第8單元其他焊接方法

1、 主要優(yōu)點(diǎn)：主要優(yōu)點(diǎn)： 可不開坡口焊厚大件且效率高、成本低； 焊縫成分 易調(diào)整且少氣孔和夾渣。 主要缺點(diǎn)：主要缺點(diǎn)： 不適用于焊薄板和短縫； 接頭沖擊韌性低。 接頭沖擊韌性低的原因及措施是：接頭沖擊韌性低的原因及措施是：特點(diǎn)：特點(diǎn)：用焊絲作電極，送絲機(jī)用焊絲作電極，送絲機(jī) 構(gòu)隨渣池一起提升；構(gòu)隨渣池一起提升；厚板可用多根焊絲并加擺動；厚板可用多根焊絲并加擺動；工藝、設(shè)備及操作較復(fù)雜；工藝、設(shè)備及操作較復(fù)雜；焊后易產(chǎn)生角變形。焊后易產(chǎn)生角變形。適用范圍：適用范圍：適合于環(huán)焊縫和高碳鋼、合金鋼對接及形接頭的焊接；適合于環(huán)焊縫和高碳鋼、合金鋼對接及形接頭的焊接；常用于焊接厚度為常用于焊接厚度為40-

2、50mm和焊縫較長的工件（一般和焊縫較長的工件（一般的對接焊縫、形焊縫中較少用）。的對接焊縫、形焊縫中較少用）。特點(diǎn)特點(diǎn): : 用板條作電極用板條作電極; ; 可用多板極可用多板極( (無須擺動無須擺動); ); 板極送進(jìn)設(shè)備高大且板板極送進(jìn)設(shè)備高大且板件與工件容易短路件與工件容易短路; ; 操作復(fù)雜。操作復(fù)雜。 應(yīng)用應(yīng)用: :焊材的來源靈活，尤適于不宜拉拔成焊絲的合焊材的來源靈活，尤適于不宜拉拔成焊絲的合金鋼材料的焊接和堆焊；設(shè)備、工藝簡單。較適用于大金鋼材料的焊接和堆焊；設(shè)備、工藝簡單。較適用于大斷面短焊縫的焊接，目前多用于模具鋼的堆焊、軋輥的斷面短焊縫的焊接，目前多用于模具鋼的堆焊、軋輥

3、的堆焊等堆焊等( (一般不用于普通材料的焊接一般不用于普通材料的焊接) )。 應(yīng)用：應(yīng)用：對接焊縫和形焊縫的主要焊接方法，用于梁體對接焊縫和形焊縫的主要焊接方法，用于梁體等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接和大截面結(jié)構(gòu)的焊接，同時應(yīng)用于曲等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的焊接和大截面結(jié)構(gòu)的焊接，同時應(yīng)用于曲線及曲面焊縫的焊接。線及曲面焊縫的焊接。 （1 1）直接接觸式直接接觸式直接接觸式也叫預(yù)接觸式。這種方法必須在螺柱法蘭直接接觸式也叫預(yù)接觸式。這種方法必須在螺柱法蘭端部預(yù)加工出一個凸臺。其過程如下圖：端部預(yù)加工出一個凸臺。其過程如下圖：（2 2）預(yù)留間隙式）預(yù)留間隙式 預(yù)留間隙式使用的螺柱與預(yù)接觸式電容儲能螺柱焊預(yù)留間隙式使用的螺柱

4、與預(yù)接觸式電容儲能螺柱焊所使用的螺柱形狀相同。其過程如下圖：所使用的螺柱形狀相同。其過程如下圖： 將待焊將待焊螺柱裝入焊槍夾頭，并將陶瓷保護(hù)圈裝入瓷圈夾頭中。然螺柱裝入焊槍夾頭，并將陶瓷保護(hù)圈裝入瓷圈夾頭中。然后在螺柱與工件間引燃電弧，使螺柱端面和相應(yīng)的工件表后在螺柱與工件間引燃電弧，使螺柱端面和相應(yīng)的工件表面被加熱到熔化狀態(tài)，再將螺柱擠壓到熔池中，使兩者融面被加熱到熔化狀態(tài)，再將螺柱擠壓到熔池中，使兩者融合形成焊縫。電弧螺柱焊靠預(yù)先加在螺柱引弧端的焊劑或合形成焊縫。電弧螺柱焊靠預(yù)先加在螺柱引弧端的焊劑或陶瓷圈來保護(hù)熔融金屬。陶瓷圈來保護(hù)熔融金屬。 高能束焊通常指功率密度達(dá)到高能束焊通常指功率

