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固態顆粒焊接 固態高頻焊機排名篇一

焊接和元器件裝配是電子、電氣產品生產中的重要技術和工藝。它在電子、電氣產品生產中應用十分廣泛。焊接和裝配質量的好壞，直接影響產品質量。作為在生產一線從事電氣技術的工程技術人員，不但要掌握焊接和裝配工藝的基本知識．更需要有熟練的焊接和裝配的操作技能。

一、電烙鐵

1電烙鐵的種類

(1)外熱式電烙鐵

它由烙鐵頭、烙鐵心、外殼、木柄、電源引線、插頭等部分組成。這種電烙鐵的烙鐵頭安裝在烙鐵心內．故稱為外熱式電烙鐵。烙鐵的溫度與烙鐵頭的體積、形狀、長短等均有一定關系。若烙鐵頭的體積較大．保持溫度的時間就較長。

(2)內熱式電烙鐵

它是由手柄、連接桿、彈簧夾、烙鐵心、烙鐵頭組成。因它的烙鐵心安裝在烙鐵頭內，故稱為內熱式電烙鐵。這種烙鐵有發熱快、熱利用率高等優點。內熱式電烙鐵常用規格為20w、50w等幾種。

(3)其他電烙鐵

①恒溫電烙鐵。在焊接溫度不宜過高、焊接時間不宜過長的元器件時，應選用恒溫電烙鐵，但它價格較高。

②吸錫電烙鐵。吸錫電烙鐵是將活塞式吸錫器與電烙鐵溶于一體的拆焊工具，它具有使用方便、靈活、適用范圍寬等特點。不足之處是每次只能對一個焊點進行拆焊。

2．電烙鐵的使用方法

(1)電烙鐵的握法

為了使焊接牢靠．又不會燙傷被焊的元器件及導線，根據被焊件的位置和大小及電烙鐵的類型、功率大小，適當選擇電烙鐵的握法很重要。電烙鐵的握法分為三種

①反握法。是用五指把電烙鐵的手柄握在掌內，此法適用于大功率電烙鐵，焊接散熱量較大的被焊件。

②正握法。此法適用于較大的電烙鐵。彎形烙鐵頭的一般也用此法。3握筆法。用握筆的方法握電烙鐵，此法適用于小功率電烙鐵，焊接散熱量○

小的被焊件，如焊接收音機、電視機的印制電路板及其維修等。

(2)電烙鐵使用前的處理

一把新的電烙鐵必須先處理，后使用。即在使用前先通電．給烙鐵頭“上錫”。具體方法是，首先用銼刀把烙鐵頭按需要銼成一定的形狀。然后接上電源，當烙鐵頭溫度升到能熔錫時，將烙鐵頭在松香上沾涂一下，等松香冒煙后再沾涂一層焊錫，如此反復進行二至三次，使烙鐵頭的表面全部掛上一層錫便可使用了。

(3)烙鐵頭長度的調整

電烙鐵的功率選定后，已基本能滿足焊接溫度的要求。工作中還可通過調整烙鐵頭的長度來調整烙鐵頭的溫度，烙鐵頭往前調整溫度降低，向后調整則溫度升高。

(4)烙鐵頭的選擇

烙鐵頭有直頭和彎頭兩種。當采用握筆法時，直頭的電烙鐵使用起來較靈活，適合元器件較多的電路中進行焊接。彎頭電烙鐵用正握法較合適，多用于線路板垂直于桌面情況下的焊接。

(5)其他使用注意事項

①電烙鐵不宜長時間通電而不使用，這樣容易使烙鐵心加速氧化而燒斷．縮短使用壽命，同時也會使烙鐵頭因長時間加熱而氧化，甚至被“燒死’’不再“吃錫’’。

②電烙鐵在焊接時，最好選用松香焊劑，以保護烙鐵頭不被腐蝕。氧化鋅和酸性焊劑對烙鐵頭腐蝕性較大，使烙鐵頭壽命縮短，故不宜采用。

二、焊料、焊劑

1．焊料

(1)焊料的種類

焊料是指易熔的金屬及其合金。它的作用是將被焊物連接在一起。焊料的熔點比被焊物熔點低。且易于與被焊物連為一體。

焊料按其組成成分．可分為錫鉛焊料、銀焊料、銅焊料。按照使用環境

溫度不同可分為高溫焊料和低溫焊料。錫鉛焊料中，根據熔點不同分為硬焊料和軟焊料；熔點在450"c以下的稱為軟焊料，熔點在450'c以上的稱為硬焊料?？寡趸噶鲜窃阱a鉛焊料中加入少量的活性金屬，在形成液體焊料進行自動化生產線上進行波峰焊時使用，防止焊料暴露在大氣中形成氧化層從而防止虛焊，提高焊接質量。

(2)電子產品焊料的選用

焊料的選用，直接影響焊接質量。應根據被焊物的不同，選用不同焊料。在電子線路裝配中，一般選用錫鉛焊料，這種焊料俗稱焊錫，它有以下優點： ①熔點低.它在180℃時便可熔化,使用25w外熱式或20w內熱式的電烙鐵便

2具有一定機械強度。③具有良好導電性。④抗腐蝕性能好?？蛇M行焊接?！?/p>

⑤對元器件引線及其他導線附著力強，不易脫落。

2助焊劑

(1)助焊劑的作用

在進行焊接時，為使被焊物與焊料焊接牢靠，要求金屬表面無氧化物和雜質，以保證焊錫與被焊物的金屬表面固體結晶組織之間發生合金反應。因此焊接開始前，必須采取有效措施除去氧化物和雜質。常用的方法有機械法和化學法。機械法是用砂紙或刀子將其清除?；瘜W法是用助焊劑清除。用助焊劑清除具有不損壞被焊物和效率高的特點，因此焊接時一般都采用此法。

(2)助焊劑的種類

①無機助焊劑系列。其最大優點是助焊作用好，缺點是具有強烈的腐蝕性。②有機系列助焊劑。其優點是助焊性能好，不足之處是有一定的腐蝕性。③樹脂活性系列助焊劑。這一類型助焊劑中，最常用的是在松香焊劑中加入活性劑。松香是從各種松樹分泌出來的汁液中提取的，通過蒸餾法加工成固態松香。松香是一種天然產物，它的成分與產地有關。松香酒精焊劑是用無水酒精溶解松香配制而成的。一般松香占23％～30％。這種助焊劑的優點是無腐蝕性、高絕緣性能、長期的穩定性及耐濕性，焊接后易于清洗，并能形成薄膜層覆蓋焊點，使焊點不被氧化腐蝕。電子線路的焊接通常采用松香或松香酒精焊劑。

