什么是焊接技术?
焊接是一种利用热量或压力连接金属或其他热塑性塑料的工艺和技术。
焊接是利用热和电连接两块金属的过程。焊接有许多能源,包括气体火焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波。除了在工厂中使用外,还可以在各种环境中进行焊接,例如在现场、水下和空间中。无论焊接在哪里,焊接对操作员来说都是危险的,因此焊接时必须采取适当的预防措施。焊接对人体可能造成的伤害包括烧伤、电击、视力障碍、吸入有毒气体和过度紫外线辐射。
焊接时形成的要连接的焊缝称为焊缝。焊接时焊缝两侧都会受到焊接热的影响,导致结构和性能发生变化。该区域称为热影响区。由于焊接时工件材料、焊接材料和焊接电流的差异,焊后焊缝和热影响区可能发生过热、脆化、硬化或软化。这会降低焊件的性能并影响焊接性。因此,有必要在焊接前了解和调整焊接条件,包括焊前预热焊件界面,焊时保温,焊后热处理,这可能会提高焊件的焊接质量。
焊接通过以下方式达到连接的目的:
- 待接合的工件被加热至部分熔化,形成熔池。熔池冷却并凝固后,将其连接起来。如有必要,可以添加填充金属以提供帮助。
- 熔点较低的焊料在不熔化工件本身的情况下单独加热,工件通过焊料的毛细管作用连接。
- 在等于或低于工件熔点的温度下,辅以高压、叠加挤压或振动等作用,使两个工件相互渗透并粘合。
焊接工艺有哪些类型?
根据具体的焊接工艺,焊接可细分为气焊、电阻焊、电弧焊、感应焊、激光焊等特种焊接。其中,常见的焊接技术包括压力焊接、焊接和气焊。
- 压力焊接:压力焊接是
利用超声波或极高压压力法,使两个固体物体实现原子结合,将金属和热塑性板材连接起来。压力焊接并不是我们印象中的那种焊接,即金属总是在高温下处理,以使其熔化以实现两个物体之间的结合。但利用高频声波和高压会对物体产生水平振动和压力。由于影响范围小,加热时间短,压力焊接非常适合许多无法熔化的物体。
不同压力焊接方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不添加其他填充材料。压力焊接方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等。都是非熔化过程。焊接完成后,不会像熔焊那样引起有益合金元素的燃烧和有害元素侵入焊接,从而简化了整个焊接过程,提高了焊接的安全卫生条件。 - 焊接:
焊接被称为钎焊和焊接。焊接方法是使用熔点低于待焊接的两个工件的金属材料,并加热工件和这种材料,使熔点高于物体,低于两个工件。物体熔化凝固后,工件连接。硬焊是熔点高于427°C的材料,软焊接是熔点低于427°C的材料。 液体材料用于润湿工件,填充两个界面之间的间隙,并通过焊接方法实现原子与工件之间的相互扩散。 - 熔焊:
熔焊是最常见的焊接方法,即将工件在高温下加热到熔融状态而不施加压力。熔化后,工件会凝固,成为我们看到的两个物体连接的状态。许多焊接方法被归类为熔焊,包括气焊、电弧焊、离子弧焊、激光焊等。在熔焊过程中,如果空气与高温熔池直接接触,空气中的氧气会使金属氧化并与物体的合金元素合成。如果大气中的氮气和水蒸气进入熔池,它们就会进入熔池。在随后的冷却过程中,焊缝中会形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,影响焊缝质量。
因此,为了提高焊接质量,通常使用气体保护电弧焊,并使用氩气,二氧化碳和其他气体来隔离大气中的其他元素,以保护焊接过程中的电弧和熔池速率。在焊接钢时,在电极涂层中加入对氧具有高亲和力的“铁钛粉”进行脱氧,可以保护电极中的有益元素锰和硅不被氧化并进入熔池。可以获得高质量的焊接结果。
焊接用气体:
在大多数情况下,焊接最常用于钢,但铝、铜和其他金属也可以使用焊接技术连接,不同类型的焊接要求焊工使用不同的保护气体,主要是氦气。原因是以上是惰性气体,可以承受极高的温度而不会解离,用于焊接过程中保护和隔离空气。
使用惰性气体保护焊可以避免焊缝氧化,有助于确保焊接金属在焊接过程中没有其他污染物,使焊接结果更坚固、更安全、外观更清洁。
什么是焊接电弧?
焊接中所需的焊接电弧是在电极和焊件之间产生的电流突发。当焊件之间产生足够大的电压脉冲时,就会产生电弧。在TIG焊接中,这可以通过触发电弧或用电极撞击焊接材料(冲击点火)来实现。这是当电压像闪电一样放电时,导致电流流过间隙,产生可以达到几千摄氏度,最高可达 10,000 摄氏度的电弧。从焊接电源到工件的连续电流是通过电极建立的,因此在开始焊接之前必须使用焊机中的接地电缆将工件接地。
在 MIG/MAG 焊接中,当填充材料接触工件表面并产生短路时,会形成电弧。然后,高效的短路电流熔化填充焊丝的末端,产生焊接电弧。为了光滑耐用的焊接,焊接电弧应保持稳定。因此,在MIG/MAG焊接中,重要的是要确保焊接电压和送丝速度适合焊接材料及其厚度。此外,焊工的工作技能也会影响电弧的平滑度,进而影响焊缝的质量。焊条与砂轮坡口之间的距离以及焊枪的稳定速度对于焊接成功非常重要。评估电压和送丝速度是否正确是焊工的重要能力之一。
焊接规范和标准:
一些国际标准和规范适用于焊接程序以及焊机和用品的结构和特性。它们包含焊接程序和焊机结构的定义、描述和限制,以改善焊接工艺和焊工安全性并确保产品质量。例如,弧焊机的一般标准是IEC 60974-1,而标准SFS-EN 759涵盖了交货,产品形式,尺寸,公差和标签的技术术语。