5、密度達(dá)到105 Wcm2以上的焊以上的焊接方法，其束流由電子、光子、離子或二種以上的粒子組接方法，其束流由電子、光子、離子或二種以上的粒子組合而成。合而成。 圖8-12 電子束形成原理示意圖序號特點(diǎn)內(nèi)容1焊縫深寬比高焊縫深寬比高電子束斑點(diǎn)尺寸小，功率密度大?？蓪崿F(xiàn)高深寬比（即焊縫深而窄）電子束斑點(diǎn)尺寸小，功率密度大?？蓪崿F(xiàn)高深寬比（即焊縫深而窄）的焊接，深寬比達(dá)的焊接，深寬比達(dá)60:1，可一次焊透，可一次焊透0.1 1300mm300mm厚度的不銹鋼板厚度的不銹鋼板2焊接速度快焊接速度快焊縫物理性能焊縫物理性能好好能量集中，熔化和凝固過程快。例如焊接厚能量集中，熔化和凝固過程快。例如焊接厚12

6、5mm的鋁板，焊接速度的鋁板，焊接速度達(dá)達(dá)400mm/min，是氬弧焊的，是氬弧焊的40倍。能避免晶粒長大，使接頭性能改善。倍。能避免晶粒長大，使接頭性能改善。高溫作用時間短。合金元素?zé)龘p少，焊縫抗蝕性好高溫作用時間短。合金元素?zé)龘p少，焊縫抗蝕性好3工件熱變形小工件熱變形小功率密度高，輸入工件的熱量少，工件變形小功率密度高，輸入工件的熱量少，工件變形小4焊縫純潔度高焊縫純潔度高真空對焊縫有良好的保護(hù)作用，高真空電子束焊特適合焊接鈦及鈦合真空對焊縫有良好的保護(hù)作用，高真空電子束焊特適合焊接鈦及鈦合金等活性材料金等活性材料5工藝適應(yīng)性強(qiáng)工藝適應(yīng)性強(qiáng)參數(shù)易于精確調(diào)節(jié)，便于偏轉(zhuǎn)，對焊接結(jié)構(gòu)有廣泛的適應(yīng)

7、性參數(shù)易于精確調(diào)節(jié)，便于偏轉(zhuǎn)，對焊接結(jié)構(gòu)有廣泛的適應(yīng)性6可焊材料多可焊材料多不僅能焊金屬和異種金屬材料的接頭，也可焊非金屬材料，如陶瓷、不僅能焊金屬和異種金屬材料的接頭，也可焊非金屬材料，如陶瓷、石英玻璃等石英玻璃等7再現(xiàn)性好再現(xiàn)性好電子束焊焊接參數(shù)易于實現(xiàn)機(jī)械化、自動化控制，重復(fù)性、再現(xiàn)性好，電子束焊焊接參數(shù)易于實現(xiàn)機(jī)械化、自動化控制，重復(fù)性、再現(xiàn)性好，提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性8可簡化加工工可簡化加工工藝藝可將重復(fù)的或大型體加工件分為易于加工的、簡單的或小型部件，用可將重復(fù)的或大型體加工件分為易于加工的、簡單的或小型部件，用電子束焊為一個整體，減小加工難度、節(jié)省材料，簡化

8、工藝電子束焊為一個整體，減小加工難度、節(jié)省材料，簡化工藝最大優(yōu)點(diǎn)是擺脫了工作室的限制，因而擴(kuò)大最大優(yōu)點(diǎn)是擺脫了工作室的限制，因而擴(kuò)大了電子束焊接的應(yīng)用范圍了電子束焊接的應(yīng)用范圍（2 2）應(yīng)用）應(yīng)用 隨著電子束焊接工藝及設(shè)備的發(fā)展，特別是近隨著電子束焊接工藝及設(shè)備的發(fā)展，特別是近1010年來年來工業(yè)生產(chǎn)中對高精度、高質(zhì)量連接技術(shù)需求的不斷擴(kuò)大，工業(yè)生產(chǎn)中對高精度、高質(zhì)量連接技術(shù)需求的不斷擴(kuò)大，電子束焊接在航空、航天、核能、電子、兵器、汽車制造電子束焊接在航空、航天、核能、電子、兵器、汽車制造、紡織、機(jī)械等許多工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用。、紡織、機(jī)械等許多工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)獲得了廣泛應(yīng)用。 電子束焊還是