三、焊接工藝。

裝接電路的主要工作是在電路板上焊接電子元器件，焊接質量的好壞直接影響著電路的性能，因此，掌握焊接工藝對于保證焊接質量，具有重要意義。

1．對焊點的基本要求

(1)焊點要有足夠的機械強度。

(2)焊接可靠，具有良好的導電性。

(3)焊點表面要光滑、清潔。

2．焊前準備

(1)工具。電烙鐵、鑷子、剪刀、斜口鉗、尖嘴鉗、焊料、焊劑等

(2)元器件引線的處理。焊前要將被焊元器件引線刮凈，最好先掛錫再焊。

(3)絕緣導線端頭加工。①按所需長度截斷導線。②按導線蓮接方式(搭焊、鉤焊、繞焊連接)決定剝頭長度并剝頭。③多般導線捻頭處理，然后上錫。

3．焊接要領

(1)扶穩不晃，上錫適量。

(2)掌握好焊接溫度和時間。

4．焊接順序

元器件裝焊順序依次為：電阻器、電容器、二極管、三極管、集成電路、大功率管，其他元器件為先小后大。

四、焊接質量的檢查

焊接是把組成整機產品的各種元器件可靠地連接在一起的主要方法．它的質量與整機產品質量緊密相關。每個焊點的質量，都影響著整機的穩定性，使用的可靠性及電氣性能。

1．目視檢查

日視檢查就是從外觀上檢查焊接質量是否合格．也就是從外觀上評價焊點有何缺陷。目視檢查的主要內容有：

(1)是否有漏焊．即應焊的焊點是否沒有焊上；

(2)焊點的光澤好否；

(3)焊點的焊料是否足夠；

(4)焊點周圍是否殘留焊劑；

(5)有無連焊、橋接，即焊接時把不應連接的焊點或銅錆導線連接接在一起。

2．手觸檢查

手觸檢查主要是指用手指觸摸元器件時，有無松動和焊接不牢的現象。用鑷子夾住元器件引線輕輕拉動，看有無松動現象。搖動焊點時．看上面的焊錫是否有脫落現象。

固態顆粒焊接 固態高頻焊機排名篇二

焊接技術

焊接技術就是高溫或高壓條件下，使用焊接材料【焊條或焊絲】將兩塊或兩塊以上的母材【待焊接的工件】連接成一個整體的操作方法。焊接技術主要應用在金屬母材上，常用的有電弧焊，氬弧焊，co2保護焊，氧氣-乙炔焊，激光焊接，電渣壓力焊等多種，塑料等非金屬材料亦可進行焊接。

編輯摘要

目錄

[ 隱藏 ] 焊接技術正文配圖

焊接藝術

焊接技術正文

焊接(weld)1.焊接過程的物理本質

焊接是兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子之間的結合和擴散連接成一體的工藝過程.促使原子和分子之間產生結合和擴散的方法是加熱或加壓,或同時加熱又加壓.焊接技術的發展歷史

焊接技術是隨著金屬的應用而出現的，古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊和鍛焊。中國商朝制造的鐵刃銅鉞，就是鐵與銅的鑄焊件，其表面銅與鐵的熔合線婉蜒曲折，接合良好。春秋戰國時期曾侯乙墓中的建鼓銅座上有許多盤龍，是分段釬焊連接而成的。經分析，所用的與現代軟釬料成分相近。

戰國時期制造的刀劍，刀刃為鋼，刀背為熟鐵，一般是經過加熱鍛焊而成的。據明朝宋應星所著《天工開物》一書記載：中國古代將銅和鐵一起入爐加熱，經鍛打制造刀、斧；用黃泥或篩細的陳久壁土撒在接口上，分段煅焊大型船錨。中世紀，在敘利亞大馬士革也曾用鍛焊制造兵器。

古代焊接技術長期停留在鑄焊、鍛焊和釬焊的水平上，使用的熱源都是爐火，溫度低、能量不集中，無法用于大截面、長焊縫工件的焊接，只能用以制作裝飾品、簡單的工具和武器。

19世紀初，英國的戴維斯發現電弧和氧乙炔焰兩種能局部熔化金屬的高溫熱源；1885～1887年,俄國的別納爾多斯發明碳極電弧焊鉗；1900年又出現了鋁熱焊。

20世紀初，碳極電弧焊和氣焊得到應用，同時還出現了薄藥皮焊條電弧焊，電弧比較穩定，焊接熔池受到熔渣保護，焊接質量得到提高，使手工電弧焊進入實用階段，電弧焊從20年代起成為一種重要的焊接方法。

在此期間，美國的諾布爾利用電弧電壓控制焊條送給速度，制成自動電弧焊機，從而成為焊接機械化、自動化的開端。1930年美國的羅賓諾夫發明使用焊絲和焊劑的埋弧焊，焊接機械化得到進一步發展。40年代，為適應鋁、鎂合金和合金鋼焊接的需要，鎢極和熔化極惰性氣體保護焊相繼問世。

1951年蘇聯的巴頓電焊研究所創造電渣焊，成為大厚度工件的高效焊接法。1953年，蘇聯的柳巴夫斯基等人發明二氧化碳氣體保護焊，促進了氣體保護電弧焊的應用和發展，如出現了混合氣體保護焊、藥芯焊絲氣渣聯合保護焊和自保護電弧焊等。

1957年美國的蓋奇發明等離子弧焊；40年代德國和法國發明的電子束焊，也在50年代得到實用和進一步發展；60年代又出現激光焊等離子、電子束和激光焊接方法的出現，標志著高能量密度熔焊的新發展，大大改善了材料的焊接性，使許多難以用其他方法焊接的材料和結構得以焊接。

其他的焊接技術還有1887年，美國的湯普森發明電阻焊，并用于薄板的點焊和縫焊；縫焊是壓焊中最早的半機械化焊接方法，隨著縫焊過程的進行，工件被兩滾輪推送前進；二十世紀世紀20年代開始使用閃光對焊方法焊接棒材和鏈條。至此電阻焊進入實用階段。1956年，美國的瓊斯發明超聲波焊；蘇聯的丘季科夫發明摩擦焊；1959年，美國斯坦福研究所研究成功爆炸焊；50年代末蘇聯又制成真空擴散焊設備。

焊接工藝

金屬焊接方法有40種以上，主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。

熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態，不加壓力完成焊接的方法。熔焊時，熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化，形成熔池。熔池隨熱源向前移動，冷卻后形成連續焊縫而將兩工件連接成為一體。

在熔焊過程中，如果大氣與高溫的熔池直接接觸，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，還會在隨后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，在焊條藥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、硅等免于氧化而進入熔池，冷卻后獲得優質焊縫。

壓焊是在加壓條件下，使兩工件在固態下實現原子間結合，又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊，當電流通過兩工件的連接端時，該處因電阻很大而溫度上升，當加熱至塑性狀態時，在軸向壓力作用下連接成為一體。

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，因而沒有象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。同時由于加熱溫度比熔焊低、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。

釬焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點、低于工件熔點的溫度，利用液態釬料潤濕工件，填充接口間隙并與工件實現原子間的相互擴散，從而實現焊接的方法。

焊接時形成的連接兩個被連接體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會受到焊接熱作用，而發生組織和性能變化，這一區域被稱為熱影響區。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同，焊后在焊縫和熱影響區可能產生過熱、脆化、淬硬或軟化現象，也使焊件性能下降，惡化焊接性。這就需要調整焊接條件，焊前對焊件接口處預熱、焊時保溫和焊后熱處理可以改善焊件的焊接質量。

另外，焊接是一個局部的迅速加熱和冷卻過程，焊接區由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后在焊件中便產生焊接應力和變形。重要產品焊后都需要消除焊接應力，矯正焊接變形。

現代焊接技術已能焊出無內外缺陷的、機械性能等于甚至高于被連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭，接頭處的強度除受焊縫質量影響外，還與其幾何形狀、尺寸、受力情況和工作條件等有關。接頭的基本形式有對接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。

對接接頭焊縫的橫截面形狀，決定于被焊接體在焊接前的厚度和兩接邊的坡口形式。焊接較厚的鋼板時，為了焊透而在接邊處開出各種形狀的坡口，以便較容易地送入焊條或焊絲。坡口形式有單面施焊的坡口和兩面施焊的坡口。選擇坡口形式時，除保證焊透外還應考慮施焊方便，填充金屬量少，焊接變形小和坡口加工費用低等因素。

厚度不同的兩塊鋼板對接時，為避免截面急劇變化引起嚴重的應力集中，常把較厚的板邊逐漸削薄，達到兩接邊處等厚。對接接頭的靜強度和疲勞強度比其他接頭高。在交變、沖擊載荷下或在低溫高壓容器中工作的聯接，常優先采用對接接頭的焊接。

搭接接頭的焊前準備工作簡單，裝配方便，焊接變形和殘余應力較小，因而在工地安裝接頭和不重要的結構上時常采用。一般來說，搭接接頭不適于在交變載荷、腐蝕介質、高溫或低溫等條件下工作。

