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焊接的12种类型

焊接的12种类型

焊接是一个制造过程通过加热、加压或两者结合使两种或两种以上的金属连接在一起,形成牢固的、永久的键。可焊材料一般包括金属和热塑性塑料,但也可以焊接其他材料,如木材。

现代焊接在1800年被首创,当时汉弗莱·戴维爵士用电池和两个碳电极击出了电弧。从那时起,焊接发展成高度通用的形式,为其在各种应用中的使用铺平了道路,从小型DIY项目到大规模的制造组装。

不同的焊接工艺是大多数工业部门的主要内容,因此,让我们了解这些工作原理及其背后的原理。

焊接是如何工作的?

焊接是一种熔化基材的高温工艺。这也是主要的区别因素焊接只熔化填充材料而母材之间不发生熔合的钎焊。

焊接工作是在高温下将两个或多个工件连接在一起。热引起熔液熔池,熔池冷却后凝固成一体,形成焊缝。焊缝甚至可以比母材更坚固。

焊接有许多不同的类型,但它们都涉及到加热或压力来熔化金属,从而形成焊接接头。根据应用和所使用的材料的不同,热源或压力的来源可能会有所不同。

金属被认为是最常用的焊接材料,因为它们的焊接原理简单直接。塑料焊接也相当普遍,但焊接木材只是处于初级阶段。

焊接过程受多种因素的影响,如需要特殊的附加工具、保护气体、焊接电极和填充材料等。让我们仔细看看当今最常用的一些焊接方法,并找出它们的独特之处。

不同的焊接类型

虽然焊接的基本概念相当简单,但我们还是按所使用的能源将它们分类。当我们进一步细分这些子类时,我们可以更深入地研究每个单独方法背后的操作原理。

电弧焊

电弧焊包括一些最著名的焊接过程,这些是最有可能想到的,当看到焊接过程的一般情况下。在这些过程中,电弧在电极和被焊接金属之间产生热量。电极可以是消耗性或非消耗性的,其电源可以从交流电(AC)到直流电(DC)不等。

MIG / MAG焊接

MIG / MAG焊接

气体金属电弧焊(GMAW),又称MIG/MAG焊接(金属惰性气体/金属活性气体),采用连续的焊丝电极通过焊枪馈电。当电弧熔化焊丝时,焊丝与熔池中的贱金属一起熔化。

同时向焊缝区域提供保护气体,以形成免受大气污染的保护层。

这种焊接技术的简单性使其成为工业焊接、制造、建筑和汽车行业的首选之一。GMAW基本上已经被取代了原子氢焊接(AHW),主要是因为廉价的惰性气体。

钨极惰性气体保护电弧焊

Tig焊接不锈钢管

钨极惰性气体焊接使用非消耗性钨电极和惰性保护气体。与MIG/MAG焊接相比,TIG焊接中使用单独的填充金属是可选的,这取决于项目。

气体钨极电弧焊(GTAW)工艺创造了精确和高质量的焊接,具有良好的穿透性,使其适合多种应用,如航空航天和汽车工业。尽管TIG焊接比MIG焊接有更陡峭的学习曲线,但TIG焊机的许多可调特性和功能使其成为一个非常通用的过程。

保护金属电弧焊

棒焊又称手工金属电弧焊MMAW或MMA

保护金属弧焊(SMAW)也被称为手工金属电弧焊(MMAW/MMA)或棒焊,使用消耗性焊剂涂层的金属电极连接金属。

当我们用贱金属撞击电极时,它会产生电弧,熔化熔池中的材料。助焊剂释放一种保护气体以保护焊缝金属免受污染。在冷却过程后,使用普通的车间工具(如钢丝刷)清除熔渣。

SMAW是一种可靠的焊接工艺,在焊接不同金属和各种条件下提供了多功能性。它还便携、轻便,不需要像前面提到的其他一些焊接方法那样需要油箱。焊条作为一个焊条,使它完美的空间和尴尬的焊接位置。

药芯电弧焊

在室外进行的熔芯弧焊焊接钢结构

药芯电弧焊是一种自动或半自动工艺,它使用含有助熔剂芯的焊条作为屏蔽剂。附加的防止污染物的保护称为双屏蔽FCAW,其中屏蔽气体与焊剂芯电极一起使用。

FCAW非常适合黑色金属以及几乎不需要预先清洗的操作。它最适合用于维修,管道,造船,户外和水下焊接,因为它不可思议的保护免受外部条件。

虽然FCAW和GMAW是两种独立的焊接类型,但唯一主要的区别在于使用电极和保护气体对焊缝区域进行保护。

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气焊

氧燃料焊,氧乙炔焊

气焊,或氧燃料焊接,是最古老的热基焊接形式之一,使用氧气和燃料气体连接金属表面。这种焊接方法通常使用乙炔或汽油作为燃料气体,因此称为氧乙炔-氧-汽油焊接。其他气体,如氢气和丙烷,可以用来和焊接有色金属,但它们不会产生足够的热量来熔化钢铁。

气焊的一个独特特性是它不需要电,这使它成为一个可行的选择,如果没有可用的。这种焊接方法允许黑色金属和有色金属之间的熔合,并允许焊接薄金属部分和钢板。这个过程相对容易学习,而且成本低。

