材料成型基—焊接
焊接基本概念
1焊接的定义及特点
焊接的定义：
被焊工件(同材质或者不同材质)通过加热或加压(或两者并用), 采用或不用填充金属, 使被焊工件达到原子间结合而形成永久性连接的工艺过程。

金属焊接的条件：
两块金属的距离d达到(3~5)×10-10m→金属原子间形成金属键→实现焊接。

a. 两块金属件要接触
b. 要有足够高的能量
焊接的特点
——优点：
1）连接性能好，密封性好，承压能力高；
2）省料，重量轻，成本低；
3）加工装配工序简单，生产周期短；
4）易于实现机械化和自动化。

——缺点：
1）焊接结构是不可拆卸的，更换修理不便；
2）接头的组织和性能发生变化，往往是变坏；
3）产生焊接残余应力和焊接变形；
4）产生焊接缺陷，如裂纹、未焊透、夹渣、气孔等。

焊接与机械连接（如铆接）和粘接的差异：
被焊接的材料不仅在宏观上建立了永久性的联系，而且在微观上建立了组织之间的内在联系。

机械连接和粘接是借助第三方实现材料的连接，被连接材料之间没有内在性的联系。

2 焊接的分类——熔化焊
熔化焊——液相焊
钎焊——液固相焊(固相焊)
压力焊——固相焊(固相焊)
熔化焊
焊接过程中，将焊接接头加热至熔化状态，在温度场、重力等的作用下，在不加压力条件下，两个工件熔融的液态金属混合，待温度降低后将两被焊工件牢固地凝结在一起，完成焊接的方法。

钎焊
利用熔点比母材低的填充金属(钎料), 经加热熔化后, 利用液态钎料润湿母材, 填充接头间隙并与母材相互扩散, 实现连接的焊接方法。

压力焊
典型的固相焊接方法，利用压力使待焊部位的表面在固态下直接紧密接触，并使待焊接部位的温度升高，通过调节温度、压力和时间，使待焊表面充分进行扩散而实现原子间结合，形成焊接接头的方法。

熔化焊、钎焊、压力焊特点的比较
3 .焊接技术的历史与发展
连接技术的历史与发展
焊接技术属于连接技术的范畴
连接技术是伴随着材料的应用而产生的。

在人类还只能使用天然材料时，就产生了捆绑、镶嵌、缝纫等连接技术。

当人类可以制造材料后，现代意义上的连接技术就开始萌生了。

除机械方法以外，钎焊或许是最古老的连接金属的技术。

材料连接的方法及其基本特征
连接技术已经出现了多种方法：捆绑、镶嵌、焊接、铆接、粘接
连接过程中涉及到的能量类型：光、电、声、化学、机械
结合性质：机械结合、化学结合和材质结合
焊接方法处于绝对主导地位过程最复杂、发展最迅速应用最广泛
从近现代历史上看, 焊接的发展主要是焊接热源的发展所推动的。

现代焊接生产对于焊接热源的要求主要是:
(1)能量密度高，并能产生足够高的温度。

高能量密度和高温可使焊接加热区域尽可能小，热量集中，并实现高速高效焊接生产。

(2)热源性能稳定，易于调节和控制。

热源性能稳定是保证焊接质量的基本条件。

(3)高的热效率，降低能源消耗。

尽可能提高焊接热效率，节约能源消耗有着重要技术经济意义。

现代焊接技术发展方向:
(1)高品质焊接材料。

如镍基合金焊丝、铝合金焊丝、钛合金焊丝、镁合金焊丝、超高强钢焊丝; 实芯焊丝、药芯焊丝等。

(2)基于网络的计算机群控焊接生产线，易于调节和控制。

焊接工艺参数的控制，整条生产线、焊机的群控; 根据材料自动选择并预置焊接工艺参数; 焊接过程的自适应控制、最佳控制及智能控制等。

(3)自动化焊接技术
具有智能的焊接机器人，特别是具有自动路径规划，自动校正轨迹，自动控制熔深的机器人及特殊用途的焊接专用装备。

(4) 优质、高效、低成本、绿色、节能的焊接工艺
如复合热源焊接, 是未来发展的重要方向。

(5) 极端环境焊接技术
如海洋工程焊接(水下焊接与切割)、核环境下的焊接修复与切割、太空焊接、极小或极大零部件的焊接。

焊接技术的应用领域：
4 焊接的应用
每年用于制造焊接结构的钢材占钢总产量的70％左右。

应用材料及结构广泛: 钢铁等黑色金属材料, 铝合金、钛合金、镁合金等有色金属材料; 同种材料的焊接、异种材料的焊接; 各种各样的接头形式。

应用范围广泛: 广泛地应用于机械、汽车、船舶、石油化工、电力、建筑、核能、海洋工程、航空航天、电子等工业领域。

焊接方法种类繁多, 数十种之多。

新焊接工艺应用于生产 极大提高焊接生产率和质量。

与工业发达国家相比，我国的焊接机械化和自动化水平还较低: 按熔化焊来计算, 目前日本为70%, 德国为80%, 美国为60%, 苏联为40%, 而我国还不到20%, 其主要原因是我国焊接生产主要还靠手工电弧焊, 自动化水平高的气体保护焊和埋弧自动焊应用少。

5 焊接专业的研究领域。