采用丁字接頭和角接頭通常是由于結構上的需要。丁字接頭上未焊透的角焊縫工作特點與搭接接頭的角焊縫相似。當焊縫與外力方向垂直時便成為正面角焊縫，這時焊縫表面形狀會引起不同程度的應力集中；焊透的角焊縫受力情況與對接接頭相似。

角接頭承載能力低，一般不單獨使用，只有在焊透時，或在內外均有角焊縫時才有所改善，多用于封閉形結構的拐角處。

焊接產品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，對于交通運輸工具來說可以減輕自重，節約能量。焊接的密封性好，適于制造各類容器。發展聯合加工工藝，使焊接與鍛造、鑄造相結合，可以制成大型、經濟合理的鑄焊結構和鍛焊結構，經濟效益很高。采用焊接工藝能有效利用材料，焊接結構可以在不同部位采用不同性能的材料，充分發揮各種材料的特長，達到經濟、優質。焊接已成為現代工業中一種不可缺少，而且日益重要的加工工藝方法。

在近代的金屬加工中，焊接比鑄造、鍛壓工藝發展較晚，但發展速度很快。焊接結構的重量約占鋼材產量的45%，鋁和鋁合金焊接結構的比重也不斷增加。

未來的焊接工藝，一方面要研制新的焊接方法、焊接設備和焊接材料，以進一步提高焊接質量和安全可靠性，如改進現有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源；運用電子技術和控制技術，改善電弧的工藝性能，研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。

另一方面要提高焊接機械化和自動化水平，如焊機實現程序控制、數字控制；研制從準備工序、焊接到質量監控全部過程自動化的專用焊機；在自動焊接生產線上，推廣、擴大數控的焊接機械手和焊接機器人，可以提高焊接生產水平，改善焊接衛生安全條件。

塑料焊接

采用加熱和加壓或其他方法使熱塑性塑料制品的兩個或多個表面熔合成為一個整體的方法。

焊接作業中發生火災、爆炸事故的原因

(1)焊接切割作業時，尤其是氣體切割時，由于使用壓縮空氣或氧氣流的噴射，使火星、熔珠和鐵渣四處飛濺（較大的熔珠和鐵渣能飛濺到距操作點5m以外的地方），當作業環境中存在易燃、易爆物品或氣體時，就可能會發生火災和爆炸事故。

(2)在高空焊接切割作業時，對火星所及的范圍內的易燃易爆物品未清理干凈，作業人員在工作過程中亂扔焊條頭，作業結束后未認真檢查是否留有火種。

(3)氣焊、氣割的工作過程中未按規定的要求放置乙炔發生器，工作前未按要求檢查焊（割）炬、橡膠管路和乙炔發生器的安全裝置。

(4)氣瓶存在制定方面的不足，氣瓶的保管充灌、運輸、使用等方面存在不足，違反安全操作規程等。

(5)乙炔、氧氣等管道的制定、安裝有缺陷，使用中未及時發現和整改其不足。

(6)在焊補燃料容器和管道時，未按要求采取相應措施。在實施置換焊補時，置換不徹底，在實施帶壓不置換焊補時壓力不夠致使外部明火導入等。

焊接作業中發生火災、爆炸事故的防范措施

(1)焊接切割作業時，將作業環境lom范圍內所有易燃易爆一380．

物品清理干凈，應注意作業環境的地溝、下水道內有無可燃液體和可燃氣體，以及是否有可能泄漏到地溝和下水道內可燃易爆物質，以免由于焊渣、金屬火星引起災害事故。

(2)高空焊接切割時，禁止亂扔焊條頭，對焊接切割作業下方應進行隔離，作業完畢應做到認真細致的檢查，確認無火災隱患后方可離開現場。

(3)應使用符合國家有關標準、規程要求的氣瓶，在氣瓶的貯存、運輸、使用等環節應嚴格遵守安全操作規程。

(4)對輸送可燃氣體和助燃氣體的管道應按規定安裝、使用和管理，對操作人員和檢查人員應進行專門的安全技術培訓。

(5)焊補燃料容器和管道時，應結合實際情況確定焊補方法。實施置換法時，置換應徹底，工作中應嚴格控制可燃物質的含影實施帶壓不置換法時，應按要求保持一定的電壓。工作中應嚴格控制其含氧量。要加強檢測，注意監護，要有安全組織措施。

內容摘要:作為一種工業技術,焊接的出現迎合了金屬藝術發展對新工藝手段的需要。而在另一方面,金屬在焊接熱量作用下所產生的獨特美妙的變化也滿足了金屬藝術對新的藝術表現語言的需求。在今天的金屬藝術創作中,焊接可以而且正在被作為一種獨特的藝術表現語言而著力加以表現。本文對這一技術的出現與運用進行了分析。

關鍵詞:金屬藝術焊接

藝術創造與工藝方法永遠是密不可分的。作為一種工業技術,焊接的出現迎合了金屬藝術發展對新的工藝手段的需要。而在另一方面,金屬在焊接熱量作用下所產生的獨特美妙的變化也滿足了金屬藝術對新的藝術表現語言的需求。在今天的金屬藝術創作中,焊接可以而且正在被作為一種獨特的藝術表現語言而著力加以表現。

金屬焊接藝術可以作為一種相對獨立的藝術形式以分支的方式從傳統的金屬藝術中分離出來,這是因為:

首先,焊接具有藝術性。

焊接可以產生豐富的藝術創作的表現語言。焊接通常是在高溫下進行的,而金屬在高溫下會產生許多美妙豐富的變化:金屬母材會發生顏色變化和熱變形(即焊接熱影響區);焊絲熔化后會形成一些漂亮的肌理;而焊接缺陷在焊接藝術中更是經常被應用。焊接缺陷是指焊接過程中,在焊接接頭產生的不符合設計或工藝要求的缺陷。其表現形式主要有焊接裂紋、氣孔、咬邊、未焊透、未熔合、夾渣、焊瘤、塌陷、凹坑、燒穿、夾雜等。這是個十分有趣的現象:焊接的藝術性通常體現在一些工業焊接的失敗操作之中,或者說蘊藏于一些工業焊接極力避免的焊接缺陷之中。(見

焊接技術，圖1

圖1

其次,焊接藝術語言是獨特的。

上述種種焊接缺陷的表現形式以及焊接熱影響區,是通過一定規范下的焊接操作形成的,也只有通過焊接的方式才會產生這些藝術語言。焊接藝術作品的表面效果是其它金屬加工工藝無法或者很難實現的,因而說焊接藝術具有獨特的藝術性。

選用不同的金屬材料,使用不同的焊接工藝,焊接的藝術性可以在不同的金屬藝術形式中發揮得淋漓盡致:

1.金屬焊接雕塑

在焊接雕塑作品中,焊縫和割痕不是作為一種技術加工的痕跡被動地存在,而是以一種精彩的、不可或缺的表現語言著力地加以體現的。一件焊接雕塑,粗的焊縫裸露在雕塑表面,各種不規則的切割痕跡也變成了藝術家優美的藝術語言??在很多情況下,由于焊接雕塑所追求的粗糙質樸的風格,金屬的銹蝕、瑕疵也大多根據作品的需要特意保留,因此,在焊接雕塑中常?？梢愿杏X到一種非雕琢的、原始的美。

在圖2中

圖2 ,雕塑下部的鋼板拼接處的焊縫很粗大,從焊接工藝的牢固性來看,這顯然不僅僅是出于對雕塑結實程度的考慮,在這件雕塑中,下部幾條扭曲的焊縫已經作為雕塑整體審美的一個重要因素而成為其不可缺少的一部分。從雕塑整體來看,不論是上半部分的文字造型,還是下半部分的肌理處理,到處有扭曲的焊接痕跡的出現,整個作品達到了整體視覺語言的統一。

