焊接学习系别:专业班级:姓名:学号:一钎焊钎焊是利用熔点比母材熔点低的填充金属,在低于母材熔点、高于钎料熔点的温度下,利用液态钎料在母材表面润湿、铺展和在母材间隙中填缝,与母材相互溶解与扩散,而实现零件间的连接的焊接方法。
它的特点有以下几点(1)钎焊加热温度较低,接头光滑平整,变形小,工件尺寸精确。
(2)可焊异种金属,且对工件厚度差无严格限制。
(3)有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头,生产率很高。
(4)钎焊设备简单,生产投资费用少。
(5)接头强度低,耐热性差,且焊前清整要求严格,钎料价格较贵。
钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件的焊接。
主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构,如夹层构件、蜂窝结构等,也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。
钎焊时,对被钎接工件接触表面经清洗后,以搭接形式进行装配,把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。
当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后,钎料将熔化并浸润焊件表面。
液态钎料借助毛细管作用,将沿接缝流动铺展。
于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解,相互渗透,形成合金层,冷凝后即形成钎接接头。
钎焊时,还可采用对工件整体加热,一次焊完很多条焊缝,提高了生产率。
但钎焊接头的强度较低,多采用搭接接头,靠通过增加搭接长度来提高接头强度;另外,钎焊前的准备工作要求较高。
目前,钎焊在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用。
钎焊常用的工艺方法较多,主要是按使用的设备和工作原理区分的。
如按热源区分则有红外、电子束、激光、等离子、辉光放电钎焊等;按工作过程分有接触反应钎焊和扩散钎焊等。
接触反应钎焊是利用钎料与母材反应生成液相填充接头间隙。
扩散钎焊是增加保温扩散时间,使焊缝与母材充分均匀化,从而获得与母材性能相同的接头。
几乎所有的加热热源都可以用作钎焊热源,并依此将钎焊分为:烙铁钎焊、波峰钎焊、火焰钎焊、浸沾钎焊、感应钎焊、炉中钎焊。
钎剂残渣大多数对钎焊接头起腐蚀作用,也妨碍对钎缝的检查,常需清除干净。
含松香的活性钎剂残渣可用异丙醇、酒精、三氯乙烯等有机溶剂除去,由有机酸及盐组成的钎剂,一般都溶于水,可采用热水洗涤,由无机酸组成的软钎剂溶于水,因此可用热水洗涤,而含碱金属及碱土金属氯化物的钎剂,可用2%盐酸溶液洗涤。
钎焊接头容易有、钎缝气孔、钎缝夹渣、钎缝开裂、钎料流失等缺陷,焊接时应注意预防。
钎焊接头缺陷的检验方法可分为无损检验和破坏性检验。
外观检查是用肉眼或低倍放大镜检查钎焊接头的表面质量,如钎料是否填满间隙,钎缝外露的一端是否形成圆角,圆角是否均匀,表面是否光滑,是否有裂纹、气孔及其它外部缺陷。
表面缺陷检验法包括荧光检验、着色检验和磁粉检验。
它们用沫检查外观及检查发现不了的钎缝表面缺陷,如裂纹、气孔等。
荧睡检验一般用于小型工件的检查,大工件则用着色探伤法,磁粉检淞法只用于磁性金属。
内部缺陷检验一般的X射线和,射线、超声波和致密性检验。
X射线和y射线是检验重要工件内部缺陷的常用方法,它可显示钎缝中的气孔、夹渣、未钎透以及钎缝和母材的开裂,超声波检验所能发现的缺陷范围与射线检验相同。
钎焊结构的致密性检验常用方法有一般的水压试验、煤油渗透试验和质谱试验等方法。
其中气密试验及气渗透试验用于低压容器,煤油渗透试用于不受压容器;质谱试验用于真空密封接头。
目前国外钎焊技术最新进展情况(1)由于焊接的热输入是可选择的,所以为激光束钎焊在电子行业的封装陶瓷玻璃外应用开辟了新的途径。
在氧化铝基体材料上、在D263窗玻璃(硼硅酸玻璃)平块窗玻璃上和两块平块窗玻璃上用膨胀系数相当的玻璃钎料进行的钎焊试验表明,钎焊接头没有任何裂缝,气孔率低,密封性好,不漏氦气。
(2)电弧螺栓钎焊(ASB)已经达到适合作为制造业连接技术的阶段。
例如:现在它已经应用于连接高碳钢的钢板和螺栓,在普通焊接中,零件会变得更硬且脆,甚至对于直径为16mm的螺栓,熔深实际为零。
而ASB则大大减少了氢致裂缝,由于金属间相的存在,提高了硬度,因此能够在非合金钢和合金Cr -Ni钢之间进行螺栓连接。
(3)能将Cr-Ni螺栓与铝板钎焊到一起。
使用与螺栓焊相同的设备技术也可进行电弧螺栓钎焊,特别是短时间抬起起弧的方案极其适合。
在电弧螺栓钎焊中,不象螺栓焊那样电弧在被连接的零件之间产生通常的熔池。
二埋弧焊埋弧焊是一种重要的焊接方法。
近年来,虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法,但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。
从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看,埋弧焊约占10%左右,且多年来一直变化不大。
当焊丝确定以后,配套用的焊剂则成为关键材料,它直接影响焊缝金属的力学性能,特别是塑性及低温韧性、抗裂性能、焊接缺陷发生率及焊接生产率等。
埋弧焊有以下优点(1)生产效率高,这是因为,一方面焊丝导电长度缩短,电流和电流密度提高,因此电弧的溶深和焊丝溶敷效率都大大提高。
