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论述电子工艺技术中各种焊接技术的方法及特点焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊，又叫熔化焊，是一种最常见的焊接方法。英文：Fusion welding ，所谓熔焊，是指焊接过程中，将焊接接头在高温等的作用下至熔化状态。由于被焊工件是紧密贴在一起的，在温度场、重力等的作用下，不加压力，两个工件熔化的融液会发生混合现象。待温度降低后，熔化部分凝结，两个工件就被牢固的焊在一起，完成焊接的方法。由于在焊接过程中固有的高温相变过程，在焊接区域就产生了热影响区。固态焊接和熔焊正相反，固态焊接没有金属的熔化。 一、 熔焊可以分为：电弧焊、电渣焊、气焊、电子束焊、激光焊等。最常见的电弧焊又可以进一步分为：手工电弧焊（焊条电弧焊）、气体保护焊、埋弧焊、等离子焊等。 1、焊接过程中，焊接区内充满大量气体。 用酸性焊条焊接时，主要气体成分是CO、H2、H2O；用碱性焊条焊接时，主要气体成分是CO、CO2；埋弧焊时，主要气体成分是CO、H2。 2、氮、氢、氧对焊缝金属的作用和影响 氮 氮主要来自焊接区域周围的空气。氢 氢主要来源于焊条药皮、焊剂中的水分、药皮中的有机物，焊件和焊丝表面上的污物（铁锈、油污）和空气中的水分等。 氧 氧主要来源于空气、药皮和焊剂中的氧化物、水分及焊接材料表面的氧化物。 3、对焊接区域要进行保护方法对焊接区域进行保护的目的是防止空气侵入熔滴和熔池，减少焊缝金属中的氮、氧含量。保护的方式有下列三种： 气体保护 例如，气体保护焊时采用保护气体（CO2、H2、Ar）将焊接区域与空气隔离起来。 渣保护 在熔池金属表面覆盖一层熔渣使其与空气分开隔离，如电渣焊、埋弧焊。 气渣联合保护 利用保护气体和熔渣同时对熔化金属进行保护，如手弧焊。 4、 减少焊缝金属中的含氧量 对焊接区域进行保护、防止空气与熔化金属进行接触是控制焊缝金属中含氧量的重要措施，但是不能根本解决问题，因为氧还可以通过许多其它渠道进入焊缝中，要彻底堵塞这些渠道事实上是不可能的，因此目前只能采取措施，对已进入熔化金属中的氧进行脱氧处理。 5、焊缝金属常用的脱氧方法 利用熔渣或焊芯（丝）金属与熔化金属相互作用进行脱氧，是焊缝金属常用的脱氧办法。 6、用脱氧剂脱氧 在焊芯、药皮或焊丝中加入某种元素，使它本身在焊接过程中被氧化，从而保证被焊金属及其合金元素不被氧化或已被氧化的金属还原出来，这种用来脱氧的元素称为脱氧剂。常用的脱氧剂有碳、锰、硅、钛和铝。 7、 减少焊缝金属中的含氢量方法 减少焊缝金属中含氢量的常用措施有： 1） 烘干焊条的焊剂； 2） 清除焊件和焊丝表面上的杂质； 3） 在药皮和焊剂中加入适量的氟石（CaF2）、硅砂（SiO2），两者都具有较好的去氢效果； 4） 焊后立即对焊件加热，进行后热处理； 5） 采用低氢型焊条、超低氢型焊条和碱性焊剂。 熔焊 8、焊缝金属中硫的危害性 硫是焊缝中常存的有害元素之一。硫能促使焊缝金属产生热裂纹、降低冲击韧度和需腐蚀性，并能促使产生偏析。厚板焊接时，硫还会引起层状撕裂。9 、焊金属中磷的危害性。 磷也是焊缝中常存的有害元素之一。磷会增加钢的冷脆性，大幅度地降低焊缝金属的冲击韧度，并使脆性转变温度升高。焊接奥氏体类钢或焊缝中含碳量较高时，磷也会促使焊缝金属产生热裂纹。但是实际上，不论是碱性熔渣还是酸性熔渣，其最终的脱硫、脱磷效果仍不理想。所以目前控制焊缝中的硫、磷含量，只能采取限制原材料（母材、焊条、焊丝）中硫、磷含量的方法。 10 、焊缝金属的合金化 合金化就是把所需要的合金元素，通过焊接材料过渡到焊缝金属（或堆焊金属）中去。 合金化的目的：1）补偿焊接过程中由于氧化、蒸发等原因造成的合金元素的损失；2）改善焊缝金属的组织和性能；3）获得具有特殊性能的堆焊金属。 常用的合金化方式有：应用合金焊丝；应用药芯焊丝或药芯焊条；应用合金药皮或粘结焊剂；应用合金粉末；应用熔渣与金属之间的置换反应。 11 、合金元素的过渡系数 合金元素在焊接过程中总有一部分因氧化、蒸发等原因损耗掉，不可能全部过渡到焊缝中去。合金元素的过渡系数是指焊接材料中的合金元素过渡到堆焊金属中的数量与其原始含量的百分比 二、 压焊是在焊接过程中，必须对焊接件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。特点：钢筋气压焊设备轻便，可进行钢筋在水平位置、垂直位置、倾斜位置等全位置焊接。钢筋气压焊可用于同直径钢筋或不同直径钢筋间的焊接。当两钢筋直径不同时，其径差不得大于7mm。