2.金屬焊接壁飾

如果把一幅壁飾作品看成一幅畫的話,畫面中的點、線、面、黑、白、灰甚至顏色的處理都可以通過焊接的方法來實現。各種型號、各種材質的金屬絲,應用不同的焊接工藝會在畫面上以不同的形式出現。不同金屬的顏色不同,不銹鋼的亮銀色、鋁材的亞銀色、碳鋼的烏亮色,鈦鋼、青銅、紫銅、黃銅??而且就鋼材來說,不同的鋼材在高溫受熱時會出現不同的顏色變化,即焊接熱影響區不同。另外,切割也是焊接藝術壁飾創作的方法之一,既可以與焊接結合使用,也可以單獨使用,這完全取決于創作者的創作意圖和對工藝與效果的掌握程度。以上所述的這些方法綜合起來,變化的豐富可想而知。

圖3所示作品

圖3

采用的是手工等離子切割的方法,利用切割時電流的熱量,使切割邊緣產生熱影響區,這樣就給亮白色的不銹鋼“染”上了一圈略帶漸變的色彩。同時,通過對焊接規范的調節,割槍噴出的強烈氣流會在切割鋼板熔化的瞬間在切割邊緣“吹”起一圈隨機形成的肌理,在切割完成金屬冷卻后,固化為一道美麗的割痕,與中間平坦光亮的不銹鋼板材形成了質感的對比。這種隨機效果的形成過程帶有一定的偶然性,但又是在一定的焊接規范下必然產生的現象。

從尺寸的角度考慮,尺寸較大的焊接藝術壁飾可采用半自動co2氣體保護焊,較小的可采用手工鎢極氬弧焊。

固態顆粒焊接 固態高頻焊機排名篇三

焊接：指通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使工件達到結合的一種方法。通過焊接材料不僅建立了永久聯系，并且在微觀上建立了組織之間的內在聯系。

熔焊：焊接過程中將焊件街頭加熱至熔化狀態不加壓完成焊接的方法。壓焊：是在焊接過程中，必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱），完成焊接的方法。有兩種形式：一是將被焊金屬接觸部分加熱至塑性狀態或局部熔化狀態，然后施加一定壓力，使金屬原子間互相結合形成牢固的焊接接頭。二是不加熱，僅在被焊金屬的接觸面上施加足夠的壓力，借助壓力所引起的塑性變形，使原子間相互接近而獲得牢固的擠壓接頭，分為冷壓焊，爆炸焊。

釬焊：是采用比母材熔點低的釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔點的溫度，利用表面張力的吸附作用，填充接頭間隙并與母材相互擴散形成一個接頭。有烙鐵釬焊，火焰焊。

焊條：是涂有藥皮的供焊條電弧焊用的焊接材料，由焊芯和藥皮組成。焊芯作用：傳到焊接電流產生電弧，把電能轉換成熱能；焊芯本身熔化做填充金屬與熔化母材金屬熔合形成焊縫。

藥皮作用：機械保護作用；冶金處理滲合作用；改善焊接工藝性能。按熔渣特性分類：

酸性焊條：熔渣以酸性氧化物為主。優點是工藝性能好，容易引弧，電弧穩定，飛濺小，脫渣性好，焊縫形成美觀，對過年關鍵的銹油燈污物不敏感，焊接時產生的有害氣體少，可交直流兩用，適合全位置焊接。缺點：焊縫的金屬力學性能和抗裂紋性能差。

堿性焊條：熔渣以堿性氧化物和氟化物為主。優點是脫氧，脫硫，脫磷，脫氫能力強，故力學性能和抗裂性能比酸性焊條好。焊縫中含氫量低，故也稱低氫韓型焊條。適用于合金鋼和重要碳鋼結構焊接。缺點是工藝性能差，對油銹及水燈敏感，容易產生氣孔。堿性焊條350-400℃烘干一小時。焊條電弧焊：是用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法，是熔化焊最基本的一種焊接方法。

原理：焊接時將焊條與焊件之間接觸短路引燃電弧，電弧的高溫將焊條與焊件局部熔化，熔化了的焊芯以容滴的形式督導局部熔化的焊件表面，熔合一起形成熔池。藥皮熔化過程中產生的氣體和液態熔渣不僅起著保護液體金屬的作用，而且熔化了的焊芯、焊件發生一系列冶金反應，保證了形成焊縫的性能。

特點：工藝靈活，適應性強；應用廣泛、質量易于控制；設備簡單、成本低廉。

弧焊電源外特性有：下降；平；上升。焊條電弧焊采用陡降外特性電源原因：焊接回路中，弧焊電源與電弧構成供電用電系統。為了保證焊接電弧穩定燃燒和焊接參數穩定，電源外特性曲線與電弧靜特性曲線必須相交。因為在焦點，電源供給的電壓和電流與電弧燃燒所需要的電壓和電流相等，電弧才能燃燒。由于焊條電弧焊電弧靜特性曲線的工作段在平特區，所以只有下降外特性曲線才有與其焦點。當弧長變化相同時，陡降外特性曲線引起的電流偏差小于緩降外特性引起的電流偏差，有利于焊接參數穩定。

焊接工藝參數：是指焊接時為保證焊接質量而選定的物理量，主要有：焊條直徑、焊接電源、電弧電壓、焊接速度、焊接層數。

一、焊接直徑：

1、焊件的厚度：厚度大的焊件選用直徑大的焊條。反之。

2、焊縫位置：厚度相同條件下，平焊縫焊條直徑比其他大一些，最大不超過5mm，仰焊、橫焊最大直徑不超過4mm，這可造成較小熔池，減少熔化金屬下淌。

3、焊接層次：多層時，第一層焊道采用直徑較小的焊條焊接，以后各層可根據焊件厚度選用較大直徑焊條。

4、接頭形式：搭接接頭、t形頭不存在焊透問題，選用較大焊條直徑提高生產率。

二、焊接電流：是焊條電弧焊最重要工藝參數。決定電流強度因素：焊條直徑、焊縫位置、焊條類型、焊接層次。

1、焊條直徑：ib=（35~55）dib焊接電流a；d 焊條直徑，mm。

2、焊縫位置：平焊縫用較大電流。立焊橫焊焊接電流比平焊小10%-15%，仰焊比平焊小15-20%。

3、焊條類型：堿性焊條比酸性焊條小10-15%，否則容易產生氣孔。不銹鋼焊條比碳鋼小15-20%

4、焊接層次：焊接打底層，特別單面焊雙面行程是，為保證質量常用較小電流；填充層為提高效率，保證熔合良好，使用較大電流；蓋面層時，為防止咬邊和保證焊縫形成，使用電流比填充層稍小。

判斷選擇電流是否合適：

看飛濺：電流過大可見較大顆粒鐵水向熔池飛濺，爆裂聲大；電流過小，熔渣鐵水不易分清?？春缚p形成：電流過大焊縫厚度大、焊縫余高低、兩側易產生咬邊；電流過小，焊縫窄而高、焊縫厚度小、兩側與母材金屬熔合不好；電流適中焊縫兩側與母材熔合好，呈圓滑過渡。看焊條熔化狀態：電流過大，焊條熔化大半根時，其余部分均發紅；電流過小，電弧燃燒不穩定，易粘在焊件上。

