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熔焊是在焊接過(guò)程中將工件接口加熱至凝結(jié)狀態(tài),不加壓力完成焊接的辦法。熔焊時(shí),熱源將待焊兩工件接口處疾速加熱凝結(jié),構(gòu)成熔池。熔池隨熱源向前挪動(dòng),冷卻后構(gòu)成連續(xù)焊縫而將兩工件銜接成為一體。
在熔焊過(guò)程中,假如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)程中在焊縫中構(gòu)成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質(zhì)量和性能。
壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態(tài)下完成原子間分離,又稱(chēng)固態(tài)焊接。常用的壓焊工藝是電阻對(duì)焊,當(dāng)電流經(jīng)過(guò)兩工件的銜接端時(shí),該處因電阻很大而溫度上升,當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時(shí),在軸向壓力作用下銜接成為一體。
各種壓焊辦法的共同特性是在不銹鋼焊接加工過(guò)程中施加壓力而不加填充資料。多數(shù)壓焊辦法如擴(kuò)散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒(méi)有凝結(jié)過(guò)程,因此沒(méi)有象熔焊那樣的有益合金元素?zé)龘p,和有害元素侵入焊縫的問(wèn)題,從而簡(jiǎn)化了不銹鋼焊接加工過(guò)程,也改善了焊接平安衛(wèi)生條件。同時(shí)由于加熱溫度比熔焊低、加熱時(shí)間短,因此熱影響區(qū)小。許多難以用凝結(jié)焊焊接的資料,常常能夠用壓焊焊成與母材同等強(qiáng)度的接頭。
釬焊是運(yùn)用比工件熔點(diǎn)低的金屬資料作釬料,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,應(yīng)用液態(tài)釬料潤(rùn)濕工件,填充接口間隙并與工件完成原子間的互相擴(kuò)散,從而完成焊接的辦法。
不銹鋼焊接加工時(shí)構(gòu)成的銜接兩個(gè)被銜接體的接縫稱(chēng)為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時(shí)會(huì)遭到焊接熱作用,而發(fā)作組織和性能變化,這一區(qū)域被稱(chēng)為熱影響區(qū)。不銹鋼焊接加工時(shí)因工件資料焊接資料、焊接電流等不同,焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過(guò)熱、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象,也使焊件性能降落,惡化焊接性。這就需求調(diào)整焊接條件,焊前對(duì)焊件接口處預(yù)熱、焊時(shí)保溫和焊后熱處置能夠改善焊件的焊接質(zhì)量。
焊接冶金過(guò)程
在電弧焊過(guò)程中,液態(tài)金屬、熔渣和氣體三者相互作用,是金屬再冶煉的過(guò)程。但由于焊接條件的特殊性,焊接化學(xué)冶金過(guò)程又有著與一般冶煉過(guò)程不同的特點(diǎn)。
首先:
焊接冶金溫度高,相界大,反應(yīng)速度快,當(dāng)電弧中有空氣侵入時(shí),液態(tài)金屬會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的氧化、氮化反應(yīng),還有大量金屬蒸發(fā),而空氣中的水分以及工件和焊接材料中的油、銹、水在電弧高溫下分解出的氫原子可溶入液態(tài)金屬中,導(dǎo)致接頭塑性和韌度降低(氫脆),以至產(chǎn)生裂紋。
其次:
焊接熔池小,冷卻快,使各種冶金反應(yīng)難以達(dá)到平衡狀態(tài),焊縫中化學(xué)成分不均勻,且熔池中氣體、氧化物等來(lái)不及浮出,容易形成氣孔、夾渣等缺陷,甚至產(chǎn)生裂紋。
激光焊的主要優(yōu)點(diǎn)是:
(1)激光可通過(guò)光導(dǎo)纖維、棱鏡等光學(xué)方法彎曲傳輸,適用于微型零部件及其它焊接方法難以達(dá)到的部位的焊接,還能通過(guò)透明材料進(jìn)行焊接。
(2)能量密度高,可實(shí)現(xiàn)高速焊接,熱影響區(qū)和焊接變形都很小,特別適用于熱敏感材料的焊接。
(3)激光不受電磁場(chǎng)的影響,不產(chǎn)生X射線,無(wú)需真空保護(hù),可以用于大型結(jié)構(gòu)的焊接。
(4)可直接焊接絕緣導(dǎo)體,而不必預(yù)先剝掉絕緣層;也能焊接物理性能差別較大的異種材料。