项目一 焊接分类和焊接设备
一、焊接的定义
焊接就是通过加热或加压(或两者并用),用或不用填充材料,使焊件达到原子间结合的一种加工工艺方法。焊接不仅可以连接金属材料,也可以实现某些非金属材料的永久性连接。在工业生产中,焊接主要用于金属材料的连接。
二、焊接的分类
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化焊、压力焊和钎焊三类。
熔化焊:指在焊接过程中利用各种能量,将焊件接头加热至熔化状态,完成焊接的方法。常见的氩弧焊、焊条电弧焊、CO2气体保护焊等都属于熔化焊方法。
压力焊:指在焊接过程中,必须对焊件施加压力(加热或不加热),以完成焊接的方法。电阻焊、冷压焊、摩擦焊等属于压力焊方法。
钎焊:包括软钎焊和硬钎焊,指采用比母材熔点低的金属材料做钎料,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,填充接头间隙,并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。常见方法有铬铁焊、火焰钎焊等。
焊接方法分类如图1-1所示:
图1-1 焊接方法分类
1.手工焊条电弧焊如图1-2所示。
图1-2 手工电弧焊
2.手工钨极氩弧焊如图1-3所示。
图1-3 手工钨极氩弧焊
3.CO2气体保护焊如图1-4所示。
图1-4 CO2气体保护焊
4.埋弧焊焊机如图1-5所示。
图1-5 埋弧焊机
三、焊接电源
焊接电源按结构原理不同可分为交流弧焊电源、直弧焊电源和逆变式弧焊电源三种类型;按电流性质不同可分为直流电源(图1-6)和交流电源(图1-7)。具体分类如图1-8所示:
图1-6 交流焊机
图1-7 直流焊机
图1-8 焊接电源分类
四、焊接技术的特点
焊接技术是广泛应用的一种永久性连接方法,目前焊接结构用钢产量占世界年钢产量的50%左右。焊接之所以能迅速发展,因为它本身具有以下一系列的特点。
优点:
1.焊接与铆接相比,焊接首先可以节省大量的金属材料,减少结构的质量。
2.焊接与铸造相比,首先它不需要制作木模和砂型,也不需要专门熔炼、浇铸,工序简单,生产周期短,对于单件和小批生产特别明显。其次,焊接结构比铸件更节省材料。
3.焊接可以根据受力情况和工作环境,在不同的结构部位选用不同强度和不同耐磨、耐腐蚀、耐高温等性能的材料。
缺点:产生焊接变形与应力。焊接变形会影响结构形状和尺寸精度,焊接应力会削弱结构的承载能力。焊接中还会产生有毒、有害的物质。
五、焊接技术发展概况
19世纪初用的是铆接技术,到19世纪末焊接技术逐渐发展成为一套完整的焊接体系。随着焊接技术的不断发展,特别是计算机技术的应用与推广,焊接自动化技术的应用进入了崭新的阶段。各种新工艺方法,如多丝埋弧焊、脉冲等离子弧焊、数控切割设备及焊接机器人等已广泛应用于各个部门,所以焊接技术专业的前景非常广阔。