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焊接方法有很多種,主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類(lèi)。熔焊是在焊接過(guò)程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。熔焊時(shí),熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng),冷卻后形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。
在熔焊過(guò)程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會(huì )氧化金屬和各種合金元素。
大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池,還會(huì )在隨后冷卻過(guò)程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質(zhì)量和性能。為了提高焊接質(zhì)量,人們研究出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時(shí)的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時(shí),在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進(jìn)行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進(jìn)入熔池,冷卻后獲得焊縫。
壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態(tài)下實(shí)現原子間結合,又稱(chēng)固態(tài)焊接。
常用的壓焊工藝是電阻對焊,當電流通過(guò)兩工件的連接端時(shí),該處因電阻很大而溫度上升,當加熱至塑性狀態(tài)時(shí),在軸向壓力作用下連接成為一體。
各種壓焊方法的共同特點(diǎn)是在焊接過(guò)程中施加壓力而不加填充材料。多數壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒(méi)有熔化過(guò)程,因而沒(méi)有象熔焊那樣的有益合金元素燒損,和有害元素侵入焊縫的問(wèn)題,從而簡(jiǎn)化了焊接過(guò)程,也改善了焊接衛生條件。同時(shí)由于加熱溫度比熔焊低、加熱時(shí)間短,因而熱影響區小。
許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的接頭。釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于工件熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤濕工件,填充接口間隙并與工件實(shí)現原子間的相互擴散,從而實(shí)現焊接的方法。焊接時(shí)形成的連接兩個(gè)被連接體的接縫稱(chēng)為焊縫。
焊縫的兩側在焊接時(shí)會(huì )受到焊接熱作用,而發(fā)生組織和性能變化,這一區域被稱(chēng)為熱影響區。焊接時(shí)因工件材料焊接材料、焊接電流等不同,焊后在焊縫和熱影響區可能產(chǎn)生過(guò)熱、脆化、淬硬或軟化現象,也使焊件性能下降,惡化焊接性。這就需要調整焊接條件,焊前對焊件接口處預熱、焊時(shí)保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。
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