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設備3

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  • 所屬分類:焊接及自動焊

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  • 發布日期:2019/04/24
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焊接

焊接的分類

金屬的焊接,按其工藝過程的特點分有熔焊,壓焊和釬焊三大類.


在熔焊的過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸的話,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨后冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、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,人們研究出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免于氧化而進入熔池,冷卻后獲得優質焊縫。

各種壓焊方法的共同特點,是在焊接過程中施加壓力,而不加填充材料。多數壓焊方法,如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有像熔焊那樣的,有益合金元素燒損和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接安全衛生條件。同時由于加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優質接頭。


焊接時形成的,連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時,會受到焊接熱作用,而發生了組織和性能變化,這一區域被稱作為熱影響區。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等方面的不同。惡化焊接性這就需要調整焊接的條件,焊前對焊件接口處的預熱、焊時保溫和焊后熱處理,可以改善焊件的焊接質量。


另外,焊接是一個局部的迅速加熱和冷卻過程,焊接區由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮,冷卻后在焊件中便產生焊接應力和變形。重要產品焊后都需要消除焊接應力,矯正焊接變形。

現代焊接技術已能焊出無內外缺陷的、機械性能等于甚至高于被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭,接頭處的強度除受焊縫質量影響外,還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關。接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。


對接接頭焊縫的橫截面形狀,決定于被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時,為了焊透而在接邊處開出各種形狀的坡口,以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口。選擇坡口形式時,除保證焊透外還應考慮施焊方便,填充金屬量少,焊接變形小和坡口加工費用低等因素。


厚度不同的兩塊鋼板對接時,為避免截面急劇變化引起嚴重的應力集中,常把較厚的板邊逐漸削薄,達到兩接邊處等厚。對接接頭的靜強度和疲勞強度比其他接頭高。在交變、沖擊載荷下或在低溫高壓容器中工作的聯接,常優先采用對接接頭的焊接。


搭接接頭的焊前準備工作簡單,裝配方便,焊接變形和殘余應力較小,因而在工地安裝接頭和不重要的結構上時常采用。一般來說,搭接接頭不適于在交變載荷、腐蝕介質、高溫或低溫等條件下工作。

采用丁字接頭和角接頭通常是由于結構上的需要。丁字接頭上未焊透的角焊縫工作特點與搭接接頭的角焊縫相似。當焊縫與外力方向垂直時便成為正面角焊縫,這時焊縫表面形狀會引起不同程度的應力集中;焊透的角焊縫受力情況與對接接頭相似。


角接頭承載能力低,一般不單獨使用,只有在焊透時,或在內外均有角焊縫時才有所改善,多用于封閉形結構的拐角處。


焊接產品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕,對于交通運輸工具來說可以減輕自重,節約能量。焊接的密封性好,適于制造各類容器。發展聯合加工工藝,使焊接與鍛造、鑄造相結合,可以制成大型、經濟合理的鑄焊結構和鍛焊結構,經濟效益很高。采用焊接工藝能有效利用材料,焊接結構可以在不同部位采用不同性能的材料,充分發揮各種材料的特長,達到經濟、優質。焊接已成為現代工業中一種不可缺少,而且日益重要的加工工藝方法。


在近代的金屬加工中,焊接比鑄造、鍛壓工藝發展較晚,但發展速度很快。焊接結構的重量約占鋼材產量的45%,鋁和鋁合金焊接結構的比重也不斷增加。

未來的焊接工藝,一方面要研制新的焊接方法、焊接設備和焊接材料,以進一步提高焊接質量和安全可靠性,如改進現有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;運用電子技術和控制技術,改善電弧的工藝性能,研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。


另一方面要提高焊接機械化和自動化水平,如焊機實現程序控制、數字控制;研制從準備工序、焊接到質量監控全部過程自動化的專用焊機;在自動焊接生產線上,推廣、擴大數控的焊接機械手和焊接機器人,可以提高焊接生產水平,改善焊接衛生安全條件。


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關鍵詞:自動焊接加工,機加工工具,機械設計

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