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1.電子束焊接
是指在真空或非真空環(huán)境中,利用凝聚在高級電子類沖擊焊接件接頭上產(chǎn)生的熱能,對焊接金屬進(jìn)行焊接的焊接方法。
原理:電子束經(jīng)過聚焦和加速碰撞部件,動能轉(zhuǎn)換為熱能。利用加速和聚焦電子束沖擊產(chǎn)生的熱能進(jìn)行焊接。真空擴(kuò)散焊工藝大全
優(yōu)點(diǎn):能量密度高,穿透力強(qiáng),可焊接厚截面零件和難焊金屬。
限制:設(shè)備復(fù)雜成本較高,初期投資大,主要應(yīng)用于導(dǎo)彈外殼焊接、核電站鍋爐汽包和精度要求較高的齒輪等焊接。
2.超聲波焊接
兩個(gè)焊接零件在壓力作用下利用超聲波的高頻振動,使焊接零件接觸表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦作用,去除表面氧化物,加熱焊接零件實(shí)現(xiàn)焊接。在超聲波振動能量的作用下,焊縫線首先開始溶解,熔體在壓力作用下擴(kuò)展到焊接產(chǎn)品的上下表面,停止超聲波后溫度下降,熔融塑料凝固并與焊接產(chǎn)品連接。
材料范圍:ABS塑料、AS塑料、PC塑料等塑料制品
3.摩擦焊接
原理:利用焊接零件的接觸,引起截面相對運(yùn)動產(chǎn)生摩擦熱,使截面處于熱塑性狀態(tài),然后快速鍛造完成焊接的固相焊接方法
優(yōu)點(diǎn):焊接時(shí)間短,生產(chǎn)效率高,機(jī)械化、自動化程度高,焊機(jī)功率小,節(jié)能,成本低。真空擴(kuò)散焊工藝大全
缺點(diǎn):接頭有毛刺,有一定不良影響,非圓形截面及半長薄壁管構(gòu)件焊接困難
4.激光焊接
原理:利用能量密度極高的激光束作為熱源的高效精密焊接方式,將聚焦激光束作為熱源焊接成爆轟零件產(chǎn)生的熱量。
優(yōu)點(diǎn):高能高速焊接,無焊接變形,能量密度高,穿透力強(qiáng),精度高,真空擴(kuò)散焊工藝大全
限制:設(shè)備復(fù)雜,激光吸收率低,焊接深度淺,焊點(diǎn)小,目前主要用于厚度小于1mm的薄板和微小零件的焊接。
應(yīng)用范圍:特別適用于焊接精密零件及熱敏元件,如電子、儀表等領(lǐng)域,廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)。
5.擴(kuò)散焊
擴(kuò)散焊又稱擴(kuò)散連接,是將兩種或兩種以上的固相材料壓制在真空或保護(hù)氣氛中,加熱到母材熔點(diǎn)以下的溫度,并對其施加壓力,使連接界面微塑性變形緊密,再保溫,通過原子的相互擴(kuò)散,形成牢固的冶金結(jié)合的連接方法。一般來說,擴(kuò)散焊根據(jù)焊接過程中是否發(fā)生液態(tài),分為固態(tài)擴(kuò)散焊和瞬間液態(tài)擴(kuò)散焊。
1.固態(tài)擴(kuò)散焊接工藝(SolidPhase Diffusion)
固體擴(kuò)散結(jié)合過程大致可以分為三個(gè)階段,三個(gè)過程相互交叉進(jìn)行,在結(jié)合過程中可以生成固溶體和共晶體,有時(shí)可以形成金屬間化合物,通過擴(kuò)散、再結(jié)晶等過程形成固體冶金結(jié)合,達(dá)到可靠的結(jié)合。
固態(tài)擴(kuò)散焊的第三階段
