焊接什麼是不均勻加熱過程
1. 焊接的步驟
焊接技術,又稱為連接工程,是一種重要的材料加工工藝。焊接的定義如下:被焊工件的材質(同種或異種),通過加熱或者加壓或二者並用,並且用或不用填充材料,使工件的材質達到原子間的結合而形成永久性連接的工藝工程稱為焊接[1]。
從理論上來說,兩塊分離的材料,我們把它需要連接的面靠在一起,如果把需要連接的面靠得足夠緊密的話(所謂足夠緊密就是使這兩個分離的表面,它們的距離能夠接近到一個原子的距離,也就是0.4到0.5個納米)這種情況下,這個材料按照它的物理本性,就能連接在一起,就能形成一個連接在一起的構件。但是實際上,在常溫下,在一般情況下我們做不到,為什麼?因為即使把這兩個要結合的表面精加工後,我們用顯微鏡,從微觀上來看,這個表面上依然是凹凸不平的,尤其重要的是由於材料在大氣當中受到大氣中氧氣的化學作用,材料放在空氣中,不到幾秒鍾,就會在表面形成氧化膜,隨著時間的延長這個氧化膜會不斷的增厚,同時材料表面上也很難做到沒有其它的雜物,比如有水分、有雜質、有油、形成附加層,這種氧化膜和附加層極大地阻礙材料的連接。
因此焊接的基本原理就是採用施加外部能量的辦法,促使分離材料的原子接近,形成原子鍵的結合,同時又能去除掉一切阻礙原子鍵結合的表面膜和吸附層,以形成一個優質的焊接接頭,實際上我們在焊接技術里邊,常常採用的施加外部能量的方法是:1、加熱,把材料加熱到熔化狀態,或者把材料加熱到塑性狀態;2、加壓,使這個材料產生塑性流動。
要想實現焊接需要外加能量,目前熱能是施加外部能量主要形式之一,我們把為焊接過程提供的熱源稱為焊
接熱源。焊接熱源的發明和發展往往會誕生新的焊接方法以及技術變革和進步。19世紀末電弧的發明使得焊接技術進入了熔化焊的時代,而本世紀初隨著對摩擦熱源的深入研究,發明了攪拌摩擦焊方法,為焊接技術進入新的發展時期起到了重要的作用。目前作為焊接熱源的能量源有電弧熱、電阻熱、電子束、激光束、化學反應熱、高頻熱源和摩擦熱等。對焊接熱源的要求越來越追求能量密度高度集中、快速完成焊接過程、得到高質量的焊縫和熱影響區。常規焊接方法有氣焊、焊條電弧焊、金屬極惰性氣體保護焊、金屬極活性氣體保護焊、鎢極惰性氣體保護焊等方法。
2. 手工焊接加熱不均勻,造成漏氣的原因是什麼
焊接電弧中三個區域的溫度分布是不相均勻的;陽極斑點溫度高於陰極斑點溫度,但都低於該種電極材料的沸點,弧柱區的溫度最高,但沿其截面分布不均,其中心部分溫度最高,可達5000~30000K,離開弧柱中心線,溫度逐漸降低。
3. 焊接方法
常用焊接方法及特點
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一、什麼是釺焊?釺焊是如何分類的?釺焊的接頭形式有何特點?
釺焊是利用熔點比母材低的金屬作為釺料,加熱後,釺料熔化,焊件不熔化,利用液態釺料潤濕母材,填充接頭間隙並與母材相互擴散,將焊件牢固的連接在一起。
根據釺料熔點的不同,將釺焊分為軟釺焊和硬釺焊。
(1)軟釺焊:軟釺焊的釺料熔點低於450°C,接頭強度較低(小於70 MPa)。
(2)硬釺焊:硬釺焊的釺料熔點高於450°C,接頭強度較高(大於200 MPa)。
釺焊接頭的承載能力與接頭連接面大小有關。因此,釺焊一般採用搭接接頭和套件鑲接,以彌補釺焊強度的不足。
二、電弧焊的分類有哪些,有什麼優點?
