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在近代的金屬加工中,焊接比鑄造、鍛壓工藝發(fā)展較晚,但發(fā)展速度很快。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的45%,鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。
未來(lái)的焊接工藝,一方面要研制新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料,以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量,如改進(jìn)現(xiàn)有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;運(yùn)用電子技術(shù)和控制技術(shù),改善電弧的工藝性能,研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。
另一方面要提高焊接機(jī)械化和自動(dòng)化水平,如焊機(jī)實(shí)現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制;研制從準(zhǔn)備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過(guò)程自動(dòng)化的焊機(jī);在自動(dòng)焊接生產(chǎn)線上,推廣、擴(kuò)大數(shù)控的焊接機(jī)械手和焊接機(jī)器人,可以提高焊接生產(chǎn)水平,改善焊接衛(wèi)生安全條件。
目前對(duì)于大部分金屬均可利用一種或多種焊接方法進(jìn)行焊接,焊接性好的金屬可焊厚度范圍非常寬,從薄的板到厚的板均能進(jìn)行焊接,而且,這類金屬可在任何位置下焊接;某些金屬不能用任何焊接方法進(jìn)行連接。各種金屬材料的性能(如熔點(diǎn)、密度、熱導(dǎo)率、抗拉強(qiáng)度及塑性等)可用于衡量金屬材料的焊接難易程度。
在所有的金屬材料中,普通碳鋼是應(yīng)用量大的一種;其次是鑄鐵,但大部分鑄鐵材料不用于焊接結(jié)構(gòu),也有需要焊接或焊補(bǔ);再者是合金鋼,不同的合金鋼(如低合金高強(qiáng)鋼、熱處理鋼、超高強(qiáng)度鋼等)需要利用不同的焊接工藝進(jìn)行焊接;鋁及其合金由于儲(chǔ)量大,應(yīng)用越來(lái)越廣,特別是要求重量輕的應(yīng)用場(chǎng)合,不同的鋁合金具有不同的性能,需要采用不同的焊接工藝進(jìn)行焊接;銅及其合金主要用于導(dǎo)電率、耐蝕性或熱導(dǎo)率要求高的場(chǎng)合;不銹鋼和鑄鋼的焊接工藝類似于成分相當(dāng)?shù)能堉其?不同的不銹鋼性能相差較大,焊接工藝有所不同;鎳及其合金雖然應(yīng)用不廣,用量也小,但十分重要,因?yàn)槟承?yīng)用環(huán)境鎳合金是佳的選擇;鎂及其合金是常用金屬中用量小的一種,她也很重要,因?yàn)槭浅S媒饘僦休p的一種,這種材料大部分用在焊接結(jié)構(gòu)中。
焊接過(guò)程中檢驗(yàn) 包括:
(1)焊接規(guī)范的檢驗(yàn)。即焊接電流、焊接電壓、焊接速度、電源的種類和極性、焊接順序、焊接的道數(shù)和層數(shù)等正確與否。
(2)夾具夾緊情況的檢查。
(3)焊縫外觀和尺寸的檢查。
焊后成品檢驗(yàn) 包括:
(1)直觀檢查。能夠直觀檢查的焊接缺陷有咬邊、焊瘤、燒穿、未焊透、表面氣孔、未熔合和表面裂紋等。
(2)焊件無(wú)損探傷。常用的有射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等。射線探傷和超聲波探傷用來(lái)檢查金屬焊接接頭內(nèi)部缺陷,如裂紋、氣孔、夾渣、未焊透和未熔合等。磁粉探傷用來(lái)檢查鐵磁性材料的表面微裂紋及淺表層缺陷。滲透探傷用來(lái)檢查各種材料表面微裂紋。此外,無(wú)損探傷方法中還有聲發(fā)射檢測(cè)、中子探傷、全息探傷和液晶探傷等。
(3)密封性檢驗(yàn)。檢查接頭有無(wú)漏水、漏氣、漏油和滲油等現(xiàn)象。常用的有煤油試驗(yàn)、載水試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)等。
(4)耐壓試驗(yàn)。將水、油、氣等充入容器內(nèi)徐徐加壓,以檢查其泄漏、耐壓、破壞等情況,通常采用水壓試驗(yàn)。