9、一種適電子束焊還是一種適合于在太空進(jìn)行的焊接方合于在太空進(jìn)行的焊接方法，早在法，早在19841984年，人類已年，人類已在太空環(huán)境中利用一種手在太空環(huán)境中利用一種手工電子束焊槍進(jìn)行了焊接工電子束焊槍進(jìn)行了焊接試驗。電子束焊將成為太試驗。電子束焊將成為太空環(huán)境中焊接人造天體的空環(huán)境中焊接人造天體的一種重要的焊接方法。一種重要的焊接方法。 脈沖激光焊時，激光以脈沖的方式輸出，其脈沖寬度、脈沖激光焊時，激光以脈沖的方式輸出，其脈沖寬度、脈沖能量均精確可調(diào)，故輸入到工件上的能量是斷續(xù)的。脈沖能量均精確可調(diào)，故輸入到工件上的能量是斷續(xù)的。因此，小功率的脈沖激光因此，小功率的脈沖激光焊接尤其適合于焊接尤其

10、適合于0.5mm以下金屬絲與絲、絲與板以下金屬絲與絲、絲與板或薄膜之間的點(diǎn)焊，特別或薄膜之間的點(diǎn)焊，特別是是m級細(xì)絲、箔的點(diǎn)焊。級細(xì)絲、箔的點(diǎn)焊。 脈沖激光焊中大量使用脈沖激光焊中大量使用的脈沖激光器主要是的脈沖激光器主要是YAG激光器。激光器。 連續(xù)激光焊時，激光連續(xù)穩(wěn)定地輸出，焊縫成形主要連續(xù)激光焊時，激光連續(xù)穩(wěn)定地輸出，焊縫成形主要由激光功率及焊速確定。連續(xù)激光焊在激光器輸出功率較由激光功率及焊速確定。連續(xù)激光焊在激光器輸出功率較低時，光的反射損失較大，為減少光能反射損失，通常要低時，光的反射損失較大，為減少光能反射損失，通常要對被焊材料表面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚ㄈ绾诨?。對被焊材料表面進(jìn)行適

11、當(dāng)?shù)奶幚恚ㄈ绾诨?連續(xù)激光焊可以使用連續(xù)激光焊可以使用大功率的釔鋁石榴石激光大功率的釔鋁石榴石激光器，但用得最多的還是器，但用得最多的還是CO2激光器，因為激光器，因為CO2激激光器的效率更高，功率更光器的效率更高，功率更大，而且因為是連續(xù)穩(wěn)定大，而且因為是連續(xù)穩(wěn)定地輸出，因而可以進(jìn)行從地輸出，因而可以進(jìn)行從薄板精密焊到薄板精密焊到50mm厚板厚板深熔焊等各種焊接。深熔焊等各種焊接。 工件的旋轉(zhuǎn)端被夾持在飛輪里工件的旋轉(zhuǎn)端被夾持在飛輪里,焊接過程開始時，首焊接過程開始時，首先將飛輪和工件的旋轉(zhuǎn)端加速到一定的轉(zhuǎn)速，然后飛輪與先將飛輪和工件的旋轉(zhuǎn)端加速到一定的轉(zhuǎn)速，然后飛輪與主電動機(jī)脫開，同時

12、，工件的移動端向前移動，兩工件接主電動機(jī)脫開，同時，工件的移動端向前移動，兩工件接觸后開始摩擦加熱。在摩擦加熱過程中，飛輪受摩擦扭矩觸后開始摩擦加熱。在摩擦加熱過程中，飛輪受摩擦扭矩的制動作用，轉(zhuǎn)速逐漸降低，當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時，焊接過程結(jié)的制動作用，轉(zhuǎn)速逐漸降低，當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時，焊接過程結(jié)束。這種方法在焊接大截面工件時可以降低主軸電機(jī)的功束。這種方法在焊接大截面工件時可以降低主軸電機(jī)的功率。率。圖8-20 慣性磨擦焊三個階段和各焊接參數(shù)變化規(guī)律 軌道摩擦焊分為線性軌道摩擦焊和環(huán)形軌道摩擦焊。軌道摩擦焊分為線性軌道摩擦焊和環(huán)形軌道摩擦焊。圖圖8-21a)為環(huán)形軌道摩擦焊的示意圖，其特點(diǎn)是兩待焊工為環(huán)形軌