利用電弧作為熱源的熔焊方法,稱為電弧焊。可分為手工電弧焊、埋弧自動焊和氣體保護焊等三種。手工自動焊的最大優點是設備簡單,應用靈活、方便,適用面廣,可焊接各種焊接位置和直縫、環縫及各種曲線焊縫。尤其適用於操作不變的場合和短小焊縫的焊接;埋弧自動焊具有生產率高、焊縫質量好、勞動條件好等特點;氣體保護焊具有保護效果好、電弧穩定、熱量集中等特點。
三、焊條電弧焊時,低碳鋼焊接接頭的組成、各區域金屬的組織與性能有何特點?
(1)焊接接頭由焊縫金屬和熱影響區組成。
1)焊縫金屬:焊接加熱時,焊縫處的溫度在液相線以上,母材與填充金屬形成共同熔池,冷凝後成為鑄態組織。在冷卻過程中,液態金屬自熔合區向焊縫的中心方向結晶,形成柱狀晶組織。由於焊條芯及葯皮在焊接過程中具有合金化作用,焊縫金屬的化學成分往往優於母材,只要焊條和焊接工藝參數選擇合理,焊縫金屬的強度一般不低於母材強度。
2)熱影響區:在焊接過程中,焊縫兩側金屬因焊接熱作用而產生組織和性能變化的區域。
(2)低碳鋼的熱影響區分為熔合區、過熱區、正火區和部分相變區。
1)熔合區 位於焊縫與基本金屬之間,部分金屬焙化部分未熔,也稱半熔化區。加熱溫度約為1 490~1 530°C,此區成分及組織極不均勻,強度下降,塑性很差,是產生裂紋及局部脆性破壞的發源地。
2)過熱區 緊靠著熔合區,加熱溫度約為1 100~1 490°C。由於溫度大大超過Ac3,奧氏體晶粒急劇長大,形成過熱組織,使塑性大大降低,沖擊韌性值下降25%~75%左右。
3)正火區 加熱溫度約為850~1 100°C,屬於正常的正火加熱溫度范圍。冷卻後得到均勻細小的鐵素體和珠光體組織,其力學性能優於母材。
4)部分相變區 加熱溫度約為727~850°C。只有部分組織發生轉變,冷卻後組織不均勻,力學性能較差。
四、什麼是電阻焊?電阻焊分為哪幾種類型、分別用於何種場合?
電阻焊是利用電流通過工件及焊接接觸面間所產生的電阻熱,將焊件加熱至塑性或局部熔化狀態,再施加壓力形成焊接接頭的焊接方法。
電阻焊分為點焊、縫焊和對焊3種形式。
(1)點焊:將焊件壓緊在兩個柱狀電極之間,通電加熱,使焊件在接觸處熔化形成熔核,然後斷電,並在壓力下凝固結晶,形成組織緻密的焊點。
點焊適用於焊接4 mm以下的薄板(搭接)和鋼筋,廣泛用於汽車、飛機、電子、儀表和日常生活用品的生產。
(2)縫焊:縫焊與點焊相似,所不同的是用旋轉的盤狀電極代替柱狀電極。疊合的工件在圓盤間受壓通電,並隨圓盤的轉動而送進,形成連續焊縫。
縫焊適宜於焊接厚度在3 mm以下的薄板搭接,主要應用於生產密封性容器和管道等。
(3)對焊:根據焊接工藝過程不同,對焊可分為電阻對焊和閃光對焊。
1)電阻對焊 焊接過程是先施加頂鍛壓力(10~15 MPa),使工件接頭緊密接觸,通電加熱至塑性狀態,然後施加頂鍛壓力(30~50 MPa),同時斷電,使焊件接觸處在壓力下產生塑性變形而焊合。
電阻對焊操作簡便,接頭外形光滑,但對焊件端面加工和清理要求較高,否則會造成接觸面加熱不均勻,產生氧化物夾雜、焊不透等缺陷,影響焊接質量。因此,電阻對焊一般只用於焊接直徑小於20 mm、截面簡單和受力不大的工件。
2)閃光對焊 焊接過程是先通電,再使兩焊件輕微接觸,由於焊件表面不平,使接觸點通過的電流密度很大,金屬迅速熔化、氣化、爆破,飛濺出火花,造成閃光現象。繼續移動焊件,產生新的接觸點,閃光現象不斷發生,待兩焊件端面全部熔化時,迅速加壓,隨即斷電並繼續加壓,使焊件焊合。
閃光對焊的接頭質量好,對接頭表面的焊前清理要求不高。常用於焊接受力較大的重要工件。閃光對焊不僅能焊接同種金屬,也能焊接鋁鋼、鋁銅等異種金屬,可以焊接0.01 mm的金屬絲,也可以焊接直徑500 mm的管子及截面為20 000 mm2的板材。
五、激光焊的基本原理是什麼?有何特點及用途?
