金属工艺学其它常用焊接方法

1、 第二章第二章 其它常用焊接方法其它常用焊接方法第一节第一节 电阻焊电阻焊利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热，将利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形焊件局部加热到塑性或熔化状态，然后在压力下形成焊接接头的焊接方法。成焊接接头的焊接方法。焦耳焦耳-楞次定律楞次定律Q=I2RtQ-电阻焊时所产生的电阻热，电阻焊时所产生的电阻热，J；I-焊接电流，焊接电流，A；R-工件的总电阻，工件的总电阻，；T-通电时间，通电时间，S。点焊；点焊；利用柱状电极加热通电，在搭接工件接触面间焊成一个个焊点的方法。通电、加压通电、加压电阻发热电阻发热-金属熔化金

2、属熔化形形成焊点。成焊点。点焊的焊接原理点焊的焊接原理点焊的应用：点焊的应用：主要适用于厚度小于主要适用于厚度小于4mm4mm的薄板、冲压结的薄板、冲压结构及线材的焊接。构及线材的焊接。广泛用于制造汽车、车厢、飞机等薄壁结广泛用于制造汽车、车厢、飞机等薄壁结构以及罩壳和轻工业。构以及罩壳和轻工业。盘状电极盘状电极-压压紧、拖动焊件紧、拖动焊件-形成焊缝形成焊缝缝焊缝焊：用旋转的圆用旋转的圆盘状滚动电极代替柱盘状滚动电极代替柱状电极状电极缝焊的应用缝焊的应用主要用于制造厚度小于主要用于制造厚度小于3mm3mm、要求密封、要求密封性的薄壁结构。性的薄壁结构。如：油箱、小型容器、管道等。如：油箱、小

3、型容器、管道等。对焊对焊：利用电阻热使两个工件在整个接触面利用电阻热使两个工件在整个接触面上焊接起来的一种方法。上焊接起来的一种方法。对焊焊件断对焊焊件断面尽量相同。面尽量相同。圆棒直径、圆棒直径、方钢边长、方钢边长、管子壁厚差管子壁厚差均不应超过均不应超过25%。第二节第二节 摩擦焊摩擦焊利用工件间相互摩擦产生的热量，利用工件间相互摩擦产生的热量，同时加压而进行焊接的方法。同时加压而进行焊接的方法。加压（加压（F）、摩擦（旋转）、摩擦（旋转）-产生热量、接头产生热量、接头处于高温塑性处于高温塑性-刹车刹车-形成焊接接头形成焊接接头焊件1摩擦焊的特点是摩擦焊的特点是(1)(1)在摩擦焊过程中，

4、焊件接触表面的氧化膜在摩擦焊过程中，焊件接触表面的氧化膜与杂质被清除，因此接头组织致密，不易产生与杂质被清除，因此接头组织致密，不易产生气孔、夹渣等缺陷，接头质量好而且稳定。气孔、夹渣等缺陷，接头质量好而且稳定。(2)(2)可焊接的金属范围较广，不仅可焊同种金可焊接的金属范围较广，不仅可焊同种金属，也可以焊接异种金属。属，也可以焊接异种金属。(3)(3)焊接操作简单，不需焊接材料，容易实现焊接操作简单，不需焊接材料，容易实现自动控制，生产率高。自动控制，生产率高。(4)(4)电能消耗少电能消耗少( (只有闪光对焊的只有闪光对焊的1/101/10一一l/15)l/15)。(5)(5)设备复杂，一

5、次性投资大。设备复杂，一次性投资大。利用熔点比焊件低的钎料（钎丝）作填充金利用熔点比焊件低的钎料（钎丝）作填充金属，适当加热后，钎料熔化而将处于固态的属，适当加热后，钎料熔化而将处于固态的焊件联结起来的焊接方法。焊件联结起来的焊接方法。钎焊的种类钎焊的种类（1 1）硬钎焊）硬钎焊-钎料熔点在钎料熔点在450450以上，焊以上，焊 接强度较高。用于焊接刀头、铜合金等。接强度较高。用于焊接刀头、铜合金等。（2 2）软钎焊）软钎焊-钎料熔点在钎料熔点在450450以下，接以下，接 头强度低。用于焊接导电元件等。头强度低。用于焊接导电元件等。第三节、钎焊第三节、钎焊钎焊的过程：钎焊的过程：将表面清理好

6、的工件以搭接形式装配在一起，将表面清理好的工件以搭接形式装配在一起，把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工把钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间。当工件与钎料被加热到稍高于钎料的熔点温度后，钎件与钎料被加热到稍高于钎料的熔点温度后，钎料熔化料熔化( (此时工件不熔化此时工件不熔化) )，借助毛细管作用钎料，借助毛细管作用钎料被吸人并充满固态工件间隙，液态钎料与工件金被吸人并充满固态工件间隙，液态钎料与工件金属相互扩散溶解、冷凝后即形成钎焊接头。属相互扩散溶解、冷凝后即形成钎焊接头。钎焊的特点钎焊的特点(1)(1)工件加热温度较低，组织和力学性能变化很小，工件加热温度较低，组织和力学性能变化很

