高端焊接技术有哪些
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高端焊接技术有哪些?焊接技术为人民的生活带来巨大的改变,生活中其实有很多东西需要用到焊接结束,特别是汽车的零件组装,而焊接也有很多个分类,下面来看看高端焊接技术有哪些吧。
高端焊接技术有哪些1
01 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。
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。
激光复合焊除了汽车薄板结构件的焊接,还适用于很多其它应用。例如将这项技术应用于混凝土泵和移动式起重机臂架的生产,这些工艺需对高强度钢进行加工,传统技术往往会因为需要其它辅助工艺(如预热)而导致成本的增加。
再则,该技术也可应用于轨道车辆的制造及常规钢结构(如桥梁,油箱等)。
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、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。
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。
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焊接技术可分为三个方面:,
1、焊接工装;为了顺利实施焊接工艺,给出焊件在生产中的工装工艺,简单的说就是怎么样组装焊件,用什么设备,方案,将工件固定,组装,以便于焊接工艺的更好实施。
2、焊接工艺;包括焊前的一些准备(坡口,清理,预热,焊接材料的选用等),焊后的一些处理办法(清理飞溅,打磨,后热,焊后热处理,焊工标记,以及进行下一个环节的手续等),焊接参数(电流,电压,焊接速度),焊接顺序说明,层道布置等,
3、焊接检验;根据标准要求,给出不同结构的检验标准,比如余高,焊脚高度,咬边等一些表面质量的检验要求。
按照焊接过程中金属所处的状态不同,可以把焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。
一、熔焊
是焊接过程中,将焊件接头加热至熔化状态,不加压完成焊接的方法。在加热的条件下增强了金属的原子动能,促进原子间的相互扩散,当被焊金属加热至溶化状态形成液体熔池时,原子之间可以充分扩散和紧密接触
因此冷却凝固后,即形成牢固的焊接接头(可用冰作比喻)。常见的有气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护焊等都属于熔焊的`方法。
二、压焊
是焊接过程中必须对焊件施加压力(加热或不加热),以完成的焊接方法。这类焊接有两种形式,一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态,然后施加一定的压力,以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头,如锻焊、接触焊、摩擦焊和气压焊等就是这种压焊方法。
二是不进行加热,仅在被焊金属的接触面上施加足够的压力,借助于压力所引起的塑性变形,以使原子间相互接近而获得牢固的接头,这种方法有冷压焊、爆炸焊等(主要用于复合钢板)。
三、钎焊
是采用比母材熔点低的金属材料,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,填充接头之间间隙并与母材相互扩散实现联接焊件的方法。常见的钎焊方法有烙铁焊、火焰钎焊。
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目前的焊接方法的分类
一、熔焊
1、气焊:
利用氧乙炔或其他气体火焰加热母材和填充金属,达到焊接目的。火焰温度为3000℃左右。适用于较薄工件,小口径管道、有色金属铸铁、钎焊。
2、手工电弧焊:
利用电弧作为热源熔化焊条与母材形成焊缝的手工操作焊接方法,电弧温度在6000-8000℃左右。适用于黑色金属及某些有色金属焊接,应用范围广,尤其适用于短焊缝,不规则焊缝。
3、埋弧焊:
(分自动、半制动)电弧在焊剂区下燃烧,利用颗粒状焊剂,作为金属熔池的覆盖层,将空气隔绝使其不得进入熔池。焊丝由送丝机构连续送入电弧区,电弧的焊接方向、移动速度用手工或机械完成。
适用于中厚板材料的碳钢、低合金钢、不锈钢、铜等直焊缝及规则焊缝的焊接。
4、气电焊:
(气体保护焊)利用保护气体来保护焊接区的电弧焊。保护气体作为金属熔池的保护层把空气隔绝。采用的气体有惰性气体、还原性气体、氧化性气体适用于碳钢、合金钢、铜、铝等有色金属及其合金的焊接。氧化性气体适用于碳钢及合金钢的合金
5、离子弧焊:
利用气体在电弧中电离后,再经过热收缩效应、机械收缩效应、磁收缩效应而产生的一种超高温热源进行焊接,温度可达20000℃左右。
二、压焊
1、摩擦焊:
利用焊件间相互摩擦,接触端面旋转产生的热能,施加一定的压力而形成焊接接头。适用于铝、铜、钢及异种金属材料的焊接。
2、电阻焊:
利用电流通过焊件产生的电阻热,加热焊件(或母材)至塑性状态,或局部熔化状态,然后施加压力使焊件连接之一起。适用于可焊接薄板、管材、棒料。
三、钎焊
1、烙铁钎焊:
利用电烙铁或火焰加热烙铁的热量。加热母材局部,并使填充金属熔入间隙,达到连接的目的。适用于熔点300℃的钎料。一般用于导线,线路板及原件的焊接。
2、火焰钎焊:
利用气体火焰为加热源,加热母材,并使填充金属材料熔入间隙,达到连接目的适用于、不锈钢、硬质合金、有色金属等一般尺寸较小的焊件。
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