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焊接技術(shù)主要應(yīng)用在金屬母材上,，常用的有電弧焊,，氬弧焊,，CO2保護(hù)焊，氧氣-乙炔焊,，激光焊接,，電渣壓力焊等多種，塑料等非金屬材料亦可進(jìn)行焊接,�,！〗饘俸附臃椒ㄓ�40種以上，主要分為熔焊,、壓焊和釬焊三大類,。 電焊機(jī)! _ ~6 T+ N. _, U" j
熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài)，不加壓力完成焊接的方法,。熔焊時(shí),，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池,。熔池隨熱源向前移動,，冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體。 在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸,，大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素,。大氣中的氮、水蒸汽等進(jìn)入熔池,，還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔,、夾渣、裂紋等缺陷,，惡化焊縫的質(zhì)量和性能,。 壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態(tài)下實(shí)現(xiàn)原子間結(jié)合,，又稱固態(tài)焊接,。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當(dāng)電流通過兩工件的連接端時(shí),，該處因電阻很大而溫度上升,，當(dāng)加熱至塑性狀態(tài)時(shí)，在軸向壓力作用下連接成為一體,。 各種壓焊方法的共同特點(diǎn)是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料,。多數(shù)壓焊方法如擴(kuò)散焊、高頻焊,、冷壓焊等都沒有熔化過程,，因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素?zé)龘p，和有害元素侵入焊縫的問題,，從而簡化了焊接過程,，也改善了焊接安全衛(wèi)生條件。同時(shí)由于加熱溫度比熔焊低,、加熱時(shí)間短,，因而熱影響區(qū)小。許多難以用熔化焊焊接的材料,，往往可以用壓焊焊成與母材同等強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)接頭,。 釬焊是使用比工件熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn),、低于工件熔點(diǎn)的溫度,，利用液態(tài)釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實(shí)現(xiàn)原子間的相互擴(kuò)散,，從而實(shí)現(xiàn)焊接的方法,。 焊接時(shí)形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側(cè)在焊接時(shí)會受到焊接熱作用,，而發(fā)生組織和性能變化,，這一區(qū)域被稱為熱影響區(qū),。焊接時(shí)因工件材料焊接材料、焊接電流等不同,，焊后在焊縫和熱影響區(qū)可能產(chǎn)生過熱,、脆化、淬硬或軟化現(xiàn)象,，也使焊件性能下降,，惡化焊接性。這就需要調(diào)整焊接條件,，焊前對焊件接口處預(yù)熱,、焊時(shí)保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質(zhì)量。[2]9 f9 x0 Q0 @5 D( A& \8 \- U9 c
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焊接是一個局部的迅速加熱和冷卻過程,，焊接區(qū)由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮,，冷卻后在焊件中便產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。重要產(chǎn)品焊后都需要消除焊接應(yīng)力,，矯正焊接變形,。 現(xiàn)代焊接技術(shù)已能焊出無內(nèi)外缺陷的、機(jī)械性能等于甚至高于被連接體的焊縫,。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭,，接頭處的強(qiáng)度除受焊縫質(zhì)量影響外，還與其幾何形狀,、尺寸,、受力情況和工作條件等有關(guān)。接頭的基本形式有對接,、搭接,、丁字接（正交接）和角接等。 對接接頭焊縫的橫截面形狀,，決定于被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時(shí),，為了焊透而在接邊處開出各種形狀的坡口,，以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口,。