2.瞬間液相擴(kuò)散焊接過程(TLP-Transient Liquid Phase)
瞬間液態(tài)擴(kuò)散焊(TLP)又稱接觸反應(yīng)焊或擴(kuò)散焊,如果生成低熔點(diǎn)的共晶體,也被稱為共晶反應(yīng)焊。夾在兩個(gè)焊接臺面之間的夾層材料加熱后熔融,形成非常薄的液態(tài)膜。其重要特點(diǎn)是其潤濕填滿整個(gè)接頭間隙后,在保溫過程中通過液相和固相之間的擴(kuò)散逐漸凝固形成接頭。
瞬間液態(tài)焊接的第3階段
擴(kuò)散焊是適應(yīng)航空、航天等高新技術(shù)領(lǐng)域和新材料連接需求而迅速發(fā)展起來的精密連接方法,如陶瓷、金屬間化合物、非晶及單晶合金材料等一些特殊材料,傳統(tǒng)的焊接方法難以實(shí)現(xiàn)可靠連接,一些高性能構(gòu)件有金屬與陶瓷、包括鋁與鋼、鈦與鋼、一般金屬與玻璃等性能較差的異種材料的連接。真空擴(kuò)散焊工藝大全
優(yōu)點(diǎn):可焊接所有金屬或非金屬,接頭強(qiáng)度高
限制:焊接零件表面制造及設(shè)備要求很高,焊接熱循環(huán)時(shí)間長,生產(chǎn)效率低,焊接零件尺寸受設(shè)備限制,無法連續(xù)批量生產(chǎn)。
6.爆炸焊接
爆炸復(fù)合技術(shù)特點(diǎn):材料組合適用性強(qiáng)。由于爆炸焊接是瞬間完成的,極高的撞擊壓力會對復(fù)合界面產(chǎn)生強(qiáng)烈的塑性變形,同時(shí)也起到噴流的自清潔作用。因此,熔點(diǎn)、密度、強(qiáng)度、線膨脹系數(shù)等物理性能較差的金屬或合金也能形成牢固的波狀冶金結(jié)合。爆炸焊接屬于冷加工技術(shù)的范疇。瞬間高溫不會產(chǎn)生整個(gè)界面的結(jié)晶和變形,因此即使有變形,界面也只有幾個(gè)?!唉獭痹诘姆秶鷥?nèi),不會改變材料的成分和狀態(tài),因此在根據(jù)實(shí)際需要復(fù)合之前,可以將材料單獨(dú)處理到最佳狀態(tài)。爆炸復(fù)合技術(shù)對材料組合、板面尺寸、外形和生產(chǎn)批量具有很高的靈活性,它最適合多品種組合,批量小,這是其他方法無法比擬的,爆炸復(fù)合技術(shù)操作簡單,不需要復(fù)合廠房,能源豐富,只要有爆炸場所就可以生產(chǎn)。
廣泛的材料適應(yīng)性焊接適用于大多數(shù)塑性金屬或合金,目前已驗(yàn)證可焊接340種金屬或合金組合,無論材料是變形或鑄造還是計(jì)劃形狀的平面和圓柱面,都可在任何熱處理狀態(tài)下進(jìn)行爆炸焊接。在某種程度上,爆炸焊接技術(shù)是金屬大面積焊接的唯一焊接方法。即使熔點(diǎn)差較大的鋁(660℃)和鉭(2996℃),也可以同時(shí)焊接熱膨脹系數(shù)差較大的鈦(8.35x10-6mm/mm℃)和不銹鋼(18x10-6mm/mm℃)硬度差較大的鉛(HB=4-6)和鋼(HB=50)。
不僅適用于相容性金屬的組合,也適用于非相容性金屬的組合,適用于易發(fā)生脆性金屬間化合物的金屬和合金,良好的導(dǎo)熱性、較低的界面電阻、結(jié)合區(qū)的無熱影響區(qū)構(gòu)成了良好的接頭性能。瞬間的熱過程有點(diǎn)不熔化界面。
限制:爆炸時(shí)金屬間的高速射流為直線型,只適用于平面和柱面結(jié)構(gòu)的焊接,大部分為露天作業(yè),機(jī)械化程度不高。真空擴(kuò)散焊工藝大全