三、電弧電壓

焊條電弧焊電弧電壓主要由電弧長度決定，電弧長，電弧電壓高；反之。

四、焊接層數：打底3.2 其他4

氣焊與氣割：是利用氣體火焰作為熱源，進行金屬材料的焊接或切割的加工工藝方法。

氣割采用氧氣與乙炔燃燒產生的氣體火焰——氧-乙炔焰。

混合比例不同分為：碳化、中性、氧化焰氧乙比例：~1.1~1.2~

最紅碳化焰，最短氧化焰，中性焰用于低碳鋼，合金鋼，紫銅。

氣焊：利用氣體火焰作為熱源的一種熔焊方法。常用氧乙炔焊。

原理：先將焊件的焊接處金屬加熱到熔化狀態形成熔池，并不斷熔化焊絲向熔池中填充，隨著焊接過程進行，熔化盡速冷卻形成焊縫。

特點：設備簡單、操作方便、成本低、適應性強。

缺點：火焰溫度低、加熱分散、熱影響區寬、罕見變形大和過熱嚴重。用于：焊接薄板、小直徑薄壁管、鑄鐵、有色金屬、低熔點金屬及硬質合金。

氣焊設備工具：氧氣瓶（40l,150at，15mpa，藍色），乙炔瓶（白色），液態石油氣瓶、減壓器、焊炬。

氣焊工藝參數：焊絲型號、牌號及直徑、氣焊熔劑、火焰性質及能率、焊炬的傾斜角度、接頭形式。火焰性質及能率：

性質：中性焰用于一般低碳鋼和要求焊接過程對熔化金屬不滲碳的金屬材料；碳化焰只使用含碳高的高碳鋼、鑄鐵、音質合金及高速鋼；氧化焰很少使用，黃銅。能率：根據每小時可燃氣體（乙炔）的消耗量決定（l/h），盡量選取較大能率調高生產率。焊炬傾斜角度：主要取決于焊件厚度和木材的熔點及導熱性。焊件越厚、導熱性及熔點越高，采用傾斜角打，可使火焰熱量集中；反之。

氣割：利用氣體火焰能量將金屬分離的一種加工方法，是生產中剛才分離重要手段。

原理：利用氣體火焰（中性焰）熱能，將工件切割出預熱到燃燒溫度后，噴出高速切割氧流，使其燃燒并放出熱量實現切割的方法。預熱-燃燒-吹渣。本質是燃燒，不是熔化。條件：（低碳鋼）金屬在氧氣中燃點低于熔點；氣割時形成氧化物的熔點低于金屬本身的熔點；金屬燃燒應該是放熱反應，且金屬導熱性小；金屬中阻礙氣割過程和提高鋼的可淬性雜志要少。

氣割工藝參數：

1、氣割氧壓力：割件越厚，要求氧壓力越大。過大浪費，而且割口粗糙，割縫大。過小不能吹除熔渣，割縫背部很難清除的掛渣，甚至割不透。

2、氣割速度，越厚越慢。速度太慢割縫邊緣熔化；太快，產生很大后拖量或割不穿。

3、預熱火焰能率：根據割件厚度選擇，越厚越大。過大會使割縫產生連續朱狀鋼粒，甚至熔化成圓角，割件背面粘渣增多。能率過小，速度變慢，甚至氣割過程困難。

4、割嘴與割件的傾斜角：割嘴與割件傾斜角直接影響氣割速度和后拖量。

5、割嘴離工件表面距離：根據預熱火焰長度和割件厚度決定，一般3-5mm。割件厚度小于20mm火焰可長些，距離可適當加大；厚度大于等于20mm，反之。

焊接缺陷：是指焊接接頭中的不連續性、不均勻性以及其他不健全的缺陷，特質那些不符合設計或工藝要求，或具體焊接產品使用性能要求的焊接缺陷。

根據位置不同分為：外部缺陷、內部缺陷。

根據產生原因分為：構造缺陷、工藝缺陷、冶金缺陷。

熱裂紋：結晶裂紋和液化裂紋。特征：產生的溫度和時間，一般產生子啊焊縫的結晶過程中，在焊縫金屬凝固后的冷卻過程中還可能繼續發展。產生部位，絕大多數產生在焊縫金屬中，有縱向，橫向，發生在弧坑中的往往呈星狀。外觀特征，鋸齒狀，氧化色。金相結構上的特征，都發生在晶界上。

產生原因：

1、晶間存在液態薄膜，雜志或fes-fe形成低熔點共晶物（998℃）在寒風金屬降溫時積聚在晶界形成液態薄膜。

2、節投中存在拉應力，焊縫金屬結晶過程中產生拉應力。冷裂紋：是焊接接頭冷卻到較低溫度下產生的裂紋。

特征：產生的溫度和時間，約200-300℃一下，可能焊接后立即出現，也可能延遲幾小時，幾周甚至更長的時間后產生，故又稱延遲裂紋。產生部位，大多產生在母材或母材與焊縫交界的熔合線上。外觀特征，多數是縱向裂紋，也可能有橫向裂紋，在接頭金屬表面的冷裂紋斷面上沒有明顯氧化色，所以裂口發亮。金相結構上的特征，一般為穿晶裂紋，少數情況下可能沿晶界發展。

咬邊：焊接過程中沿焊趾的母材部位產生的溝槽或凹陷即為咬邊。

危害：使母材金屬的有效截面減小，減弱了焊接接頭的強度，同事咬邊處容易引起應力集中，承載后有可能在咬邊處產生裂紋甚至引起結構破壞。原因：操作工藝不當、操作規范選擇不正確，茹焊接電流過大、電弧過長、焊條角度不當。

防治措施：正確選擇焊接電源、電壓和焊接速度，掌握正確的焊條角度和電弧長度。

未融合：是指焊接時焊道與母材之間或焊道與焊道之間未完全熔化結合的部分；或指點焊時母材與母材之間未完全熔化結合的部分。

防止氣孔產生：

1、清除焊絲、工件破口及其附近表面油污，鐵銹，水分和雜物。

2、踐行焊條對h2，co敏感，在使用踐行焊條要徹底烘干，直流犯戒是氫氣孔最少。

3、焊前預熱，減緩冷卻速度。

4、電流不宜過大，焊接速度不宜過快。

堿性焊條對氣孔敏感原因：堿性熔渣中feo活度比較大，熔渣中feo稍有增加，寒風中的feo就明顯增多。此外堿性焊條對水分也很敏感，因為這類焊條熔池脫氧比較完全，不具有co氣泡沸騰而排除氫氣的能力，榮池中一旦溶解了氫就很難排除。

固態顆粒焊接 固態高頻焊機排名篇四

1、什么叫條件？它有哪些內容？

答：焊接時周圍的條件，包括：母材材質、板厚、坡口形狀、接頭形式、拘束狀態、環境溫度及濕度、清潔度以及根據上述諸因素而確定的焊絲（或焊條）種類及直徑、焊接電流、電壓、焊接速度、焊接順序、熔敷方法、運槍（或運條）方法等。

2.什么叫焊接接頭？基本形式有幾種？

答：用焊接方法連接的接頭。焊接接頭包括焊縫、熔合區和熱影響區三部分。接頭基本形式有：對接、角接、搭接和t型接等。

3.什么叫熔深？

答：在焊接接頭橫截面上，母材熔化的深度。

4.什么叫焊接位置？有幾種形式？

答：熔焊時，焊件接縫所處的空間位置。有平焊、立焊、橫焊和仰焊等形式。

5.什么叫向下立焊和向上立焊？

答：〈1〉立焊時，電弧自上向下進行的焊接—叫向下立焊。如：纖維素焊條向下立焊；co2向下立焊等。

〈2〉立焊時，電弧自下向上進行的焊接—叫向上立焊。

6.什么叫焊接結構？

答：用焊接方法連接的鋼結構稱為焊接結構。

7.為什么對焊件要開坡口？

答：坡口--根據設計或工藝要求，將焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀，經裝配后形成的溝槽。為了將焊件截面熔透并減少熔合比；常用的坡口形式有：i、v、y、x、u、k、j型等。

