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焊接技术

六类焊接性能及特点

时间:2016-07-06 22:19:24  作者:未知  来源:网络文摘  浏览:110  评论:0
一、什么是钎焊?钎焊是如何分类的?钎焊的接头形式有何特点?

    钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料,加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件牢固的连接在一起。

  根据钎料熔点的不同,将钎焊分为软钎焊和硬钎焊。

  (1)软钎焊:软钎焊的钎料熔点低于450°C,接头强度较低(小于70 MPa)。

  (2)硬钎焊:硬钎焊的钎料熔点高于450°C,接头强度较高(大于200 MPa)。

  钎焊接头的承载能力与接头连接面大小有关。因此,钎焊一般采用搭接接头和套件镶接,以弥补钎焊强度的不足。

 

二、电弧焊的分类有哪些,有什么优点?

  利用电弧作为热源的熔焊方法,称为电弧焊。可分为手工电弧焊、埋弧焊和气体保护焊等三种。手工自动焊的最大优点是设备简单,应用灵活、方便,适用面广,可焊接各种焊接位置和直缝、环缝及各种曲线焊缝。尤其适用于操作不变的场合和短小焊缝的焊接;埋弧焊具有生产率高、焊缝质量好、劳动条件好等特点;气体保护焊具有保护效果好、电弧稳定、热量集中等特点。

 

三、焊条电弧焊时,低碳钢焊接接头的组成、各区域金属的组织与性能有何特点?

(1)焊接接头由焊缝金属和热影响区组成。

 1)焊缝金属:焊接加热时,焊缝处的温度在液相线以上,母材与填充金属形成共同熔池,冷凝后成为铸态组织。在冷却过程中,液态金属自熔合区向焊缝的中心方向结晶,形成柱状晶组织。由于焊条芯及药皮在焊接过程中具有合金化作用,焊缝金属的化学成分往往优于母材,只要焊条和焊接工艺参数选择合理,焊缝金属的强度一般不低于母材强度。

2)热影响区:在焊接过程中,焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化的区域。

(2)低碳钢的热影响区分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。

 1)熔合区 位于焊缝与基本金属之间,部分金属焙化部分未熔,也称半熔化区。加热温度约为1 490~1 530°C,此区成分及组织极不均匀,强度下降,塑性很差,是产生裂纹及局部脆性破坏的发源地。

2)过热区 紧靠着熔合区,加热温度约为1 100~1 490°C。由于温度大大超过Ac3,奥氏体晶粒急剧长大,形成过热组织,使塑性大大降低,冲击韧性值下降25%~75%左右。

3)正火区 加热温度约为850~1 100°C,属于正常的正火加热温度范围。冷却后得到均匀细小的铁素体和珠光体组织,其力学性能优于母材。

4)部分相变区 加热温度约为727~850°C。只有部分组织发生转变,冷却后组织不均匀,力学性能较差。

 

四、什么是电阻焊?电阻焊分为哪几种类型、分别用于何种场合?

  电阻焊是利用电流通过工件及焊接接触面间所产生的电阻热,将焊件加热至塑性或局部熔化状态,再施加压力形成焊接接头的焊接方法。

  电阻焊分为点焊、缝焊和对焊3种形式。

(1)点焊:将焊件压紧在两个柱状电极之间,通电加热,使焊件在接触处熔化形成熔核,然后断电,并在压力下凝固结晶,形成组织致密的焊点。

  点焊适用于焊接4 mm以下的薄板(搭接)和钢筋,广泛用于汽车、飞机、电子、仪表和日常生活用品的生产。

(2)缝焊:缝焊与点焊相似,所不同的是用旋转的盘状电极代替柱状电极。叠合的工件在圆盘间受压通电,并随圆盘的转动而送进,形成连续焊缝。

   缝焊适宜于焊接厚度在3 mm以下的薄板搭接,主要应用于生产密封性容器和管道等。

(3)对焊:根据焊接工艺过程不同,对焊可分为电阻对焊和闪光对焊。

    1)电阻对焊 焊接过程是先施加顶锻压力(10~15 MPa),使工件接头紧密接触,通电加热至塑性状态,然后施加顶锻压力(30~50 MPa),同时断电,使焊件接触处在压力下产生塑性变形而焊合。

    电阻对焊操作简便,接头外形光滑,但对焊件端面加工和清理要求较高,否则会造成接触面加热不均匀,产生氧化物夹杂、焊不透等缺陷,影响焊接质量。因此,电阻对焊一般只用于焊接直径小于20 mm、截面简单和受力不大的工件。

    2)闪光对焊   焊接过程是先通电,再使两焊件轻微接触,由于焊件表面不平,使接触点通过的电流密度很大,金属迅速熔化、气化、爆破,飞溅出火花,造成闪光现象。继续移动焊件,产生新的接触点,闪光现象不断发生,待两焊件端面全部熔化时,迅速加压,随即断电并继续加压,使焊件焊合。

    闪光对焊的接头质量好,对接头表面的焊前清理要求不高。常用于焊接受力较大的重要工件。闪光对焊不仅能焊接同种金属,也能焊接铝钢、铝铜等异种金属,可以焊接0.01 mm的金属丝,也可以焊接直径500 mm的管子及截面为20 000 mm2的板材。

 

五、激光焊的基本原理是什么?有何特点及用途?

    激光焊利用聚焦的激光束作为能源轰击工件所产生的热量进行焊接。

    激光焊具有如下特点:

    1)激光束能量密度大,加热过程极短,焊点小,热影响区窄,焊接变形小,焊件尺寸精度高;

    2)可以焊接常规焊接方法难以焊接的材料,如焊接钨、鉬、钽、锆等难熔金属;

  3)可以在空气中焊接有色金属,而不需外加保护气体;

  4)激光焊设备较复杂,成本高。

  激光焊可以焊接低合金高强度钢、不锈钢及铜、镍、钛合金等;异种金属以及非金属材料(如陶瓷、有机玻璃等);目前主要用于电子仪表、航空、航天、原子核反应堆等领域。

 

六、电子束焊的基本原理是什么?有何特点及用途?

    电子束焊利用在真空中利用聚焦的高速电子束轰击焊接表面,使之瞬间熔化并形成焊接接头。

    电子束焊具有以下特点:

  1)能量密度大,电子穿透力强;

  2)焊接速度快,热影响取消,焊接变形小;

  3)真空保护好,焊缝质量高,特别适用于活波金属的焊接。

  电子束焊用于焊接低合金钢、有色金属、难熔金属、复合材料、异种材料等,薄板、厚板均可。特别适用于焊接厚件及要求变形很小的焊件、真空中使用器件、精密微型器件等。


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