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焊接原理

預(yù)熱。

預(yù)熱能降低焊后冷卻速度   ，有利于降低中碳鋼熱影響區(qū)的高硬度，防止產(chǎn)生冷裂紋，這是焊接中碳鋼的主要工藝措施。預(yù)熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應(yīng)力。通常，35和45鋼的預(yù)熱溫度為150～250℃。含碳量再高或者因厚度和剛度很大，裂紋傾向大時(shí)，可將預(yù)熱溫度提高至250～400℃。激光焊接的特點(diǎn)首先是被焊接工件變形小，幾乎沒(méi)有連接間隙，焊接深度/寬度比高，在高功率器件焊接時(shí)，深寬比可達(dá)5:1，高時(shí)可達(dá)10:1，其次是焊縫強(qiáng)度高，焊接速度快，焊縫窄，且通常表面狀態(tài)好，免去了焊后清理等工作，外觀比傳統(tǒng)焊接要美觀。若焊件太大，整體預(yù)熱有困難時(shí)，可進(jìn)行局部預(yù)熱，局部預(yù)熱的加熱范圍為焊口兩側(cè)各150～200mm。

在超聲波金屬焊接中，通過(guò)對(duì)工件施加超聲波振動(dòng)去除金屬表面的氧化膜，使表層的雜質(zhì)分散，利用金屬原子之間的引力形成固相結(jié)合狀態(tài)。由于焊接是在熔點(diǎn)的1/3左右的溫度下進(jìn)行的，所以對(duì)工件的熱效應(yīng)很小。焊接過(guò)程中焊縫接觸面是固態(tài)和固態(tài)，因此屬于壓焊焊接。超聲波發(fā)生器將工業(yè)用電(220V或者380V)轉(zhuǎn)化成高頻高壓交流電(例如20Khz，上千仸電壓)，傳輸?shù)綋Q能器經(jīng)過(guò)內(nèi)部的壓電陶瓷片轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng)，即超聲波振動(dòng)。超聲波振動(dòng)經(jīng)過(guò)焊頭(Horn)焊嘴處傳遞到工件上，在垂直焊接壓力作用下，在焊縫界面處形成金屬連接(metal bonding)。

熔焊：

是焊接過(guò)程中，將焊件接頭加熱至熔化狀態(tài)，不加壓完成焊接的方法。在加熱的條件下增強(qiáng)了金屬的原子動(dòng)能，促進(jìn)原子間的相互擴(kuò)散，當(dāng)被焊金屬加熱至溶化狀態(tài)形成液體熔池時(shí)，原子之間可以充分?jǐn)U散和緊密接觸，因此冷卻凝固后，即形成牢固的焊接接頭（可用冰作比喻）。常見的有氣焊、電弧焊、電渣焊、氣體保護(hù)焊等都屬于熔焊的方法。

壓焊：

是焊接過(guò)程中必須對(duì)焊件施加壓力（加熱或不加熱），以完成的焊接方法。這類焊接有兩種形式，一是將被焊金屬接觸部分加熱至塑性狀態(tài)或局部熔化狀態(tài)，然后施加一定的壓力，以使金屬原子間相互結(jié)合形成牢固的焊接接頭，如鍛焊、接觸焊、摩擦焊和氣壓焊等就是這種壓焊方法。二是不進(jìn)行加熱，僅在被焊金屬的接觸面上施加足夠的壓力，借助于壓力所引起的塑性變形，以使原子間相互接近而獲得牢固的接頭，這種方法有冷壓焊、等（主要用于復(fù)合鋼板）。

釬焊：

是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭之間間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)聯(lián)接焊件的方法。常見的釬焊方法有烙鐵焊、火焰釬焊。