压焊及压力焊工作原理、分类、工艺特点与应用范围

压焊及压力焊工作原理、分类、工艺特点与应用范围一、原理：⑴、压力焊是典型的固相焊接方法，固相焊接时必须利用压力使待焊部位的表面在固态下直接紧密接触，并使待焊接部位的温度升高，通过调节温度，压力和时间，使待焊表面充分进行扩散而实现原子间结合。⑵、压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子问结合，又称固态焊接。⑶、常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。⑷、压焊包括爆炸焊、冷压焊、摩擦焊、扩散焊、超声波焊、高频焊和电阻焊等。⑸、各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。⑹、多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有像熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。⑺、许多难以用熔化焊焊接的材料，可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。1/4二、按加热方式分类：⑴、将被焊金属接触部分加热压力焊设备至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定的压力，以使金属原子间相互结合形成牢固的焊接接头，如锻焊、接触焊、摩擦焊、气压焊等就是这种类型的压力焊方法。⑵、不进行加热，仅在被焊金属接触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，这种压力焊的方法有冷压焊、爆炸焊等。⑶、工具有：夹具、焊剂、焊剂容器。三、按操作方法分类：⑴、电阻焊：电阻焊是焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。其中包括点焊（示意图如上图所示）。⑵、摩擦焊：摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。2/4⑶、超声波焊：超声波焊是利用超声波的高频率震荡对焊接接头进行局部加热和表面清理，然后施加压力实现点焊或缝焊的一种方法。⑷、扩散焊：扩散焊是让焊件紧密贴合，在真空或保护气体中，在一定温度和压力下保持一段时间，使接触面之间的原子相互扩散而完成焊接的压焊方法。⑸、爆炸焊：爆炸焊接也称爆炸复合或固态焊接，它是以炸药作为能源，利用炸药爆炸时产生的冲击波，使两层或多层的同种或异种材料高速水平或倾斜碰撞而结合在一起的方法。四、工艺特点：⑴、造成本低、生产效率高、能耗污染小、生产工艺简单、质量容易保证，无需加焊接材料，易实现自动控制，生产率高。⑵、可焊金属范围较广，适用于异种金属的对接。如做碳素钢+不锈钢、铝+铜、铝+钢、钢+锆等，甚至可焊非金属(如塑料、陶瓷)以及金属+非金属(如铝+塑料)。⑶、在摩擦过程中两端面的氧化膜和杂质被清除，因此，接头不易产生气孔、夹渣等缺陷，组织也致密，故接头质量好，高硬度和高耐磨性外，其机械性能著的提高。⑷、金属耐热疲劳和抗腐蚀能力也高于传统堆焊工艺。避免了采用传统堆焊工艺堆焊层容易出现开裂的缺点，可有效减少其在使用过程中的剥落和龟裂现象，使金属使用寿命得到有效的延长。五、主要应用：⑴、压焊作为一种现代技术，在航空、航天、石油、化工、机械3/4制造等多领域得以应用。⑵、可用于制造封闭形零件，如自行车车圈、汽车轮缘、船用锚链、钢窗等。⑶、可用于轧材接长，如钢轨、钢管、钢筋等。⑷、可用于制造异种材料零件，以节省贵重金属，生产金属复合板以及新材料合成，制造耐热钢头部和结构钢导杆部焊成的内燃机气门等。⑸、在飞机起落架方面，已成功地进行了AISl4340管与AISl4030锻件起落架、拉杆的摩擦焊接。⑹、飞机旋翼主传动轴的Ni合金齿轮与18%高镍合金钢管轴的焊接、双金属飞机柳丁、飞机钩头螺栓等也采用了摩擦焊接，这表明压焊技术已渗透到了飞机重要承力构件的焊接领域。⑺、可用于焊接熔焊、钎焊难以满足质量要求的小型、精密、复杂的