激光焊利用聚焦的激光束作為能源轟擊工件所產生的熱量進行焊接。
激光焊具有如下特點:
1)激光束能量密度大,加熱過程極短,焊點小,熱影響區窄,焊接變形小,焊件尺寸精度高;
2)可以焊接常規焊接方法難以焊接的材料,如焊接鎢、鉬、鉭、鋯等難熔金屬;
3)可以在空氣中焊接有色金屬,而不需外加保護氣體;
4)激光焊設備較復雜,成本高。
激光焊可以焊接低合金高強度鋼、不銹鋼及銅、鎳、鈦合金等;異種金屬以及非金屬材料(如陶瓷、有機玻璃等);目前主要用於電子儀表、航空、航天、原子核反應堆等領域。
六、電子束焊的基本原理是什麼?有何特點及用途?
電子束焊利用在真空中利用聚焦的高速電子束轟擊焊接表面,使之瞬間熔化並形成焊接接頭。
電子束焊具有以下特點:
1)能量密度大,電子穿透力強;
2)焊接速度快,熱影響取消,焊接變形小;
3)真空保護好,焊縫質量高,特別適用於活波金屬的焊接。
電子束焊用於焊接低合金鋼、有色金屬、難熔金屬、復合材料、異種材料等,薄板、厚板均可。特別適用於焊接厚件及要求變形很小的焊件、真空中使用器件、精密微型器件等。
4. 焊接過程對金屬結構件來講,是一種什麼和什麼過程是造成構件產生什麼而引起變形的主要原因
是一種不均勻的加熱和冷卻過程:是造成構件產生內應力而引起變形的主要原因。
5. 焊接時的加熱與加壓各有什麼作用
焊接一般分為熔化焊、釺焊、電阻焊(加壓焊接)。焊接的實質就是通過加熱或加壓(或兩者作回用),用填充金屬或不答用,使焊件形成原子間結合的一種連接方法。加熱的作用就是使金屬熔化連接,加壓是為了焊接連接緊密。
焊前預熱的目的是:
(1)預熱可降低焊接接頭的冷卻速度,有利於焊縫金屬中擴散氫逸出,可避免氫致裂紋。
(2)預熱可延長熱影響區800 -500`C溫度區間的冷卻時間,焊接接頭從剛剛凝固的高溫向室溫冷卻過程中,金相組織將發生變化,奧氏體從800℃要開始發生轉變,當冷卻較慢時,就轉變成鐵素體和珠光體或屈氏體,這樣就避免出現馬氏體淬硬組織,提高了焊接接頭抗裂性,從而避免焊接裂紋。
(3)預熱可降低焊接應力。預熱(局部預熱或整體預熱)可減小焊接區與焊件整體溫度之間溫差值(也稱溫度梯度),此溫差值越小,焊接區與焊件結構間溫度不均勻性也越小,其結果,一方面降低了焊接應力,另一方面降低了焊接應變速率,有利於避免焊接裂紋。
(4)預熱可降低焊接結構的拘束度,對降低角接拘束度尤為明顯,隨著預熱溫度的提高,裂紋率下降。
6. pe管焊接機加熱板加熱不均勻是怎麼回事
1、熱板沒有供電
2、熱板線路斷路
3、溫控器損壞
4、熱板的熱電偶損壞
5、熱板加熱芯燒壞了
7. 簡述焊接的五步法、三步法。
焊接五步法:
1. 准備施焊:准備好焊錫絲和烙鐵。此時特別強調的施烙鐵頭部要保持干凈,即可以沾上焊錫(俗稱吃錫)。
