電焊法？

焊接是通過加熱、加壓或兩者結合使兩個工件之間的原子結合的加工技術和連接方法。焊接應用廣泛，既可用於金屬也可用於非金屬。焊接技術的發展史焊接技術是隨著金屬的應用而出現的。古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊和鍛焊。中國商代制造的鐵刃銅鈸是由鐵和銅鑄造焊接而成的。其表面銅鐵熔合線曲折，結合良好。春秋戰國時期，曾侯乙墓中鼓的青銅基座上有多條龍，分段釬焊連接。經分析，所用成分與現代軟釬料相似。戰國時期制造的劍有鋼刃和熟鐵背，壹般是加熱鍛造焊接而成。據明代宋所著《天工開物》壹書記載，在中國古代，銅和鐵在爐中同熱，鍛造成刀和斧；在接頭處撒上黃泥或過篩的舊墻土，分段鍛焊大錨。中世紀，敘利亞大馬士革也用鍛造和焊接的方法制造武器。古代的焊接技術長期停留在鑄焊、鍛焊、釬焊的水平。使用的熱源是火，溫度低，能量不集中。它不能用於焊接大截面和長焊縫的工件，只能用於制作裝飾品、簡單的工具和武器。19世紀初，英國的戴維斯發現了兩種能部分熔化金屬的高溫熱源:電弧和氧乙炔火焰。從1885到1887，俄羅斯的貝納多斯發明了碳電極電弧焊鉗；1900年，鋁熱焊再次出現。20世紀初，應用了碳電極電弧焊和氣焊，同時出現了薄藥皮焊條電弧焊。電弧相對穩定，熔池受到熔渣保護，焊接質量提高，使手工電弧焊進入實用階段。從20世紀20年代開始，電弧焊成為壹種重要的焊接方法。這壹時期，美國Noble公司利用電弧電壓控制焊條的進給速度，制成了自動弧焊機，成為焊接機械化和自動化的開端。1930年，美國的羅比諾夫發明了焊絲和焊劑埋弧焊，焊接機械化得到進壹步發展。20世紀40年代，為了滿足焊接鋁、鎂合金和合金鋼的需要，鎢極和金屬惰性氣體相繼問世。1951年，蘇聯巴頓電焊研究所創造了電渣焊，成為厚工件的高效焊接方法。1953年，蘇聯的柳巴夫斯基等人發明了二氧化碳氣體保護電弧焊，促進了氣體保護電弧焊的應用和發展，如混合氣體保護電弧焊、藥芯焊絲氣渣接頭保護電弧焊、自保護電弧焊等。1957美國Gage發明等離子弧焊；德國和法國在1940年代發明的電子束焊接在1950年代也得到應用和進壹步發展。20世紀60年代，激光焊接等離子、電子束和激光焊接方法再次出現，標誌著高能量密度熔焊的新發展，大大提高了材料的可焊性，使許多用其他方法難以焊接的材料和結構得以焊接。其他焊接技術還有1887，當時美國的湯普森發明了電阻焊，並用於薄板的點焊和縫焊。縫焊是壓力焊中最早的半機械化焊接方法。隨著縫焊的進行，工件被兩個滾輪向前推動。在20世紀20年代，閃光對焊被用於焊接桿和鏈條。至此，電阻焊已進入實用階段。1956年，美國的瓊斯發明了超聲波焊接；蘇聯的丘德科夫發明了摩擦焊；1959年，美國斯坦福研究所成功研究爆炸焊接；50年代末，蘇聯制造了真空擴散焊接設備。焊接工藝金屬焊接方法有40多種，主要分為三大類:熔焊、壓焊和釬焊。熔焊是壹種在焊接過程中不增加壓力的情況下將工件界面加熱至熔融狀態的方法。熔焊時，熱源迅速加熱並熔化兩個待焊工件的界面，形成熔池。熔池隨著熱源向前移動，冷卻後形成連續的焊縫將兩個工件連接成壹個整體。在焊接過程中，如果大氣與高溫熔池直接接觸，大氣中的氧氣會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮氣和水蒸氣進入熔池，在後續的冷卻過程中也會在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，惡化焊縫的質量和性能。為了提高焊接質量，人們開發了各種保護方法。比如氣體保護電弧焊就是用氬氣、二氧化碳等氣體隔絕大氣，保護焊接時的電弧和熔池率；又如焊接鋼時，在焊條藥皮中加入對氧親和力高的鈦鐵粉進行脫氧，可以保護焊條中的有益元素錳和矽不被氧化而進入熔池，冷卻後獲得高質量的焊縫。壓力焊是將兩個工件在壓力下以固態結合在壹起，也叫固態焊接。常用的壓力焊接工藝是電阻對焊。當電流通過兩個工件的連接端時，由於電阻大，那裏的溫度上升，加熱到塑性狀態時，在軸向壓力的作用下連接成壹個整體。