材料科学与工程导论 教学课件 作者 王高潮 第四章.pptVIP

* * * * * * 超声波焊 气焊抢 7. 手工电弧焊 电弧是两带电导体之间持久而强烈的气体放电现象。电弧由三部分构成，即阴极区（一般为焊条端面的白亮斑点）、阳极区（工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区）和弧柱区（为两电极间空气隙）。 电弧的形成（1）焊条与工件接触短路时，电流密集的个别接触点 被电阻热所加热，极小的气隙的电 场强度很高。结果： ①少量电子逸出。 ②个别接触点被加热、熔化，甚至 蒸发、汽化。 ③出现很多低电离电位的金属蒸汽。 （2）提起焊条保持恰当距离 在热激发和强电场作用下，负极 发射电子并作高速定向运动，撞击 中性分子和原子使之激发或电离。 结果：气隙间的气体迅速电离，在 撞击、激发和正负带电粒子复合中， 其能量转换，发出光和热。 ??? 手工电弧焊 手弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。涂料在电弧热作用下一方面可以产生气体以保护电弧，另一方面可以产生熔渣覆盖在熔池表面，防止熔化金属与周围气体的相互作用。熔渣的更重要作用是与熔化金属产生物理化学反应或添加合金元素，改善焊缝金属性能。 手弧焊设备简单、轻便，操作灵活。可以应用于维修及装配中的短缝的焊接，特别是可以用于难以达到的部位的焊接。手弧焊配用相应的焊条可适用于大多数工业用碳钢、不锈钢、铸铁、铜、铝、镍及其合金。 8. 埋弧焊 埋弧焊是以连续送时的焊丝作为电极和填充金属。焊接时，在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。在电弧热的作用下，上部分焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反应。熔渣浮在金属熔池的表面，一方面可以保护焊缝金属，防止空气的污染，并与熔化金属产生物理化学反应，改善焊缝金属的成分及性能；另一方面还可以使焊缝金属缓慢泠却。埋弧焊可以采用较大的焊接电流。与手弧焊相比，其最大的优点是焊缝质量好，焊接速度高。因此，它特别适于焊接大型工件的直缝 的环缝。而且多数 采用机械化焊接。? 埋弧焊已广泛用 于碳钢、低合金结构 钢和不锈钢的焊接。 由于熔渣可降低接头 冷却速度，故某些高 强度结构钢、高碳钢 等也可采用埋弧焊焊 接。 埋弧焊原理 9.气体保护电弧焊 ? 这种焊接方法是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧作热源，由焊炬喷嘴喷出的气体保护电弧来进行焊接的。??? 熔化极气体保护电弧焊通常用的保护气体有：氩气、氦气、CO2气或这些气体的混合气。熔化极气体保护电弧焊的主要优点是可以方便地进行各种位置的焊接，同时也具有焊接速度较快、熔敷率高等优点。熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。 10.激光焊 ??? 激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。这种焊接方法通常有连续功率激光焊和脉冲功率激光焊。??? 激光焊优点是不需要在真空中进行，缺点则是穿透力不如电子束焊强。激光焊时能进行精确的能量控制，因而可以实现精密微型器件的焊接。它能应用于很多金属，特别是能解决一些难焊金属及异种金属的焊接。 11. 等离子弧焊 ? 等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。它是利用电极和工件之间地压缩电弧（叫转发转移电弧）实现焊接的。所用的电极通常是钨极。产生等离子弧的等离子气可用氩气、氮气、氦气或其中二者之混合气。同时还通过喷嘴用惰性气体保护。焊 接时可以外加填充金属，也可以 不加填充金属。??? 等离子弧焊焊接时，由于其 电弧挺直、能量密度大、因而电 弧穿透能力强。等离子弧焊焊接 时产生的小孔效应，对于一定厚 度范围内的大多数金属可以进行 不开坡口对接，并能保证熔透和 焊缝均匀一致。因此，等离子弧 焊的生产率高、焊缝质量好。但 等离子弧焊设备（包括喷嘴）比 较复杂，对焊接工艺参数的控制 要求较高。 12.电子束焊??? ??? 电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。??? 电子束焊接时，由电子枪产生电子束并加速。常用的电子束焊有：高真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电子束焊。前两种方法都是在真空室内进行。焊接准备时间 （主要是抽真空时间）较长，工件尺寸受真空室大小限制。电子束焊与电弧焊相比， 主要的特点是焊缝熔深大、熔宽小、 焊缝金属纯度高。它既可以用在很 薄材料的精密焊接，又可以用在很 厚的（最厚达300mm）构件焊接。所 有用其它焊接方法能进行熔化焊的 金属及合金都可以用电子束焊接。 主要用于要求高质量的产品的焊接