選擇坡口形式時(shí),，除保證焊透外還應(yīng)考慮施焊方便，填充金屬量少,，焊接變形小和坡口加工費(fèi)用低等因素,。 厚度不同的兩塊鋼板對接時(shí)，為避免截面急劇變化引起嚴(yán)重的應(yīng)力集中,，常把較厚的板邊逐漸削薄,，達(dá)到兩接邊處等厚。對接接頭的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度比其他接頭高。在交變,、沖擊載荷下或在低溫高壓容器中工作的聯(lián)接,，常優(yōu)先采用對接接頭的焊接。 搭接接頭的焊前準(zhǔn)備工作簡單,，裝配方便,，焊接變形和殘余應(yīng)力較小，因而在工地安裝接頭和不重要的結(jié)構(gòu)上時(shí)常采用,。一般來說,，搭接接頭不適于在交變載荷、腐蝕介質(zhì),、高溫或低溫等條件下工作,。 采用丁字接頭和角接頭通常是由于結(jié)構(gòu)上的需要。丁字接頭上未焊透的角焊縫工作特點(diǎn)與搭接接頭的角焊縫相似,。當(dāng)焊縫與外力方向垂直時(shí)便成為正面角焊縫,，這時(shí)焊縫表面形狀會引起不同程度的應(yīng)力集中；焊透的角焊縫受力情況與對接接頭相似,。 角接頭承載能力低,，一般不單獨(dú)使用，只有在焊透時(shí),，或在內(nèi)外均有角焊縫時(shí)才有所改善,，多用于封閉形結(jié)構(gòu)的拐角處。 單面焊雙面成形焊縫
, T2 Z5 W& X$ T/ j. _* [! ^* d焊接產(chǎn)品比鉚接件,、鑄件和鍛件重量輕,，對于交通運(yùn)輸工具來說可以減輕自重，節(jié)約能量,。焊接的密封性好,，適于制造各類容器。發(fā)展聯(lián)合加工工藝,，使焊接與鍛造,、鑄造相結(jié)合，可以制成大型,、經(jīng)濟(jì)合理的鑄焊結(jié)構(gòu)和鍛焊結(jié)構(gòu),，經(jīng)濟(jì)效益很高。采用焊接工藝能有效利用材料,，焊接結(jié)構(gòu)可以在不同部位采用不同性能的材料,，充分發(fā)揮各種材料的特長，達(dá)到經(jīng)濟(jì),、優(yōu)質(zhì),。焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)中一種不可缺少,，而且日益重要的加工工藝方法。 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)量和安全可靠性,，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)控全部過程自動化的專用焊機(jī),；在自動焊接生產(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。[2] 作為一種工業(yè)技術(shù),，焊接的出現(xiàn)迎合了金屬藝術(shù)發(fā)展對新工藝手段的需要,。而在另一方面，金屬在焊接熱量作用下所產(chǎn)生的獨(dú)特美妙的變化也滿足了金屬藝術(shù)對新的藝術(shù)表現(xiàn)語言的需求,。在今天的金屬藝術(shù)創(chuàng)作中，焊接可以而且正在被作為一種獨(dú)特的藝術(shù)表現(xiàn)語言而著力加以表現(xiàn),。藝術(shù)創(chuàng)造與工藝方法永遠(yuǎn)是密不可分的,。 金屬焊接藝術(shù)可以作為一種相對獨(dú)立的藝術(shù)形式以分支的方式從傳統(tǒng)的金屬藝術(shù)中分離出來,這是因?yàn)? 首先，焊接具有藝術(shù)性,。 焊接可以產(chǎn)生豐富的藝術(shù)創(chuàng)作的表現(xiàn)語言,。焊接通常是在高溫下進(jìn)行的,而金屬在高溫下會產(chǎn)生許多美妙豐富的變化：金屬母材會發(fā)生顏色變化和熱變形（即焊接熱影響區(qū)）,；焊絲熔化后會形成一些漂亮的肌理；而焊接缺陷在焊接藝術(shù)中更是經(jīng)常被應(yīng)用,。焊接缺陷是指焊接過程中,在焊接接頭產(chǎn)生的不符合設(shè)計(jì)或工藝要求的缺陷,。其表現(xiàn)形式主要有焊接裂紋、氣孔,、咬邊,、未焊透、未熔合,、夾渣,、焊瘤、塌陷,、凹坑,、燒穿、夾雜等,。這是個十分有趣的現(xiàn)象：焊接的藝術(shù)性通常體現(xiàn)在一些工業(yè)焊接的失敗操作之中,或者說蘊(yùn)藏于一些工業(yè)焊接極力避免的焊接缺陷之中,。 其次，焊接藝術(shù)語言是獨(dú)特的,。 上述種種焊接缺陷的表現(xiàn)形式以及焊接熱影響區(qū),是通過一定規(guī)范下的焊接操作形成的,也只有通過焊接的方式才會產(chǎn)生這些藝術(shù)語言,。焊接藝術(shù)作品的表面效果是其它金屬加工工藝無法或者很難實(shí)現(xiàn)的,因而說焊接藝術(shù)具有獨(dú)特的藝術(shù)性。 選用不同的金屬材料,，使用不同的焊接工藝,焊接的藝術(shù)性可以在不同的金屬藝術(shù)形式中發(fā)揮得淋漓盡致： |
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樓主: ncq
發(fā)表于 2011-5-24 12:09:12
