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各种焊接方法的原理、特点及应用
5)焊剂消耗量小,焊剂消耗量只有埋弧焊的1/15~1/20; 6)焊缝和近缝区金属在高温停留时间过长,过热现象较 严重,晶粒较粗大,一般要热处理。
7)中间不能停焊
电渣焊设备及电源特性
电渣焊设备主要为: 1)焊接电源 2)机头及行走机构、送丝机构、摆动机构 3)焊接过程自动调节及电控系统 4)成型块(一般纯铜制成)
电渣焊(ESW,72)
电渣焊原理
是利用电流通过液态熔渣时产生的电阻热作为 焊接热源,将工件和填充金属熔合成焊缝的垂直 位置的焊接方法。
电渣焊过程包括引弧造渣、正常焊接、引出三个 阶段。
电渣焊原理示意图
出水 进水
1工件 2金属熔池 3渣池 4导电嘴 5焊丝 6成型装置7引出板 8 金属熔滴 9 焊缝 10引弧板 11送丝轮 12焊接电源
焊带送进及校正
焊剂斗
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ导电块
熔渣 焊渣(5mm)
焊道厚度(5mm)
熔敷金属
导电的液体熔渣厚度 焊剂堆高(30-40mm)
焊接方向
熔深(0.3-0.5mm)
3)电渣压力焊
铝热焊
铝热焊原理及设备
铝热焊是利用金属氧化物与铝之间的化学反应 所产生的热量,熔融金属来加热工件和填充接头 完成的一种方法。 常用的氧化剂有Fe2O3、CuO、MnO,还原剂Al。
螺柱焊应用
螺柱焊可以代替铆接或钻孔螺丝紧固等,广泛用 于汽车、造船、机车、机械、锅炉、容器、建筑、民 用等行业。
钢结构(φ22mm) 容器(φ12mm) 家用电器(φ6mm)
螺柱焊缺陷
螺柱焊质量检查
弯曲大于60° 螺柱在拉力作用下断裂 钢板上的拉断面(钢板厚度(6mm)
采用机械负荷对螺柱焊检验实例
除高频焊钢管外,还可以有其它形式的联接, 高频中间滑动接触焊如图。
在高频中间滑动接触焊时,工艺原理以及可能的联接型式
感应高频焊如图 感应线圈:中至高频 线型感应器:中频(至10KHZ)
a)感应线圈
b)线型感应器
高频焊特点
优点: 焊接速度高、热影响区小、焊前可不清除工件待
焊处表面氧化物及污物、能焊金属种类广。 缺点: 电源回路中高压部分对人体和设备安全有危胁;
高频焊焊管原理示意图
HF T
4
2
1工件 2挤压辊轮 3阻抗器 4接头接触
管子高频滑动接触焊
位置中间变压器 高频管发生器
—常用频率450KHz —加热深度:几个百分之一毫米,事实上沿导热方向 的深度较大。
—工作电压100V —焊接电流1000~2000A —焊机机头的功率设计参数为26、60、140以及 280KVA —从经济上讲,更适合薄件的焊接 —在高频焊钢管时,焊接速度取决于机器功率和壁厚。
其它焊接方法
Other Welding Processes
螺柱焊(78)
螺柱焊原理
将金属螺柱或类似的其他金属紧固件(栓、钉 等)焊到工件上去的方法叫做螺柱焊。主要有电弧 螺柱焊和电容放电螺柱焊,以电弧螺柱焊较常用。
电弧螺柱焊过程
它与焊条电弧焊的焊条引弧原理相同,都是短路 提升引弧,不同的是螺柱被夹持在焊枪的夹头上,与 工件短路定位,焊枪的提升机构使螺柱上升引弧,形 成熔池,当提升机构释放时,给螺柱一个压力使螺柱 浸入熔池,冷却形成焊缝。
高频焊
高频焊原理
它是用流经工件连接面的高频电流所产生的电阻 热,并在施加(或不施加)顶锻力情况下实现金属间 相互连接的一类焊接方法。高频范围300~450kHz。
高频焊的基础就是利用高频电流的两大效应:
集肤效应:向导体通以高频电流时,导体断面上出现 电流分布不均,电流中大部分仅沿着导体表层流动。 邻近效应:当高频电流在两导体中彼此反方向流动或 在一个往复导体中流动时,电流集中流动于导体邻近 侧。
维修费用高。
高频焊应用
高频焊广泛应用在管材的制造方面,及生产 各种断面的型材上,可焊材料有碳钢、合金钢、 不锈钢及有色金属。
超声波焊接
超声波焊接原理及分类
超声波焊接是利用机械振动能量(超声波高频 >16KHZ)在工件表面产生塑性变形并在压力作用 下破坏表面层,实现焊接的方法。它由震动剪切力、 静压力、焊区温升三个因素所决定。
电渣焊种类
1)丝极电渣焊(单丝、双丝、多丝) 2)熔嘴电渣焊(熔嘴可做成各种形状,以适于曲面 焊接)
3)板极电渣焊(适于大厚度)
熔嘴电渣焊示意图
板极电渣焊示意图
电渣焊特点
1)可垂直焊接; 2)不开坡口,仅留一定间隙,厚件一次焊成,单丝电渣 焊(焊丝沿工件厚度方向摆动)一次可焊厚达200mm; 3)焊缝成形系数调节范围大; 4)加热均匀,冷却速度慢,有预热作用,冷裂倾向小, 不易造成气孔、夹渣、裂纹等工艺缺陷;
Fe2O3 + 2Al Al 2O3 + 2Fe + 760kJ/mol
铝热焊原理示意图
铝热焊特点
1)铝热焊设备简单,投资少,焊接操作简单,不 需电源;
2)尤其适于野外作业; 3)它的缺点是焊缝金属为相当粗大的铸造组织, 性能较差。
铝热焊应用
铝热焊主要用于钢轨焊接,也用于较大截面修复的 焊接,可用母材有钢、铸钢、铜。
a)套上磁环,短路定位 b)螺柱提升,电弧引燃 c)电弧扩展,熔池形成 d)落钉 e)接头形成,焊接结束
电弧螺柱焊除了前面的称为稳定电弧螺柱焊外,还 有电容放电螺柱焊和短周期螺柱焊。电容放电螺柱焊是 储能电容快速放电产生的电弧作为热源,它的特点是焊 接时间短、不需保护、需用专用螺柱(如图);短周期 螺柱焊使用的电流是经过波形调制的,特点是不需保护、 螺柱不用特殊加工、更容易实现自动化。
a) 螺柱带有起弧凸起, b)凸起点与工件接触 c)加压 d)焊接结束
电容放电螺柱焊焊接过程
电弧螺柱焊设备
1)焊接电源 要求电源外特性为直流下降特性,具有良好动
特性,较大额定焊接电流,较高空载电压,较小负 载持续率。
2)控制系统 3)焊枪
焊枪有手提式和固定式两种,机械部分由夹持 机构、电磁提升机构及弹簧加压机构组成,电气部 分由焊接开关、电磁铁、焊接电缆组成。
电渣焊焊接工艺参数
1)焊接电流 2)焊接电压 3)渣池深度 4)装配间隙 另外,焊丝直径、焊丝根数、焊丝干伸长等 为一般参数。
电渣焊应用
电渣焊不仅可焊碳钢、合金钢、也能焊铸铁以 及铜铝等有色金属。
电渣焊不仅可以焊接筒体纵缝,也适于焊一些 曲面、圆筒型结构部件。
1)环型焊缝的电渣焊
2)电渣带极堆焊