焊接原理

預(yù)熱。

預(yù)熱能降低焊后冷卻速度   ，有利于降低中碳鋼熱影響區(qū)的高硬度，防止產(chǎn)生冷裂紋，這是焊接中碳鋼的主要工藝措施。預(yù)熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應(yīng)力。通常，35和45鋼的預(yù)熱溫度為150～250℃。含碳量再高或者因厚度和剛度很大，裂紋傾向大時，可將預(yù)熱溫度提高至250～400℃。激光焊接的特點首先是被焊接工件變形小，幾乎沒有連接間隙，焊接深度/寬度比高，在高功率器件焊接時，深寬比可達(dá)5:1，高時可達(dá)10:1，其次是焊縫強度高，焊接速度快，焊縫窄，且通常表面狀態(tài)好，免去了焊后清理等工作，外觀比傳統(tǒng)焊接要美觀。若焊件太大，整體預(yù)熱有困難時，可進行局部預(yù)熱，局部預(yù)熱的加熱范圍為焊口兩側(cè)各150～200mm。

要完成超聲金屬焊接，需要在焊縫界面處產(chǎn)生摩擦生成熱量。摩擦生熱需要以下3個基本條件：

1.持續(xù)的振動能量(Energy)

2.材料原子活性的振幅(Amplitude)

3.擠壓工件產(chǎn)生塑性變形所需要的力(Force)。

這里涉及到金屬再結(jié)晶形成固態(tài)金屬鍵的3個條件，也很好的解釋為什么超聲可以用于金屬焊接。

1.金屬鍵的高速運動（超聲高頻振蕩）

2.金屬鍵的破壞的溫度 （高頻摩擦產(chǎn)生熱能）

3.金屬原子與自由電子的吸引力（適當(dāng)?shù)耐饨鐗毫Γ?br />

陶瓷與金屬的焊接中的陶瓷基本上指的是人工將各種金屬、氧、氮、碳等合成的新型陶瓷。其具有高強度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、超硬度等特性，而得到廣泛應(yīng)用;常用的有氧化鋁、氮化硅、氧化鋯陶瓷等。 

陶瓷與金屬焊接的難點 

1.陶瓷的線膨脹系數(shù)小，而金屬的線膨脹系數(shù)相對很大，導(dǎo)致接易開裂。一般要很好處理金屬中間層的熱應(yīng)力問題。 

2.陶瓷本身的熱導(dǎo)率低，耐熱沖擊能力弱。焊接時盡可能減小焊接部位及周圍的溫度梯度，焊后控制冷卻速度

3.分陶瓷導(dǎo)電性差，甚至不導(dǎo)電，很難用電焊的方法。為此需采取特殊的工藝措施。 

4.由于陶瓷材料具有穩(wěn)定的電子配位，使得金屬與陶瓷連接不太可能。需對陶瓷金屬化處理或進行活性釬料釬焊。

5.由于陶瓷材料多為共價晶體，不易產(chǎn)生變形，經(jīng)常發(fā)生脆性斷裂。目前大多利用中間層降低焊接溫度，間接擴散法進行焊接。 

6.陶瓷與金屬焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)計與普通焊接有所區(qū)別，通常分為平封結(jié)構(gòu)、套封結(jié)構(gòu)、針封結(jié)構(gòu)和對封結(jié)構(gòu)，其中套封結(jié)構(gòu)效果好，這些接頭結(jié)構(gòu)制作要求都很高。