Inction Brazing)就是利用电磁感应原理使电磁能在钎料和零件中转化成热能,将钎料加热到熔融状态,从而将零件焊接在一起的焊接方法。采用这种方法,钎焊加 热速度快,功率密度可达10~100kW/cm2,通常可在几秒钟内完成加热过程,并能保证零件的尺寸精度,其剪切强度可达300~400MPa。
与激光焊接、真空扩散焊、真空钎焊等焊接方法比较,高频感应钎焊的最大优势在于其设备投资少、焊接工艺易于掌握,其缺点在于高频感应加热的温度难于控制。目前,高频感应钎焊PCD复合片的应用比较广泛,但其工艺还有待于进一步提高。
Ⅳ 精密不锈钢管焊接用什么工艺
1、铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 , 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。
2、奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。
3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。
4、马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。
在不锈钢管道及管件进行带压开孔焊接或切割时,应当符合以下要求:
1、不锈钢在用等离子切割过程中,必须遵守氩弧焊接的安全技术规定。当电弧停止时,不得立即去检测焊缝。
2、带压开孔使用的氩弧焊,在焊接施焊现场应具有良好的自然通风,或配置能及时排除有毒有害气体和烟尘的换气装置,保持作业点空气流通。施焊时作业人员应位于上风处,并应间歇轮流作业;打磨钨极棒时,必须戴防尘口罩和眼镜。接触钨极后,应及时洗手、漱口。钨极棒应放置封闭的铅盒内,专人保管不得乱放;手工钨极氩弧焊接时,电源应采用直流正接;施焊中,作业人员必须按规定穿戴防护用品。在容器内施焊时应戴送风式头盔、送风式口罩或防毒口罩等防护用品;使用交流钨极氩弧焊机,应采用高频稳弧措施,将焊枪和焊接导线用金属纺织线屏蔽,并采取预防高频电磁场危及双手的措施。
3、使用直流焊机焊接应采用“反接法”,即工件接负极。焊机正负标记不清或转钮与标记不符时,使用前必须用万能电用表检测,确认正负极后,方可操作。停焊后,必须将焊条头取出或将焊钳挂牢在规定处,严禁乱放。
4、在带压开孔焊接中,使用自爬式液压切管机(爬管机)可不用人工处理;而砂轮打磨坡口和清理焊缝前,必须检查砂轮片及其紧固状况,确认砂轮片完好、紧固,并佩戴护目镜。
5、酸洗和钝化不锈钢工件应符合下列要求:
a.凡患呼吸系统疾病者不宜从事酸洗作业。
b.酸洗钝化后的废液必须经专项处理,严禁乱弃倒。
c.使用不锈钢丝刷清刷焊缝时,应由里向外推刷,不得来回刷。
Ⅵ 什么是焊接工艺有哪些内容
焊接工艺是通过加热、加压,或两者并用,用或者不用焊材,使两工件产生原子间相互扩散,形成冶金结合的加工工艺和联接方式。
焊接应用非常广泛,既可用于金属,也可用于非金属。 焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分,焊件结构类型,焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法,如手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等等,焊接方法的种类非常多,只能根据具体情况选择。确定焊接方法后,再制定焊接工艺参数,焊接工艺参数的种类各不相同,如手弧焊主要包括:焊条型号(或牌号)、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等。
Ⅶ 焊接有哪几种。
目前焊接有三种方法,分别为:熔焊、压焊、钎焊。
1、熔焊:加热欲接合的工件并使它的局部熔化形成熔池,熔池冷却凝固后便能接合,必要时可加入熔填物辅助。它是适合于各种金属和合金的焊接加工,整个过程不需要压力。
2、压焊:顾名思义,压焊的过程必须对焊件进行施加压力。适合于各种金属材料和部分金属材料的加工。
3、钎焊:钎料采用比母材熔点低的金属,使用液态钎料润湿母材,填充接头间隙,通过与母材互相扩散,来实现焊件的链接。
钎焊适合于各种材料的焊接加工,尤其适合于不同金属或异类材料的焊接加工。
(7)精密焊接都有什么工艺扩展阅读:
焊接的能量来源:气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。
焊接的使用场所:除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。
焊接给人体可能造成的伤害包括:烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。
无论在何处,焊接都可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。
焊接技术的发展趋势 :
1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力。
2、提高准备车间的机械化,自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。
3、焊接过程自动化,智能化是提高焊接质量稳定性,解决恶劣劳动条件的重要方向。
4、新兴工业的发展不断推动焊接技术的前进。
5、热源的研究与开发是推动焊接工艺发展的根本动力。
6、节能技术是普遍关注的问题。
Ⅷ 小口径精密不锈钢管焊接工艺是什么
小口径精密不锈钢管,应采用氩弧租迟带焊接工艺,焊接前必须对小口径精密不锈钢管,进行气体吹扫,最好是用氮气。吹扫后,可以进行氩弧焊接,焊接完后进行二次吹扫。其目的是防止管道中的杂弊芦物,污堵小口径精密不锈钢管。同时对焊口进行检测,检测后对小口径精密不锈钢管道,进旦隐行打压试验,打压标准,小口径精密不锈钢管道工作压力的1.5倍,保压四个小时,合格后方可投入使用。