2. 加熱焊件:將烙鐵接觸焊接點,注意首先要保持烙鐵加熱焊件各部分,例如印製板上引線和焊盤都使之受熱,其次要注意讓烙鐵頭的扁平部分(較大部分)接觸熱容量較大的焊件,烙鐵頭的側面或邊緣部分接觸熱容量較小的焊件,以保持焊件均勻受熱。
3. 熔化焊料:當焊件加熱到能熔化焊料的溫度後將焊絲置於焊點,焊料開始熔化並潤濕焊點。
4. 移開焊錫:當熔化一定量的焊錫後將焊錫絲移開。
5. 移開烙鐵:當焊錫完全潤濕焊點後移開烙鐵,注意移開烙鐵的方向應該是大致45°的方向。
上述過程,對一般焊點而言大約二,三秒鍾。對於熱容量較小的焊點,例如印製電路板上的小焊盤,有時用三步法概括操作方法,即將上述步驟2,3合為一步,4,5合為一步。
(7)焊接什麼是不均勻加熱過程擴展閱讀:
金屬的焊接,按其工藝過程的特點分有熔焊,壓焊和釺焊三大類.
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,還會在隨後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,在焊條葯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、硅等免於氧化而進入熔池。
冷卻後獲得優質焊縫。
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。
同時由於加熱溫度比熔焊低、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。
參考資料:焊接操作_網路
8. 焊接過程對金屬結構件來講,是一種什麼和什麼過程
一種不均勻的加熱和冷卻過程
9. 焊接局部不均勻加熱,會造成焊接什麼後果
焊接不均勻加熱的主要後果有:接頭組織不均勻引起的性能不一致,如粗晶區會造成韌性較低等;另外,接頭局部熱量分布不均勻,還容易引起焊接應力和焊接變形。
10. 焊接應力與變形的產生原因是什麼
焊接過程的不均勻溫度場以及由它引起的局部塑性變形和比容不同的組內織是產生焊接容應力和變形的根本原因。
當焊接引起的不均勻溫度場尚未消失時,焊件中的這種應力和變形稱為瞬態焊接應力和變形;焊接溫度場消失後的應力和變形稱為殘余焊接應力和變形。在沒有外力作用的條件下,焊接應力在焊件內部是平衡的。
焊接應力和變形在一定條件下會影響焊件的功能和外觀,因此是設計和製造中必須考慮的問題。
(10)焊接什麼是不均勻加熱過程擴展閱讀:
焊接變形的預防和控制:
焊接變形的大小與焊縫的尺寸、數量和布置有關。
首先從設計上合理地確定焊縫的數量、坡口的形狀和尺寸,並恰當地安排焊縫的位置,對於減少變形十分重要。
在工藝上採用高能量密度的焊接方法和小線能量的工藝參量,例如多層焊對減少焊縫的縱、橫向收縮以及由此引起的撓曲和失穩變形是有利的。
但多層焊對角變形不利。採用合理的裝配、焊接順序、反變形和剛性固定可以減少焊接變形。
參考資料來源:網路—焊接應力和變形