若差异过大，容易造成小钢筋过烧，大钢筋温度不足而产生未焊透。采用氧液化石油气火焰加热，与采用氧炔焰比较，可以降低成本。采用熔态气压焊，与采用固态气压焊比较，可以免除对钢筋端面平整度和清洁度的苛刻要求，方便施工。适用范围：钢筋气压焊适用于1440热轧HPB 235、HRB 335、HRB 400钢筋。在钢筋固态气压焊过程中，要防止在焊缝中出现“灰斑”。灰斑是气压焊接头中主要焊接缺陷。灰斑是硅、锰的氧化物，在结合面上受挤压而碾成。灰斑在接头中不是原子结合，而是氧化物分子的结合，它使接头有一定强度，但比原子结合的强度低得多，也脆得多。灰斑也称“平破面”，实际上“平破面”的含义比“灰斑”更广些。应用范围扩大钢筋气压焊的应用范围不断扩大，从城市到乡镇，从大型建筑公司到中小施工单位，从房屋建筑到公路、铁路桥梁工程。三、钎焊钎焊是用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙实现连接焊件的方法，包括硬钎焊和软钎焊。钎剂通常分为软钎剂、硬钎剂和铝、镁、钛用钎剂三大类。 （1）软钎剂 按其成分可分为无机软钎剂（具有很高的化学活性，去除氧化物的能力很强。能显著地促进液态钎料对母材的润湿。组分为无机酸和无机盐。一般的黑色金属和有色金属，包括不锈钢、耐热钢和镍铬合金等都可使用，但它残渣有腐蚀性，焊后必须清除干净）和有机软钎剂两类。 按其残渣对钎焊接头的腐蚀作用可分为腐蚀性、弱腐蚀性和无腐蚀性三类，其中无机软钎剂均系腐蚀性钎剂；有机软钎剂属于后两类。 常用的软钎剂有磷酸水溶液（只限于300以下使用，是钎焊含Cr不锈钢或锰青铜的适宜钎剂）、氯化锌水溶液和松香（只能用于300以下钎焊表面氧化不严重的金、银、铜等金属）等。 （2）硬钎剂： 常用的硬钎剂有硼砂、硼酸（活性温度高，均在800以上，只能配合铜基钎料使用，去氧化物能力差，不能去除Cr、Si、Al、Ti等的氧化物）、KBF4（氟硼酸钾，熔点低，去氧化能力强，是熔点低于750银基钎料的适宜钎剂）等。 接头形式钎焊接头承载能力与接合面大小有关。因此，钎焊接头一般采用搭接接头或套接接头。如图6-3-17所示： 图6-3-17 钎焊接头举例 设计钎焊接头时，应考虑钎焊件的装配定位和钎料的安置等。装配时，装配间隙要均匀、平整和适当。间隙太小，会影响钎料的渗入与润湿，达不到全部焊合；间隙太大，则浪费钎料，且会降低钎焊接头强度。一般钎焊接头间隙取为0.050.2mm。 加热方式钎焊的加热方式有烙铁加热、火焰加热、电阻加热、感应加热、浸渍加热和炉中加热等。 烙铁加热温度较低，一般只适于软钎焊。 浸渍加热类型有盐浴加热和金属浴加热，本身即提供钎剂或钎料，加热快，接头洁净。 炉中加热：气氛、炉温可控，加热均匀、焊件变形小。 浸渍加热和炉中加热均可用于同时焊多件或多条钎缝，特适合于焊接形状复杂且多钎缝的零件。 应用特点（1）钎焊加热温度较低，接头光滑平整，组织和机械性能变化小，变形小，工件尺寸精确。 （2）可焊异种金属，也可焊异种材料，且对工件厚度差无严格限制。 （3）有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头，生产率很高。 （4）钎焊设备简单，生产投资费用少。 （5）接头强度低，耐热性差，且焊前清整要求严格，钎料价格较贵。 应用：钎焊不适于一般钢结构和重载、动载机件的焊接。主要用于制造精密仪表、电气零部件、异种金属构件以及复杂薄板结构，如夹层构件、蜂窝结构等，也常用于钎焊各类异线与硬质合金刀具。 钎焊时，对被钎接工件接触表面经清洗后，以搭接形式进行装配，把钎料放在接合间隙附近或直接放入接合间隙中。当工件与钎料一起加热到稍高于钎料的熔化温度后，钎料将熔化并浸润焊件表面。液态钎料借助毛细管作用，将沿接缝流动铺展。于是被钎接金属和钎料间进行相互溶解，相互渗透，形成合金层，冷凝后即形成钎接接头。 钎焊的特点是接头表面光洁，气密性好，形状和尺寸稳定，焊件的组织和性能变化不大，可连接相同的或不相同的金属及部分非金属。钎焊时，还可采用对工件整体加热，一次焊完很多条焊缝，提高了生产率。但钎焊接头的强度较低，多采用搭接接头，靠通过增加搭接长度来提高接头强度；另外，钎焊前的准备工作要求较高。 目前，钎焊在机械、电机、仪表、无线电等部门都得到了广泛的应用。 钎焊的特点是钎料熔化而焊件不熔化。为了使钎接部分连接牢固，增强钎料的附着作用，钎焊时要用钎剂，以便清除钎料和焊件表面的氧化物。 硬钎料（如铜基、银基、铝基、镍基等），具有较高的强度，可以连接承受载荷的零件，应用比较广泛，如硬质合金刀具、自行车车架。 较钎料（如锡、铅、铋等），焊接强度低，主要用于焊接不承受载荷但要求密封性好的焊件，如容器、仪