工科荐读 | 机械的6种焊接新工艺
来源:https://mp.weixin.qq.com/s/o7uicZVvqK0rBNNNZRrpwg | 作者:广东工科机电有限公司 | 发布时间: 2021-12-18 | 3472 次浏览 | 分享到:




焊接是一项工作劳动强度大

对操作人员的操作熟练程度要求高的工种

下面工科君给大家分享以下6种焊接新工艺



1 激光焊接



激光焊接:激光辐射加热待加工表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数,使工件熔化,形成特定的熔池。




激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现,激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于10~10 W/cm为热传导焊,此时熔深浅、焊接速度慢;功率密度大于10~10 W/cm时,金属表面受热作用下凹成"孔穴",形成深熔焊,具有焊接速度快、深宽比大的特点。




2 激光复合焊接



激光复合焊接是激光束焊接与MIG焊接技术相结合,获得最佳焊接效果,快速和焊缝搭桥能力,是当前最先进的焊接方法。它的优点是:速度快,热变形小,热影响区域小,并且确保了焊缝的金属结构与机械属性。




激光复合焊除了汽车薄板结构件的焊接,还适用于很多其它应用。例如将这项技术应用于混凝土泵和移动式起重机臂架的生产,这些工艺需对高强度钢进行加工,传统技术往往会因为需要其它辅助工艺(如预热)而导致成本的增加。再则,该技术也可应用于轨道车辆的制造及常规钢结构(如桥梁,油箱等)。





3 搅拌摩擦焊



搅拌摩擦焊是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状(如带螺纹圆柱体)的搅拌针伸入工件的接缝处,通过焊头的高速旋转,使其与焊接工件材料摩擦,从而使连接部位的材料温度升高软化



焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌,焊头的肩部与工件表面摩擦生热,并用于防止塑性状态材料的溢出,同时可以起到清除表面氧化膜的作用。搅拌摩擦焊可实现异种材料间焊接,如金属、陶瓷、塑料等。搅拌摩擦焊焊接质量高,不易产生缺陷,容易实现机械化、自动化、质量稳定、成本低效率高。



4 电子束焊接



电子束焊是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。电子束焊接具有不用焊条、不易氧化、工艺重复性好及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、原子能、国防及军工、汽车和电气电工仪表等众多行业。



电子束焊接的主要特点:穿透能力强,功率密度极高,焊缝深宽比大,可达到50:1,可实现大厚度材料一次成形,最大焊接厚度达到300mm。焊接可达性好,焊接速度快,一般在1m/min以上,热影响区小,焊接变形小,焊接结构精度高。电子束能量可以调节,被焊金属厚度可以从薄至0.05mm到厚至300mm,不开坡口,一次焊接成形,这是其他焊接方法无法达到的。能采用电子束焊接的材料范围较大,特别适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。




5 超声波金属焊接




超声波金属焊接是利用超声频率的机械振动能量,连接同种金属或异种金属的一种特殊方法。金属在进行超声波焊接时,既不向工件输送电流,也不向工件施以高温热源,只是在静压力之下,将框框振动能量转变为工作间的摩擦功、形变能及有限的温升。接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接。




它有效地克服了电阻焊接时所产生的飞溅和氧化等现象,超声金属焊机能对铜、银、铝、镍等有色金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和短条状焊接。可广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳的焊接。



超声波金属焊接优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工;缺点是所焊接金属件不能太厚(一般小于或等于5mm)、焊点位不能太大、需要加压。




6 闪光对焊






闪光对焊的原理是利用对焊机使两端金属接触,通过低电压的强电流,待金属被加热到一定温度变软后,进行轴向加压顶锻,形成对焊接头。




两个焊件未接触前被两个夹钳电极夹紧并连接电源,移动可动夹具,两焊件端面轻轻接触即通电加热,接触点因加热形成液态金属发生爆破,喷射火花形成闪光,连续移动可动夹具,连续发生闪光,焊件两端获得加热,达到一定温度后,挤压俩工件端面,切断焊接电源,牢固的焊接在一起。利用电阻加热焊件接头使接触点产生闪光,熔化焊件端面金属,迅速施加顶端力完成焊接。