8.為什么對某些材料焊前要預熱？

答：為了減緩焊件焊后的冷卻速度，防止產生冷裂紋。

9.為什么對某些焊接構件焊后要熱處理？

答：為了消除焊接殘余應力和改善焊接接頭的組織和性能。

10.為什么焊前要制訂焊接工藝規程？

答：保證焊接質量依靠五大控制環節：人、機、料、法、環。

人—焊工的操作技能和經驗

機—焊接設備的高性能和穩定性

料—焊接材料的高質量

法—正確的焊接工藝規程及標準化作業

環—良好的焊接作業環境

焊前依據焊接試驗和焊接工藝評定，制訂的焊接工藝規程是“法規”，是保證焊接質量的重要因素。

11.為什么焊前要對母材表面處理加工？

答：焊件坡口及表面如果有油（油漆）、水、銹等雜質，熔入焊縫中會產生氣孔、夾雜、夾渣、裂紋等缺陷，給焊接接頭帶來危害和隱患。

12.什么叫焊絲的熔化系數？

答：焊絲的熔化系數是指單位時間內通過單位電流時焊絲的熔化量。(g/ah)

焊絲越細，其熔化系數越大，既效率越高。

13.什么叫焊接工藝參數？

答：焊接時，為保證焊接質量而選定的諸物理量（如：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等）的總稱。

14.什么叫焊接電流？

答：焊接時，流經焊接回路的電流，一般用安培（a）表示。

15.什么叫電弧電壓？

答：電弧兩端（兩電極）之間的電壓降，一般用伏特（v）表示。

16.什么叫焊接速度？

答：單位時間內完成焊縫的長度，一般用厘米/分鐘（cm/min）表示。

17.什么叫干伸長度？

答：焊接時，焊絲端頭距導電嘴端部的距離。

18.什么叫焊接線能量？

答：熔焊時，由焊接熱源輸入給單位長度焊縫上的能量，亦稱“熱輸入”。一般用焦耳/厘米（j/cm）表示。

19.什么叫焊縫金屬的熔合比？

答：熔焊時，被熔化的母材部分在焊縫金屬中所占的比例。

20.什么叫焊縫形狀系數？

答：熔焊時，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度與焊縫厚度的比值。

21.什么叫左向焊法？

答：熔焊時，焊槍由焊件接縫的右端向左端移動的焊法。氣體保護效果好，焊縫成型美觀。co2、tig焊接均用左向焊法；mig焊鋁必須用左向焊法。

22.什么叫右向焊法？

答：熔焊時，焊槍由焊件接縫的左端向右端移動的焊法。

23.為什么說焊接接頭是焊接結構中的薄弱環節？

答：因為焊接接頭存在著組織和性能的不均勻性，還往往存在著一些焊接缺陷，存在著較高的拉伸殘余應力；所以焊接接頭是焊接結構中的薄弱環節。

24.為什么說通過工藝途徑可獲得優質的焊接接頭？

答：提高焊接接頭的質量，可從以下途徑著手：正確選配焊接材料，采用合理的焊接工藝方法，控制熔合比，調節焊接熱循環特征，運用合理的操作方法和坡口設計，輔以預熱、層間保溫及緩冷、后熱等措施，或焊后熱處理方法等，可獲得優質的焊接接頭。

汽車焊接工藝的特點

汽車焊接材料主要是低碳鋼的冷軋鋼板，鍍鋅鋼板，及少量的熱軋鋼板，它們可焊性好，適宜大多數的焊接方法，但由于是薄板件，因而剛性差、易變形。

在結構上，焊接散件大多數是具有空間曲面的沖壓成形件，形狀、結構復雜。有些型腔很深的沖壓件，除存在因剛性差而引起的變形外，還存在回彈變形。

汽車焊接方法主要有co2氣體保護焊和電阻焊，co2氣體保護焊應用范圍較廣，且對夾具結構要求不十分嚴格。電阻焊對夾具要求嚴格，尤其是多點焊、反作用焊和機器人點焊。因汽車焊接以電阻焊為主，所以本文將針對電阻焊夾具的設計進行探討。

汽車焊接的基本特征就是組件到部件再到總成的一個組合再組和過程。

從組件到車身焊接總成的每一個過程，既相互獨立，又承前啟后，因此組件的焊接精度決定著部件總成的焊接精度，最后影響和決定著車身焊接總成的焊接精度與質量，這就要求相互關聯的組件、部件及車身焊接總成夾具的定位基準應具有統一性和繼承性，只有這樣才能保證最終產品質量，即使出現質量問題也易于分析原因，便于糾正和控制。

焊接過程以流水線生產為主，所以夾具設計應有利于流水線的布置和設計，同時也考慮給生產管理提供方便。

固態顆粒焊接 固態高頻焊機排名篇五

【中文摘要】

焊接技術水平是一個國家機械制造和科學技術發展水平的重要標志之一。隨著材料科學的發展，越來越多的焊接技術發展并應用于各個領域，焊接技術的發展和應用直接關系到產品的質量和性能，隨著焊接技術的日趨成熟，在此基礎上一些新的焊接技術也誕生，比如本文所要談的固態焊接技術。

本文主要介紹現階段固態焊接技術的現狀,以及在材料科學發展的基礎上誕生的固態焊接技術在一些科技領域的具體應用，并通過對各種固態焊接方法的原理進行分析揭示其各自的優越性及其應用工況,最后對固態焊接技術的發展趨勢進行了展望。

【關鍵詞】

固態焊接技術 工藝 材料 發展趨勢 應用

目錄

一、焊接技術的發展歷史................................................................................1

二、固態焊接技術............................................................................................4

（一）材料科學的發展.............................................................................4

（二）固態焊接技術的概念.....................................................................5

（三）固態焊接技術的形式.....................................................................6

三、固態焊接技術的原理及特點....................................................................6

（一）電阻焊.............................................................................................6

（二）超聲波焊.........................................................................................8

（三）摩擦焊.............................................................................................8

（四）擴散焊.............................................................................................9

（五）電磁焊............................................................................................10

四、固態焊接技術的應用........................................................................11

（一）慣性摩擦焊的應用........................................................................11

（二）線性摩擦焊的應用........................................................................12

（三）擴散焊的應用................................................................................13

五、固態焊接技術的發展趨勢.......................................................................14

六、參考文獻...................................................................................................16

七、致謝...........................................................................................................18

一、焊接技術發展史

19世紀80年代，焊接只用于鐵匠鍛造上。工業化的發展和兩次世界大戰的爆發對現代焊接的快速發展產生了影響。基本焊接方法—電阻焊、氣焊和電弧焊都是在一戰前發明的。但20世紀早期，氣體焊接切割在制造和修理工作中占主導地位。過些年后，電焊得到了同樣的認可。

（一）電阻焊

首例電阻焊要追溯到1856年。james joule（joule加熱原理發明者）成功用電阻加熱法對一捆銅絲進行了熔化焊接。第1臺電阻焊機用于對接焊。1886年，英國的elihu thomson造出了第1個焊接變壓器并在來年為此項工藝申請了專利。該變壓器在2v空載電壓時能產生200a電流輸出。此后，thomson又發明了點焊機、縫焊機、凸焊機以及閃光對焊機，后來點焊成為電阻焊最常用的方法，如今已廣泛應用于汽車工業和對其它許多金屬片的焊接上。1964年，unimation生產的首批用于電阻點焊的機器人在通用汽車公司使用。

（二）氣焊

19世紀末，一種氧乙炔火焰的氣焊在法國出現了。大約在1900年,edmund fouche 和charles picard造出了第一支焊炬。實驗證明焊炬發出的火焰炙熱，大約在3100．c以上。后來焊炬成為了焊接切割鋼時的重要工具。

早在英國的edmund davy發現當碳化物在水中分解時能產生一種可燃性氣體之前就發現了乙炔氣體。當乙炔燃燒時，其亮無比，這一點成為它的主要用途。然而，在傳輸使用乙炔時經常發生爆炸。人們發現丙酮能溶解大量乙炔，尤其是壓力增加時。1896年，le chatelier 發明了一種安全的方法儲存乙炔。那就是在圓瓶內使用丙酮和多孔石來儲存乙炔。其他許多國家利用這項法國發明儲存乙炔。但時有報道在傳輸過程中發生爆炸。瑞典人gustaf dahlen改變了滲透物的成分，成功做到了讓乙炔100%安全。