各種壓力焊接方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力，不填充材料。擴散焊、高頻焊、冷壓焊等大多數壓力焊接方法沒有熔化過程，因此不存在有益合金元素燃燒和有害元素侵入焊縫的問題，簡化了焊接工藝，提高了焊接安全和衛生條件。同時，由於加熱溫度比熔焊低，加熱時間短，熱影響區小。許多難以用熔焊焊接的材料，往往可以用壓力焊焊接成與母材強度相同的高質量接頭。釬焊是利用熔點低於工件的金屬材料作為釬料，將工件和釬料加熱到高於和低於工件熔點的溫度，用液態釬料潤濕工件，填充界面間隙，與工件實現原子間的相互擴散，從而實現焊接的方法。焊接連接兩個連接體時形成的焊縫稱為焊縫。焊接時焊縫兩側都會受到焊接熱的影響，組織和性能會發生變化。這個區域被稱為熱影響區。焊接時，由於工件材料、焊接電流等的不同。焊接後，焊縫和熱影響區可能會出現過熱、脆化、硬化或軟化，這也會降低焊件的性能並惡化可焊性。因此，有必要調整焊接條件。焊前預熱焊件界面，焊中保溫，焊後熱處理可提高焊件的焊接質量。此外，焊接是壹個局部快速加熱和冷卻的過程，由於周圍工件本體的約束，焊接區不能自由膨脹和收縮，冷卻後的焊件會產生焊接應力和變形。重要產品焊後需要消除焊接應力，矯正焊接變形。現代焊接技術已經能夠焊接出力學性能等於甚至高於被連接體的焊縫，且沒有內部和外部缺陷。焊接體在空間中的相互位置稱為焊接接頭，接頭的強度不僅受焊縫質量的影響，還與其幾何形狀、尺寸、應力和工作條件有關。接頭的基本形式有對接接頭、搭接接頭、T形接頭(正接頭)和角接頭。對接焊縫的截面形狀取決於焊前被焊體的厚度和兩邊緣的坡口形式。焊接厚鋼板時，在接頭處開出各種形狀的坡口，以便焊透，這樣就可以很容易地送進焊條或焊絲。坡口形式有單面焊坡口和雙面焊坡口。在選擇坡口形式時，除了保證熔深外，還應考慮焊接方便、金屬填充少、焊接變形小、坡口加工成本低等因素。當兩塊不同厚度的鋼板對接時，為了避免因截面急劇變化而產生嚴重的應力集中，往往將較厚的板邊逐漸減薄，以在兩對接邊達到相同的厚度。對接接頭的靜強度和疲勞強度高於其他接頭。對於在交變和沖擊載荷下或在低溫和高壓容器中工作的連接，通常首選對接焊接。搭接接頭焊前準備簡單，裝配方便，焊接變形和殘余應力小，常用於接頭和不重要結構的現場安裝。壹般來說，搭接接頭不適合在交變載荷、腐蝕介質、高溫或低溫下工作。t型接頭和角接頭通常用於結構需要。T型接頭上未焊透角焊縫的工作特性與搭接接頭相似。當焊縫與外力方向垂直時，就成為正面角焊縫，焊縫的表面形狀會造成不同程度的應力集中。熔透角焊縫的應力與對接接頭的應力相似。角接接頭承載力較低，壹般不單獨使用，只有全焊，或內外有角焊縫時才能提高，多用於封閉結構的轉角處。焊接產品比鉚接件、鑄鍛件輕，可以減輕自身重量，為運輸工具節約能源。該焊接具有良好的密封性能，適用於制造各種容器。組合加工技術的發展，將焊接與鍛造、鑄造相結合，可以制造大型、經濟、合理的鑄焊結構和鍛焊結構，具有較高的經濟效益。焊接工藝可以有效利用材料，焊接結構可以在不同部位使用不同性能的材料，充分發揮各種材料的長處，做到經濟優質。焊接已經成為現代工業中不可缺少的、越來越重要的加工方法。在現代金屬加工中，焊接比鑄造和鍛造發展得晚，但發展很快。焊接結構的重量約占鋼產量的45%，鋁及鋁合金焊接結構的比例也在不斷增加。在未來的焊接過程中，壹方面要發展新的焊接方法、焊接設備和焊接材料，進壹步提高焊接質量和安全可靠性，如改進現有的電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源；利用電子技術和控制技術，提高電弧的工藝性能，開發出壹種可靠、輕便的電弧跟蹤方法。另壹方面，要提高焊接機械化和自動化水平，如焊機的程序控制和數字控制；開發專用焊機，實現從準備、焊接到質量控制的全過程自動化；在自動化焊接生產線中，推廣和擴大數控焊接機械手和焊接機器人可以提高焊接生產水平，改善焊接衛生和安全條件。