焊接技术是从19世纪末、20世纪初迅速发展的,目前,焊接已成为一种基本的、重要的金属加工工艺技术,并且发展成为一门独立的工程科学、各种类型的焊接方法。
焊接就是通过加热或加压,或两者并用,并且用(或不用)填充材料,使得焊件达到原子接合的一种加工方法,由于焊接是利用两个物体原子间产生的接合作用来实现连接的,连接后不能在拆卸,成为永久性连接,因此,通过焊接后,其连接材料不仅在宏观上建立了永久性联系,而且在微观上也建立组织之间的内在联系,要形成牢固接头,建立组织之间的内在联系,就必须使分离的金属原子间产生足够大接合力,对固体来说需要外部给予很大能量,以使金属接触表面达到原子间的距离,为此,金属焊接时必须来用加热、加压或两者并用的方法。
按照焊接过程中金属所处的状态,可以把焊接方法分为熔化焊接、固相焊接和钎焊。
1、熔化焊接:
是在焊接过程中,利用局部的热源,将所需焊接的工件结合处加热到熔化状态,加入(或不加入)填充金属,不施加压力完成焊接的方法,在加热的条件下,增强了金属的原子动能,促进原子间的相互扩散,当被焊金属加热至熔化状态形成熔池时,原子之间可以充分扩散和紧密接触,因此冷却凝固后,即形成牢固的焊接接头,在工业生产中,熔化焊接是应用最广泛、最普通的一种焊接方法,如焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电渣焊等。
2、固相焊接:
固相焊接是在焊接过程中,对焊件施加压力(加热或不加热)而完成焊接的方法,这类焊接有两种形式:一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态,然后施加一定的压力,以使得金属原子间相互接合形成牢固的焊接接头,如电阻焊、摩擦焊、气压焊等,二是不进行加热,仅在被焊金属的接触表面上施加足够大的压力,借助于压力所引起的塑性变形,以使原子间相互接近而获得牢固的压挤接头,如冷压焊、爆炸焊等。
3、钎焊:
钎焊的能源可以是化学反应热,也可以是间接热能,它是利用熔点比被焊材料低的金属材料做钎料,经过加热使钎料熔化,靠毛细管将钎料吸入接头接触面的间隙内,润湿被焊金属材料的表面,使液相与固相之间相互扩散而形成钎焊接头,因此,钎焊是一种固相兼液相的焊接方法。
钎焊加热温度较低,母材不熔化,而且也不需施加压力,但焊前必须采取一定的措施清除被焊工件表面的油污、灰尘、氧化膜等,这是使工件润湿性好,确保接头质量的重要保证。
根据热源或加热方法的不同,钎焊可分为火焰钎焊、感应钎焊、炉中钎焊和电阻钎焊等。
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