（三）電弧焊 1810年，humphrey davy在電路的兩極造了一個穩定的電弧---電弧焊的基礎。在1881年的巴黎“首屆世界電器展”上，俄羅斯人nikolai benardos展示了一種電弧焊的方法。他在碳極和工件間打出一個弧。填充金屬棒或填充金屬絲可以送進這個電弧并熔化。那時他是法國cabot實驗室的學生，和他的朋友stanislav olszewski一道于1885年至1887年間在幾個國家得到了專利權。該專利展示了早期電極夾，參見圖2。到19世紀末和20世紀上半葉，碳弧焊越來越流行。benardos, nicolai slavianoff的同胞進一步完善了這一焊接法。1890年，他用金屬棒代替碳棒作為電極并獲得專利。電極熔化，從而充當熱源和填充金屬。

但是，焊縫不能隔絕空氣，質量問題也接踵而來。瑞典人oscar kjellberg在使用該方法修理船上的蒸汽鍋爐時注意到焊接金屬上到處都是氣孔和小縫，這樣的話根本不可能讓焊縫防水。為了改善這種方法，他發明了涂層焊條，于1907年6月29日獲得專利（瑞典專利號27152）。質量改善后，電焊技術得到突破，現在也能應用于工業。這家電焊公司（esab，瑞典語首字母縮略）作為一家輪船修理公司于1904年9月12日成立。此后，在20世紀30年代，又發明了不少新焊接法。直到那時，所有的金屬電弧焊都是通過手工焊的方法完成的。人們不斷嘗試用連續絲讓該工藝自動化。最成功的發明是埋弧焊，在這種焊接方法中，電弧埋在一層粒狀熔劑里。

獲得了專利。但在二戰期間，航空業需要找到焊接鎂和焊接鋁的方法。1940年，在美國，用隋性氣體保護電弧的實驗開展得如火如荼。通過使用鎢電極，不用熔化電極也可以打出電弧。這樣的話，不管有沒有填充金屬都可以進行焊接。這種方法現在稱為tig焊接（鎢極惰性氣體保護電弧焊）。過些年以后，用連續放入金屬絲作為電極的mig焊接工藝（熔化極惰性氣體保護電弧焊）出現了。起初，保護氣體為隋性氣體氦或氬。因為co2更容易找到（活性氣體保護電弧焊mag）,lyubavskii 和novoshilov成功使用了它。他們使用“浸沾轉移”法減少了由產生激烈的飛濺引起的一些問題。到那時為止，我們今天使用的大多數焊接工藝都已發明。接下來又出現了其他一些焊接法，諸如激光束焊和攪拌摩擦焊，兩者都是由英國焊接學會發明的。

（四）焊接電源 19世紀末以前沒有出現電焊的理由之一就是缺乏合適的電源。18世紀末期，意大利人volta 和galvani成功發現了電流。1831年, michael faraday創立了變壓器和電機原理，這是對電源的重要發展。

首批焊接實驗的開展是通過不同類型的方法來解決焊接電源的。1801年, humphrey davy先生在首批電弧實驗中使用電池作為電源。benardos在碳弧焊實驗中使用一臺22馬力的蒸汽機驅動直流電機，用150個電池來發電。單是電池的總重量就達到2400kg。

1905年，德國aeg公司生產了焊接發電機。它由三相異步電動機驅動，其特性適合焊接，重1000kg, 電流250a。直流電直到20世紀20年代才適合用于電弧焊。焊接變壓器很快變得受歡迎，因為它的價格較便宜，消耗能源相對較少。20世紀50年代末，固體焊接整流器問世。最初使用的是硒整流器，接著很快出現了硅整流器。此后，硅可控整流器的出現實現了電子控制焊接電流。這些整流器現在都普遍使用，尤其是用于大型焊接電源。焊接逆變器的出現是在電源上最引人注目的發展。伊薩首個逆變器模型造于1970年。但是逆變器在1977年以前沒有普遍用于工業。1984年，伊薩推出140a“caddy” 牌逆變器，重量只有8kg。

（五）先進的焊接工藝

等離子焊接出現時，實驗證明它是更集中、更炙熱的能源，利用它可以提高焊接速度，減少線能量。20世紀60年代出現的激光電子束焊接也與之有相似的好處。質量提高，容差減小，超過了以前可能達到的標準。對新材料和不同金屬組合都能進行焊接。電子束狹窄，要求必需使用機械化設備。

從1964年起，機器人就已經用于電阻焊。大約10年后出現電弧焊機器人。電動機器人可以設計得非常精確，達到熔化極惰性氣體保護電弧焊焊接的要求。最初，機器人內輸入的焊接數據和手工焊使用的焊接數據是相同的。人們進行了許多嘗試來提高熔化極惰性氣體保護電弧焊工藝的生產力。加拿大人john church使用了快速送絲速度和由4種成分組成的保護氣體來做此嘗試。工藝相似，仍然使用同樣的焊接設備，但卻有可能讓焊接速度提高一倍。在同一熔池內使用兩根 焊絲的焊接法——雙絲焊或雙芯焊，實驗證明更富有成效。最新高效焊接法是混合焊——這種方法結合了兩種不同的工藝。激光熔化極惰性氣體保護電弧焊混合焊是最有發展前景的。這種焊接速度極快，熔深大。

機械化焊接打開了投入到新應用中去的大門。窄間隙焊既節省時間，又節省耗材，減少了熱影響區焊接的變形。起初使用的是熔化極惰性氣體保護電弧焊工藝，后來也使用埋弧焊和鎢極惰性氣體保護電弧焊。1980年前后，伊薩把重型埋弧焊、窄間隙焊設備運往了前蘇聯volgadonsk。1992年，twi獲得攪拌摩擦焊專利權。這種焊接法對鋁很適用。鋁不用熔化就能接合并形成高質量接合點。該工藝不使用耗材，能源消耗少，它的另一個好處就是對環境影響小。此工藝非常簡單有效，是20世紀最重要的焊接創新之一。

二、固態焊接技術

（一）發展背景

材料科學（materials science)是研究材料的組織結構、性質、生產流程和使用效能，以及它們之間相互關系的科學。材料科學是多學科交叉與結合的結晶，是一門與工程技術密不可分的應用科學。

人類社會的發展歷程，是以材料為主要標志的。100萬年以前，原始人以石頭作為工具，稱舊石器時代。1萬年以前，人類對石器進行加工，使之成為器皿和精致的工具，從而進入新石器時代。新石器時代后期，出現了利用粘土燒制的陶器。人類在尋找石器過程中認識了礦石，并在燒陶生產中發展了冶銅術，開創了冶金技術。公元前5000年，人類進入青銅器時代。公元前1200年，人類開始使用鑄鐵，從而進入了鐵器時代。隨著技術的進步，又發展了鋼的制造技術。18世紀，鋼鐵工業的發展，成為產業革命的重要內容和物質基礎。19世紀中葉，現代平爐和轉爐煉鋼技術的出現，使人類真正進入了鋼鐵時代。與此同時，銅、鉛、鋅也大量得到應用，鋁、鎂、鈦等金屬相繼問世并得到應用。直到20世紀中葉，金屬材料在材料工業中一直占有主導地位。20世紀中葉以后，科學技術迅猛發展，作為發明之母和產業糧食的新材料又出現了劃時代的變化。首先是人工合成高分子材料問世，并得到廣泛應用。先后出現尼龍、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料，以及維尼綸、合成橡膠、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。僅半個世紀時間，高分子材料已與有上千年歷史的金屬材料并駕齊驅，并在年產 量的體積上已超過了鋼，成為國民經濟、國防尖端科學和高科技領域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的發展。陶瓷是人類最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代，合成化工原料和特殊制備工藝的發展，使陶瓷材料產生了一個飛躍，出現了從傳統陶瓷向先進陶瓷的轉變，許多新型功能陶瓷形成了產業，滿足了電力、電子技術和航天技術的發展和需要。