13、道摩擦焊的示意圖，其特點(diǎn)是兩待焊工件均不作繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)，僅其中一個工件繞另外一個件均不作繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)，僅其中一個工件繞另外一個工件轉(zhuǎn)動，主要用于焊接非圓截面工件。圖工件轉(zhuǎn)動，主要用于焊接非圓截面工件。圖8-21b)是線性是線性軌道摩擦焊示意圖，在焊接過程中，摩擦副中的一側(cè)工件軌道摩擦焊示意圖，在焊接過程中，摩擦副中的一側(cè)工件被往復(fù)機(jī)構(gòu)驅(qū)動相對于另一側(cè)被夾緊的工件表面作相對運(yùn)被往復(fù)機(jī)構(gòu)驅(qū)動相對于另一側(cè)被夾緊的工件表面作相對運(yùn)動，其主要優(yōu)點(diǎn)是不管工件是否對稱，均可進(jìn)行焊接。如動，其主要優(yōu)點(diǎn)是不管工件是否對稱，均可進(jìn)行焊接。如可焊接方形、圓形、多邊形截面的金屬或塑料工件?？珊附臃叫?、圓形、多

14、邊形截面的金屬或塑料工件。 圖8-21 軌道摩擦焊示意圖 鋁釬焊爐鋁釬焊爐表表8-3 8-3 各種釬焊方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍各種釬焊方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍釬焊方法釬焊方法主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)用途用途烙鐵釬焊烙鐵釬焊設(shè)備簡單、靈活性好、適用于微設(shè)備簡單、靈活性好、適用于微細(xì)釬焊細(xì)釬焊需使用釬劑需使用釬劑只能用于軟釬焊，釬只能用于軟釬焊，釬焊小件焊小件火焰釬焊火焰釬焊設(shè)備簡單、靈活性好設(shè)備簡單、靈活性好控制溫度困難，操作技術(shù)要控制溫度困難，操作技術(shù)要求較高求較高釬焊小件釬焊小件金屬浴釬焊金屬浴釬焊加熱快，能精確控制溫度加熱快，能精確控制溫度釬料消耗大，焊后處理復(fù)雜釬料消耗大，焊后處理復(fù)雜用于軟釬焊及其

15、批量用于軟釬焊及其批量生產(chǎn)生產(chǎn)鹽浴釬焊鹽浴釬焊加熱快，能精確控制溫度加熱快，能精確控制溫度設(shè)備費(fèi)用高，焊后需仔細(xì)清設(shè)備費(fèi)用高，焊后需仔細(xì)清洗洗用于批量生產(chǎn)，不能用于批量生產(chǎn)，不能釬焊密閉工件釬焊密閉工件波峰釬焊波峰釬焊生產(chǎn)率高生產(chǎn)率高釬料損耗較大釬料損耗較大只用于軟釬焊及批量只用于軟釬焊及批量生產(chǎn)生產(chǎn)電阻釬焊電阻釬焊加熱快，生產(chǎn)率高，成本較低加熱快，生產(chǎn)率高，成本較低控制溫度困難，工件形狀、控制溫度困難，工件形狀、尺寸受限制尺寸受限制釬焊小件釬焊小件感應(yīng)釬焊感應(yīng)釬焊加熱快，釬焊質(zhì)量好加熱快，釬焊質(zhì)量好溫度不能精確控制，工件形溫度不能精確控制，工件形狀受限制狀受限制批量釬焊小件批量釬焊小件保護(hù)氣體保護(hù)氣體爐中釬焊爐中釬焊能精確控制溫度，加熱均勻，變能精確控制溫度，加熱均勻，變形小，一般不用釬劑，質(zhì)量好形小，一般不用釬劑，質(zhì)量好設(shè)備費(fèi)用較高，加熱慢，釬設(shè)備費(fèi)用較高，加熱慢，釬焊的工件含大量易揮發(fā)元素焊的工件含大量易揮發(fā)元素大小件的批量生產(chǎn)，大小件的批量生產(chǎn)，多釬縫工件的釬焊多釬縫工件的釬焊真空爐中真空爐中釬焊釬焊能精確控制溫度，加熱均勻，變能精確控制溫度，加熱均勻，變形小，不用釬劑，釬焊質(zhì)量好形小，不用釬劑，釬焊質(zhì)量好設(shè)備費(fèi)用高，釬料和工件不設(shè)備費(fèi)用高，釬料和工件不宜含較多的易揮發(fā)元素宜含較多的易揮發(fā)元素重要工件重要工件氣焊主要應(yīng)用于薄鋼板、低熔點(diǎn)材料（有色金屬及其合金）