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特种焊接

发布日期:2020-07-17 00:43 作者:牙买加赌场 点击:

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  特种焊接一般采用特殊的焊接方式或者特殊的焊接材料解决一些疑难焊接,比如铸铁的焊接、钛焊接、薄铝焊接,异种金属的焊接、水下焊接等高难度焊接。

  各种机械设备上出现的磨损,断裂,及精密补焊,比如缸体,开裂的发动机基座,传动齿轮箱体,轮船发动机分配阀箱,铸造齿轮的轮齿,泵壳体,燃烧炉的炉壁,轮船的螺旋桨,涡轮机的焊接,脱氧的铜零件及板件,弹簧,钒钼弹簧钢及异种钢的焊补等等机械行业的设备焊接维修和焊补服务。

  短路时,电流密集的个别接触点被电阻热Q=I2Rt所加热,极小的气隙的电场强度很高。

  结果:①少量电子逸出。②个别接触点被加热、熔化,甚至蒸发、汽化。③出现很多低电离电位的金属蒸汽。

  在热激发和强电场作用下,负极发射电子并作高速定向运动,撞击中性分子和原子使之激发或电离。

  结果:气隙间的气体迅速电离,在撞击、激发和正负带电粒子复合中,其能量转换,发出光和热。

  电弧由三部分构成,即阴极区(一般为焊条端面的白亮斑点)、阳极区(工件上对应焊条端部的溶池中的薄亮区)和弧柱区(为两电极间空气隙)。

  a)当电流过小时,气隙间气体电离不充分,电弧电阻大,要求较高的电弧电压,方能维持必需的电离程度。

  b)随着电流增大,气体电离程度增加,导电能力增加,电弧电阻减小,电弧电压降低。但当降低到一定程度后,为了维持必要的电场强度,保证电子的发射与带电粒子的运动能量,电压须不随电流增大而变化。

  在焊接中,采用直流电焊机时,有正接和反接两种方法。而大量使用的是交流电弧焊设备,电极的极性频繁交变,不存在极性问题,

  2)反接——焊件接电源负极,焊条接正极。一般焊接薄板时,为了防止烧穿,采用反接法进行焊接作业。

  (1)加热温度高,而且使局部加热。焊缝附近金属受热极不均匀,可能造成工件变形、产生残余应力以及组织转变与性能变化的不均匀。

  (2)加热速度快(1500度/秒),温度分布不均匀,可能出现在热处理中不应出现的组织和缺陷。

  (2)金属熔池体积小,处于液态的时间很短,导致化学成分均匀,气体和杂质来不及浮出而易产生气孔和夹渣等缺陷。

  ②在焊接过程中不断熔化,并过渡到移动的熔池中,与熔化的母材共同结晶形成焊缝;

  b)使熔池内金属液脱氧、脱硫以及向熔池金属中渗合金,提高焊缝的力学性能;

  c)造气剂:分解出CO和H2等气体包围在电弧和熔池周围,起到隔绝大气、保护熔滴和熔池的作用。

  a)酸性焊条——药皮中含有多量酸性氧化物,如SiO2、TiO2、Fe2O3等。

  b)碱性焊条——药皮中含有多量碱性氧化物,如CaO、FeO、MnO、Na2O、MgO等。

  焊条共分为十大类,即结构钢焊条、低温钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条和特殊用途焊条。

  焊缝区金属经受有偿稳状态开始被加热大较高的温度,然后在逐渐冷却到常温这样一个热循环。

  热裂是焊接过程中,焊接接头的金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。

  坡口角度或间隙太小、钝边过厚、坡口不洁、焊条太粗、焊速过快、焊接电流太小以及操作不当等所致。

  电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法,称为埋弧焊。埋弧焊的引弧、送进焊条一般均由自动装置来完成,因此又称为埋弧自动焊。

  5、适用于平焊长直焊缝和较大直径的环形焊缝。对于短焊缝、曲折焊缝、狭窄位置及薄板的焊接,不能发挥其长处。

  2、 当自由电弧压缩成高能量密度的电弧,弧柱气体被充分电离,成为只含有正离子和负离子的状态时,即出现物质的第四态——等离子体。

  等离子弧具有高温(15000~30000K)、高能量密度(480千瓦/厘米2)和等离子流高速运动(最大可数倍与声速) 3、等离子弧焊的三种压缩效应

  在等离子枪中,当高频震荡引弧以后,气体电离形成的电弧通过焊嘴细小喷孔,受到喷嘴内壁的机械压缩。

  由于喷嘴内冷却水的作用,使靠近喷嘴内壁处的气体温度和电离度急剧降低,迫使电弧电流只能从弧柱中心通过,使弧柱中心电流密度急剧增加,电弧截面进一步减小,这是对电弧的第二次压缩。

  因三次压缩效应,使等离子弧直径仅有3mm左右,而能量密度、温度及气流速度大为提高。

  1、能量密度大,温度梯度大,热影响区小,可焊接热敏感性强的材料或制造双金属件。

  2、电弧稳定性好,焊接速度高,可用穿透式焊接,使焊缝一次双面成型,表面美观,生产率高。

  3、气流喷速高,机械冲刷力大,可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不锈钢、铝、铜、镁等合金。

  4、电弧电离充分,电流下限达0.1A以下仍能稳定工作,适合于用微束等离子弧(0.2~30A)焊接超薄板(0.01~2mm),如膜盒、热电偶等。

  真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化,形成焊缝。

  2、电子束能量密度高达108瓦/厘米2,能把焊件金属迅速加热到很高温度,因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快,热影响区极小,因此对接头性能影响小,接头基本无变形。

  1、激光焊能量密度大,作用时间短,热影响区和变形小,可在大气中焊接,而不需气体保护或线、激光束可用反光镜改变方向,焊接过程中不用电极去接触焊件,因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。

  3、激光可对绝缘材料直接焊接,焊接异种金属材料比较容易,甚至能把金属与非金属焊在一起。

  电阻焊是在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工艺方法。

  点焊是将焊件装配成搭接接头,并压紧在两电极之间,利用电阻热熔化母材金属,形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。

  3、断点锻压,使熔核在压力继续作用下冷却结晶,形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。

  缝焊是将焊件装配成搭接或对接接头,并置于两滚轮电极之间,滚轮加压焊件并转动,连续或断续送电,形成一条连续焊缝的电阻焊方法。

  电阻对焊是将焊件装配成对接接头,使其端面紧密接触,利用电阻热加热至塑性状态,然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法,

  电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。

  闪光对焊是将焊件装配成对接接头,接通电源,使其端面逐渐移近达到局部接触,利用电阻热加热这些接触点,在大电流作用下,产生闪光,使端面金属熔化,直至端部在一定深度范围内达到预定温度时,断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。

  闪光焊的接头质量比电阻焊好,焊缝力学性能与母材相当,而且焊前不需要清理接头的预焊表面。闪光对焊常用于重要焊件的焊接。可焊同种金属,也可焊异种金属;可焊0.01mm的金属丝,也可焊20000mm的金属棒和型材。

  摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热量,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。

  1、由于摩擦,焊件接触表面的氧化膜和杂质被清楚,使焊接接头组织致密,不产生气孔和夹渣等缺陷。

  硬钎焊接接头强度高达490MPa,适用于受力较大及工作温度较高的工件。

  1、焊件加热温度低,金属组织和力学性能变化小,焊件变形小,接头光滑平整,焊件尺寸精确。

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