7、小，变形也小。接头光滑平整，工件尺寸精确。变形也小。接头光滑平整，工件尺寸精确。(2)(2)可焊接性能差异很大的异种金属，对工件厚度的可焊接性能差异很大的异种金属，对工件厚度的差别也没有严格限制。差别也没有严格限制。(3)(3)工件整体加热钎焊时，可同时钎焊多条工件整体加热钎焊时，可同时钎焊多条( (甚至上千甚至上千条条) )接缝组成的复杂形状构件生产率很高。接缝组成的复杂形状构件生产率很高。(4)(4)设备简单，投资费用少。设备简单，投资费用少。 但钎焊的接头强度较低，尤其是动载强度低，允许但钎焊的接头强度较低，尤其是动载强度低，允许的工作温度不高，焊前清整要求严格的工作温度不高，焊前清整要

8、求严格第四节第四节 电渣焊电渣焊利用电流通过熔渣所产生的电利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源进行焊接的方法。阻热作为热源进行焊接的方法。固态熔剂固态熔剂形成渣池形成渣池形成焊缝形成焊缝电渣焊与其它焊接方法相比有以下特点电渣焊与其它焊接方法相比有以下特点焊缝金属比较纯净厚件可一次焊成焊后须正火处理生产率高成本低特点焊件厚大性能要求不高适用范围第五节第五节 真空电子束焊接真空电子束焊接原理原理真空室内：电子枪、真空室内：电子枪、工件、夹具。工件、夹具。电子枪：由加热灯丝、电子枪：由加热灯丝、阴极、阳极、聚集装阴极、阳极、聚集装置组成。置组成。阴极被灯丝加热，发阴极被灯丝加热，发电子束达焊件表面

9、，电子束达焊件表面，使焊件溶化，完成焊使焊件溶化，完成焊接。接。交流电加热灯丝直流高压阴极阳极发出电子集聚电子束集束功率密度可达109瓦/厘米2 ，束径可达几微米！被光斑照射的局部范围内，在几分之一微秒时间内温度可达几千度以上。不开坡口，不用不开坡口，不用焊丝、焊剂等。焊丝、焊剂等。保证焊缝金属保证焊缝金属高纯度，内部高纯度，内部熔合好，无气熔合好，无气孔、孔、夹渣。夹渣。参数调节范围宽参数调节范围宽热源密度大焊热源密度大焊缝宽深比大。缝宽深比大。无焊接变形，无焊接变形，不产生裂纹不产生裂纹。真空电子束焊的特点真空电子束焊的特点。第六节第六节 激光焊接激光焊接利用原子受激辐射原理，使物质受激而

10、产生波长均一、方向一致和强度很高的光束称为激光。产生的器件称激光器。分脉冲激光点焊和连续激光焊接。原理：激光器-激光束聚焦热能熔化焊接。激光焊接技术被用于对金属和非金属材料的激光焊接技术被用于对金属和非金属材料的焊接、切割、穿孔。焊接、切割、穿孔。激光焊接激光焊接( (主要是脉冲激光点焊主要是脉冲激光点焊) )特别适合焊特别适合焊接微型、精密、排列非常密集和热敏感材料接微型、精密、排列非常密集和热敏感材料的焊件，已广泛应用于微电子元件的焊接。的焊件，已广泛应用于微电子元件的焊接。如集成电路内外引线焊接，微型继电器、电如集成电路内外引线焊接，微型继电器、电容器、石英晶体的管壳封焊，以及仪表游丝容

11、器、石英晶体的管壳封焊，以及仪表游丝的焊接等。但激光焊接设备的功率较小，可的焊接等。但激光焊接设备的功率较小，可焊接的厚度受到一定限制，而且操作与维护焊接的厚度受到一定限制，而且操作与维护的技术要求较高。的技术要求较高。激发具有亚稳态能激发具有亚稳态能级结构的物质产生级结构的物质产生受激辐射，输出大受激辐射，输出大量的光能。量的光能。其作用是使激其作用是使激光束准确聚焦光束准确聚焦并且可以调整并且可以调整聚焦位置。聚焦位置。激光焊接基本原理：激光焊接基本原理：激光焊接的特点：激光焊接的特点：(1)(1)激光辐射的能量释放极其迅速，点焊过程激光辐射的能量释放极其迅速，点焊过程只有几毫秒。这不仅提高了生产率，而且被焊只有几毫秒。这不仅提高了生产率，而且被焊材料不易氧化。因此可以在大气中进行焊接，材料不易氧化。因此可以在大气中进行焊接，不需要气体保护或真空环境。不需要气体保护或真空环境。(2)(2)激光焊接的能量密度很高，热量集中，作激光焊接的能量密度很高，热量集中，作用时间很短。所以焊接热影响区极小，焊件不用时间很短。所以焊接热影响区极小，焊件不变形，特别适用于热敏感材料的焊接。变形，特别适用于热敏感材料的焊接。 (3)(3)激光束可用反射镜或偏转棱镜将其在任激光束可用反射镜或偏转棱镜将其在任何方向上弯曲或聚焦，可以用光导纤维引到何方向上弯曲或聚焦，可以用光导纤维