另一方面由于焊剂和溶渣的隔热作用,电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅也少,虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大,但总的热效率仍然大大增加。
(2)焊缝质量高,熔渣隔绝空气的保护效果好,焊接参数可以通过自动调节保持稳定,对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定,机械性能比较好。
(3)劳动条件好,除了减轻手工焊操作的劳动强度外,它没有弧光辐射,这是埋弧焊的独特优点。
埋弧焊在焊接前必须做好准备工作,包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的装配以及焊丝表面的清理、焊剂的烘干等。
坡口加工要求按GB 986—1988执行,以保证焊缝根部不出现未焊透或夹渣,并减少填充金属量。
坡口的加工可使用刨边机、机械化或半机械化气割机、碳弧气刨等。
焊件清理主要是去除锈蚀、油污及水分,防止气孔的产生。
一般用喷砂、喷丸方法或手工清除,必要时用火焰烘烤待焊部位。
在焊前应将坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。
装配焊件时要保证间隙均匀,高低平整,错边量小,定位焊缝长度一般大于30mm,并且定位焊缝质量与主焊缝质量要求一致。
必要时采用专用工装、卡具。
直缝焊件的装配,在焊缝两端要加装引弧板和引出板,待焊后再割掉,其目的是使焊接接头的始端和末端获得正常尺寸的焊缝截面,而且还可除去引弧和收尾容易出现的缺陷。
埋弧焊用的焊丝和焊剂对焊缝金属的成分、组织和性能影响极大。
因此焊接前必须清除焊丝表面的氧化皮、铁锈及油污等。
焊剂保存时要注意防潮,使用前必须按规定的温度烘干待用。
埋弧焊的焊接参数主要有:焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。
一般焊接条件下,焊缝熔深与焊接电流成正比,而电弧电压不宜太大,大了不仅使熔深变小,产生未焊透,而且会导致焊缝成形差、脱渣困难,甚至产生咬边等缺陷。
当其他焊接参数不变而焊接速度增加时,焊接热输入量相应减小,从而使焊缝的熔深也减小,所以焊接速度太大会造成未焊透等缺陷,为保证焊接质量应相应提高焊接电流和电弧电压。
其他焊接参数不变而焊丝直径增加时,电流密度减小,会造成焊缝宽度增加,熔深减小。
其他焊接参数不变而焊丝长度增加时,电阻也随之增大,伸出部分焊丝所受到的预热作用增加,焊丝熔化速度加快,结果使熔深变浅,焊缝余高增加,因此须控制焊丝伸出长度,不宜过长。
使用埋弧焊时应注意,埋弧自动焊机的小车轮子要有良好绝缘,导线应绝缘良好,工作过程中应理顺导线,防止扭转及被熔渣烧坏。
控制箱和焊机外壳应可靠的接地和防止漏电。
接线板罩壳必须盖好。
焊接过程中应注意防止焊剂突然停止供给而发生强烈弧光裸露灼伤眼睛。
所以,焊工作业时应戴普通防护眼镜。
半自动埋弧焊的焊把应有固定放置处,以防短路。
埋弧自动焊熔剂的成分里含有氧化锰等对人体有害的物质。
焊接时虽不像手弧焊那样产生可见烟雾,但将产生一定量的有害气体和蒸气。
所以,在工作地点最好有局部的抽气通风设备。
目前主要用于焊接各种钢板结构。
可焊接的钢种包括碳素结构钢,不锈钢,耐热钢及其复合钢材等。
埋弧焊在造船,锅炉,化工容器,桥梁,起重机械及冶金机械制造业中应用最为广泛。
此外,用埋弧焊堆焊耐磨耐蚀合金或用于焊接镍基合金,铜合金也是较理想的。
三学习这门课的收获学了这门课后,我知道了焊接是两种或两种以上同种或异种材料通过原子或分子之间的结合和扩散连接成一体的工艺过程。
促使原子和分子之间产生结合和扩散的方法是加热或加压,或同时加热又加压。
金属的焊接按其工艺过程的特点分有熔焊、压焊和钎焊三大类。
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,如果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。
例如,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;又如钢材焊接时,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。
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。
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。
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。
另外,焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程,焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩,冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。
接头处的强度除受焊缝质量影响外,还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。
接头的基本形式有对接、搭接、丁字接和角接等。
对接接头焊缝的横截面形状,决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。