焊接技術(shù)
[拼音]:hanjie jishu
[外文]:welding technology
飛行器制造中采用焊接工藝比機(jī)械連接工藝更能夠保證優(yōu)質(zhì)的致密接頭,減輕結(jié)構(gòu)重量,節(jié)省原材料,提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。新結(jié)構(gòu)和新材料的應(yīng)用促進(jìn)了焊接技術(shù)的迅速發(fā)展。
飛行器制造常用的焊接方法分為熔焊、壓焊和釬焊三類。
熔焊
利用熱源(火焰、電弧、電子束等)使待焊處局部熔化凝固后形成焊縫。 氧-乙炔氣焊和原子氫焊是早期飛行器制造中的熔焊法。手工電弧焊和埋弧自動(dòng)焊多用于結(jié)構(gòu)鋼和高強(qiáng)度鋼構(gòu)件的連接。為適應(yīng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)廣為采用的耐熱鋼和耐熱合金以及鋁合金等材料的焊接特點(diǎn),出現(xiàn)了惰性氣體保護(hù)電弧焊──鎢極氬(氦)弧焊。氬弧焊是使被電弧加熱的高溫區(qū)金屬受到氬氣保護(hù),防止大氣的污染,接頭強(qiáng)度一般可達(dá)基體材料強(qiáng)度的95%~100%。二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊多用于低合金結(jié)構(gòu)鋼零件的焊接。氣體保護(hù)電弧焊接法易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化(如采用數(shù)控或計(jì)算機(jī)控制的焊機(jī),或用“機(jī)器人”進(jìn)行焊接等),已成為飛行器制造中的一種主要熔焊方法。等離子弧焊接適用于較厚(3~8毫米)工件,用微束等離子弧可焊 0.1毫米厚的工件,在飛行器制造中占有重要的地位。電子束焊是利用高電壓(30~100千伏或更高)加速電子,高速高能的電子束流(幾十毫安到幾百毫安)在與工件相撞時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能,使待焊金屬局部熔化,形成焊縫,對(duì)薄至0.1毫米或厚至300毫米的工件均可施焊。熱輸入比電弧焊時(shí)要小得多,焊縫成形的深寬比大,熱影響區(qū)小,變形小。電子束焊接通常在真空室內(nèi)進(jìn)行,接頭強(qiáng)度、韌性和抗疲勞性能均優(yōu)于一般熔焊接頭,廣泛應(yīng)用于鈦合金、耐熱合金、高強(qiáng)度鋼等重要承力構(gòu)件的制造,如發(fā)動(dòng)機(jī)的盤、軸、齒輪和飛機(jī)的梁、框、翼盒(見圖)等。激光焊多用于儀表制造,大功率(>10千瓦)激光焊可與電子束焊媲美。
壓焊
借助壓力而施焊的連接技術(shù)。電阻焊(點(diǎn)焊或縫焊)時(shí),有低電壓、大電流通過工件,利用接觸電阻所產(chǎn)生的熱量使待焊處熔化,在壓力作用下形成焊點(diǎn)或焊縫。壓焊操作簡(jiǎn)便,生產(chǎn)效率高,常用于飛機(jī)的鋁合金鈑金件、發(fā)動(dòng)機(jī)的不銹鋼和耐熱合金薄壁構(gòu)件的焊接。接頭多為搭接形式,其抗疲勞性能不及熔焊的對(duì)接接頭。摩擦焊是利用工件之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱,使受熱金屬在壓力下發(fā)生局部塑性變形而實(shí)現(xiàn)連接的,最適宜于桿件或管件,也應(yīng)用于重要承力構(gòu)件(軸、盤)和異種金屬材料的連接。擴(kuò)散焊(或稱擴(kuò)散連接)是將工件在一定壓力和溫度下保持一段時(shí)間,在待焊界面上發(fā)生原子間的結(jié)合并相互擴(kuò)散,形成固相連接接頭。用擴(kuò)散焊能獲得與基體材料一致或相近的接頭性能,可實(shí)現(xiàn)通常焊接方法難以完成的連接,如異種金屬或非金屬材料的連接,或用小塊坯料拼焊成性能均一的大型整體構(gòu)件(如旋翼槳轂)。 超塑性成形-擴(kuò)散連接組合工藝適用于壁板和夾層結(jié)構(gòu)的制造。它突破了傳統(tǒng)的焊接結(jié)構(gòu)形式,在材料塑性成形的同時(shí)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散連接。
釬焊
加熱時(shí)待焊工件并不熔化,而靠被熔化的釬料填充搭接縫隙,形成釬焊接頭。軟釬焊(指450°C以下的低溫釬焊,如錫焊)多用于電器元件、儀表、膜盒、濾網(wǎng)的制造。硬釬焊(指450°C以上的中、高溫釬焊,如火焰釬焊、保護(hù)氣體釬焊、高頻釬焊、真空釬焊等)是飛行器制造中的主要釬焊方法,可一次加熱連接有大量接頭的復(fù)雜結(jié)構(gòu),如燃油管、噴嘴、葉片組合件、散熱器、壓氣機(jī)和渦輪導(dǎo)向器以及夾層結(jié)構(gòu)、蜂窩壁板等。新釬料的研制和擴(kuò)散釬焊的應(yīng)用為一些熔焊性較差的材料或非金屬材料的連接開拓了道路。
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文章名稱:《焊接技術(shù)》
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