焊接行业知识之焊接种类及主要特点（下）

（一）等离子弧的概念

1、一般焊接电弧为自由电弧，电弧区只有部分气体被电离，温度不够集中。

2、当自由电弧压缩成高能量密度的电弧，弧柱气体被充分电离，成为只含有正离子和负离体。等离子弧具有高温（15000~30000K）、高能量密度（480千瓦/厘米2）和等离子流高速运动（最大可数倍与声速）

3、等离子弧焊的三种压缩效应（1）机械压缩效应在等离子枪中，当高频震荡引弧以后，气体电离形成的电弧通过焊嘴细小喷孔，受到喷嘴内壁的机械压缩。（2）热压缩效应由于喷嘴内冷却水的作用，使靠近喷嘴内壁处的气体温度和电离度急剧降低，迫使电弧电流只能从弧柱中心通过，使弧柱中心电流密度急剧增加，电弧截面进一步减小，这是对电弧的第二次压缩。（3）电磁收缩效应因为弧柱电流密度大大提高而伴生的电磁收缩力使电弧得到第三次压缩。因三次压缩效应，使等离子弧直径仅有3mm左右，而能量密度、温度及气流速度大为提高。

（二）等离子弧焊的特点

1、能量密度大，温度梯度大，热影响区小，可焊接热敏感性强的材料或制造双金属件。

2、电弧稳定性好，焊接速度高，可用穿透式焊接，使焊缝一次双面成型，表面美观，生产率高。

3、气流喷速高，机械冲刷力大，可用于焊接大厚度工件或切割大厚度不锈钢、铝、铜、镁等合金。

4、电弧电离充分，电流下限达0.1A以下仍能稳定工作，适合于用微束等离子弧（0.2~30A）焊接超薄板（0.01~2mm），如膜盒、热电偶等。

真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化，形成焊缝。

真空电子束焊的特点

1、在真空中进行焊接，焊缝纯净、光洁，呈镜面，无氧化等缺陷。

2、电子束能量密度高达108瓦/厘米2，能把焊件金属迅速加热到很高温度，因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快，热影响区极小，因此对接头性能影响小，接头基本无变形。

激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法。

激光焊的特点：

1、激光焊能量密度大，作用时间短，热影响区和变形小，可在大气中焊接，而不需气体保护或真空环境。2、激光束可用反光镜改变方向，焊接过程中不用电极去接触焊件，因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。

3、激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材料比较容易，甚至能把金属与非金属焊在一起。

4、功率较小，焊接厚度受一定限制。

电阻焊是在焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的工艺方法。电阻焊的种类很多，常用的有点焊、缝焊和对焊三种。

（一）点焊

点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于薄板焊接。

点焊的工艺过程：1、预压，保证工件接触良好。2、通电，使焊接处形成熔核及塑性环。3、断点锻压，使熔核在压力继续作用下冷却结晶，形成组织致密、无缩孔、裂纹的焊点。

（二）缝焊

缝焊是将焊件装配成搭接或对接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的结构，板厚一般在3mm以下。

（三）对焊

对焊是使焊件沿整个接触面焊合的电阻焊方法。

1、电阻对焊电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法，电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。

2、闪光对焊闪光对焊是将焊件装配成对接接头，接通电源，使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点，在大电流作用下，产生闪光，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。闪光焊的接头质量比电阻焊好，焊缝力学性能与母材相当，而且焊前不需要清理接头的预焊表面。闪光对焊常用于重要焊件的焊接。可焊同种金属，也可焊异种金属；可焊0.01mm的金属丝，也可焊20000mm的金属棒和型材。

摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热量，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻完成焊接的一种压焊方法。

钎料熔点高于450℃的钎焊为硬钎焊。硬钎料有铜基、银基、铝基等合金。钎剂常用硼砂、硼酸、氟化物、氯化物等。加热方法有火焰加热、盐浴加热、电阻加热、高频感应加热等。硬钎焊接接头强度高达490MPa，适用于受力较大及工作温度较高的工件。

2、软钎焊

钎料熔点低于450℃的钎焊为软钎焊。常用软钎料为锡铅合金。常用钎剂为松香、氯化铵溶液等。常用烙铁及其它火焰加热。

（二）钎焊的特点

1、焊件加热温度低，金属组织和力学性能变化小，焊件变形小，接头光滑平整，焊件尺寸精确。

2、可以焊同种或异种金属。

3、可焊由多条焊缝组成的复杂形状的焊件。

4、设备简单。