同样的设备可以用于氧燃料切割卡塔尔世界杯夺冠排行榜当调节气体流量来操纵火焰轮廓时。

等离子焊

等离子弧焊
等离子弧焊

等离子电弧焊的工作原理与TIG焊类似,但焊枪的设计方式是,惰性气体以更高的速度在狭窄的路径中离开喷嘴。电弧与惰性气体碰撞时产生等离子体,等离子体在进入该区域时电离。这导致焊接温度高达28000°C,可以熔化任何金属。等离子炬(以及气体炬)的高工作温度,使该工艺可用于焊接和切割。卡塔尔世界杯夺冠排行榜

等离子焊接是最干净的焊接技术之一,因为高度集中的热量会产生一个狭窄的珠,这导致最小的结果飞溅.它是完美的应用,如航空航天制造,需要精确。等离子焊接是最受欢迎的自动化焊接工艺之一,因为它运行成本低,同时提供精确和整齐的焊缝。

埋弧焊

埋弧焊
埋弧焊

埋弧焊(SAW)的工作原理与SMAW类似,都是通过使用助焊剂来保护焊缝金属。这种自动或半自动焊接工艺背后的焊接技术使用一个单独的助焊剂料斗,将颗粒填充金属沉积到焊缝。

这种焊接技术创造了稳定和清洁的焊缝,这使它优于大多数传统的手工焊接工艺。对于镍、钢等金属来说,这是一个很好的选择不锈钢并常用于制造管道、压力容器和锅炉。

电阻焊

电阻焊或压力焊是利用两个金属表面之间的压力和电流来产生熔合。工件在高压下一起接触,电流通过接触点。金属中的电阻产生热,使工件的金属表面熔合在一起。

点焊

电阻点焊(RSW)当焊接电流通过电阻性金属时,使用两个电极将重叠的金属压在一起。产生热量,金属表面融合在一起,形成按钮或熔核形状的焊缝。

金属熔合使用大量的能量在短时间内(约。10-100毫秒)几乎瞬间加入工件。焊缝熔核周围的区域不受过热的伤害,因此热影响区在点焊时最小。

点焊最常用的自动化是使用焊接机器人。这使得它成为装配线中使用的最有效的焊接方法之一,因此对汽车、电子和制造业具有吸引力的选择。

缝焊

缝焊
缝焊

缝焊是点焊的一个子类,它使用两个电极轮施加压力,同时电流通过工件。根据项目的不同,焊机可以通过间隔地施加电流在工件上产生单独的焊块,也可以是连续的。

电阻缝焊接产生的接头是紧密的,过程是难以置信的快速和清洁,使其成为自动化焊接的理想选择。的金属板工业上使用接缝焊接来制造锡罐、散热器和钢桶。

激光焊接

激光束焊接
激光束焊接

激光束焊接(LBW),顾名思义,是利用激光束作为集中热源来熔化金属并形成焊缝。LBW的高功率密度导致热影响区域小。激光光斑尺寸为0.2 ~ 13mm,适用于不同厚度材料的焊接,比传统焊接工艺具有更好的焊接效果。

激光焊接快速创造高质量的焊接好公差.该过程通常是自动化的,用于汽车、医疗和珠宝行业。

虽然有人可能会认为,由于氧燃料和等离子火炬可以用于焊接和切割,这也适用于激光火炬,但通常情况下不是这样的。卡塔尔世界杯夺冠排行榜一个标准的世界杯2022预选赛分组头不能用于焊接,激光焊接头不能满足切割速度和质量的要求,在大多数工业应用。卡塔尔世界杯夺冠排行榜

电子束焊接

电子束焊接
电子束焊接

电子束焊接(EBW)是将电子枪产生的电子加速到高速的熔焊过程。电子束在接触贱金属时产生动能热,使贱金属熔化并形成熔池。当接头冷却时就会产生焊缝。这种焊接过程是在可控的真空中进行的,以防止光束散射。

电子束焊接提供了精度,使得它成为需要最小变形应用的有价值的过程。它的一些应用包括电子部件、飞机部件、储罐和桥梁部件。EBW允许焊接易受污染的材料。

摩擦焊接

摩擦焊接
摩擦焊接

摩擦焊是一种固态工艺,顾名思义,就是利用摩擦将金属熔合在一起。与大多数焊接工艺不同的是,它不使用焊枪、焊条或保护气体来制造焊缝。该工艺仅利用两个清洁金属之间高旋转、振动或横向接触速度产生的热量来建立键合。在此过程中形成的金属残渣在冷却过程后被清除。

摩擦焊使用的焊接设备比其他方法更环保,因为它不会排放有害的焊接烟雾,也不会向大气中释放毒素。它的简单性使它成为焊接钻头,连杆,轴管和阀门的一个很好的选择。

焊接安全

所有的制造过程都有一定的风险,焊接也不例外。重要的是要有适当的知识和焊接设备,以保护自己免受任何危险。除了实践安全预防措施,使用最新的保护装备,如适当的焊接头盔,手套等,也是必要的。

结束

自青铜时代的原始时代发现焊接技术以来,它已经走过了漫长的道路锻焊研究方法。今天,它已经成为爱好者和大型工业使用的不可替代的工具。它成为工业化的推动力之一,并继续改变着如今的生产方式。

随着焊接技术的不断发展,其标准和规范也随着时间的推移而不断完善。新的可能性不断出现,使我们能够焊接新的材料组合,同时保证和提高焊接强度和工艺安全。随着混合焊接技术的发展,我们只能期待焊接技术继续塑造工程的未来。

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