結構材料的發展，推動了功能材料的進步。20世紀初，開始對半導體材料進行研究。50年代，制備出鍺單晶，后又制備出硅單晶和化合物半導體等，使電子技術領域由電子管發展到晶體管、集成電路、大規模和超大規模集成電路。半導體材料的應用和發展，使人類社會進入了信息時代。

現代材料科學技術的發展，促進了金屬、非金屬無機材料和高分子材料之間的密切聯系，從而出現了一個新的材料領域——復合材料。復合材料以一種材料為基體，另一種或幾種材料為增強體，可獲得比單一材料更優越的性能。復合材料作為高性能的結構材料和功能材料，不僅用于航空航天領域，而且在現代民用工業、能源技術和信息技術方面不斷擴大應用。

（二）固態焊接技術的概念

固態焊接，顧名思義、簡而言之即：非熔化焊接、非機械連接、非膠接連接。

隨著科技的發展，新技術、新材料的不斷涌現，新型金屬材料、陶瓷材料、復合材料、有序金屬間化合物和功能材料等需求的日益增長，在其構件的制造過程中，不可避免地存在著結構分離面和工藝分離面，故當它們作為結構材料應用時，會遇到大量同質材料、異質材料乃至多層材料的連接問題。

由于新材料所具有的優異特性或功能，以及在極限工作條件下對焊接接頭的成份、組織、性能和可靠性壽命等提出的極為苛刻的要求，已經很難、甚至不可能采用傳統的焊接技術作為它們的連接工藝。這樣，就使得更多的人對固態焊接技術的產品，有了廣泛的需求。固態焊接技術（包括摩擦焊接、擴散焊接、爆炸焊接、超聲波焊接、熱壓焊接等）最重要的技術優勢是在被焊接材料不熔化的條件下，通過加熱、加壓和塑性流變使接觸界面高度激活、相互擴散和動態再結晶而形成連接，其接合區為鍛造組織。因此，固態焊接這種特有的熱力耦合作用過程對被焊接材料原有的組織結構、理化性能所造成的焊接損傷和破壞性影響最 小，連接接頭的可靠性壽命最高，這些都是其它傳統的熔化焊接、機械連接和膠接工藝所不能比擬的。

通過與材料技術、信息技術、計算機技術、機電一體化技術、過程仿真技術、無損檢測技術的相互滲透融合，在先進材料、機電一體化及先進制造技術領域中，當前，固態焊接這一在國際、國內有著40余年歷史，歷經不斷發展、不斷成熟、日臻完美的傳統技術正在以全新的面貌展示在人們面前。

（三）固態焊接技術的形式

固態焊接方法指兩塊被焊材料在固態下（無熔池）通過接觸面上的擴散和再結晶過程達到牢固結合的一種方法。

焊接特點：固態焊接方法不發生原子熔化再形核，這樣就可以避免一些相變的發生，減少焊接界面處一些化合物的形成，從而最大程度上增強了界面結合強度。

常見的固態焊接方法：電阻焊、超聲波焊、摩擦焊、擴散焊、電磁焊等。

三、固態焊接技術的原理及特點

（一）電阻焊

電阻焊是將被焊工件壓緊于兩電極之間，并施以電流，利用電流流經工件接觸面及鄰近區域產生的電阻熱效應將其加熱到熔化或塑性狀態，使之形成金屬結合的一種方法。電阻焊方法主要有四種，即點焊、縫焊、凸焊、對焊。

圖1 電阻焊原理圖 1.點焊

點焊是將焊件裝配成搭接接頭，并壓緊在兩柱狀電極之間，利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點的電阻焊方法。點焊主要用于薄板焊接。

點焊的工藝過程：

1、預壓，保證工件接觸良好。

2、通電，使焊接處形成熔核及塑性環。

3、斷電鍛壓，使熔核在壓力繼續作用下冷卻結晶，形成組織致密、無縮孔、裂紋的焊點。

圖2 點焊原理圖

2.縫焊

縫焊的過程與點焊相似，只是以旋轉的圓盤狀滾輪電極代替柱狀電極，將焊件裝配成搭接或對接接頭，并置于兩滾輪電極之間，滾輪加壓焊件并轉動，連續或斷續送電，形成一條連續焊縫的電阻焊方法。

縫焊主要用于焊接焊縫較為規則、要求密封的結構，板厚一般在3mm以下。

圖3 縫焊原理圖

3.對焊

對焊是使焊件沿整個接觸面焊合的電阻焊方法。(1)電阻對焊

電阻對焊是將焊件裝配成對接接頭，使其端面緊密接觸，利用電阻熱加熱至塑性狀態，然后斷電并迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

電阻對焊主要用于截面簡單、直徑或邊長小于20mm和強度要求不太高的焊件。

(2)閃光對焊

閃光對焊是將焊件裝配成對接接頭，接通電源，使其端面逐漸移近達到局部接觸，利用電阻熱加熱這些接觸點，在大電流作用下，產生閃光，使端面金屬熔化，直至端部在一定深度范圍內達到預定溫度時，斷電并迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。

閃光焊的接頭質量比電阻焊好，焊縫力學性能與母材相當，而且焊前不需要清理接頭的預焊表面。閃光對焊常用于重要焊件的焊接?？珊竿N金屬，也可焊異種金屬；可焊0.01mm的金屬絲，也可焊20000mm的金屬棒和型材。

電阻焊接的品質是由以下4個要素決定的：⒈電流；2.通電時間；3.加壓力；4.電阻頂端直徑。

圖4 閃光對焊原理圖

4.凸焊

凸焊是點焊的一種變型形式；在一個工件上有預制的凸點，凸焊時，一次可在接頭處形成一個或多個熔核。

圖5 凸焊原理圖

（二）超聲波焊

金屬材料的超聲波焊接是利用超聲頻率（超過16khz）的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫熱源，只是在靜壓力之下，將框框振動能量轉變為工作間的摩擦功、形變能及有限的溫升。

焊接特點：接頭間的冶金結合是母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接，因此它有效地克服了電阻焊接時所產生的飛濺和氧化等現象。

超聲波焊接金屬方法主要使用點焊。點焊：a、將二片塑膠分點熔接無需預先設計焊線，達到熔接目的。b、對比較大型工件，不易設計焊線的工件進行分點焊接，而達到熔接效果，可同時點焊多點。

圖6 超聲波焊原理圖

（三）摩擦焊

摩擦焊是在壓力作用下，通過待焊工件的摩擦界面及其附近溫度升高，材料的變形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎，伴隨著材料產生塑性流變，通過界面的分子擴散和再結晶而實現焊接的固態焊接方法（見圖3.1所示）。

摩擦焊通常由如下四個步驟構成：

1、機械能轉化為熱能；

2、材料塑性變形；

3、熱塑性下的鍛壓力；

4、分子間擴散再結晶。

圖7 摩擦焊

摩擦焊技術經過長年的發展，已經發展出很多種摩擦焊接的分類：包括慣性摩擦焊、徑向摩擦焊、線性摩擦焊、軌道摩擦焊、攪拌摩擦焊等，而以攪拌摩擦焊應用較廣。1.攪拌摩擦焊

攪拌摩擦焊與常規摩擦焊一樣，也是利用摩擦熱作為焊接熱源。不同之處在于，攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體形狀的焊頭伸入工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉，使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位的材料溫度升高軟化。同時對材料進行攪拌摩擦來完成焊接的。焊接過程如圖3.2所示。在焊接過程中，工件要剛性固定在背墊上，焊頭邊高速旋轉邊沿工件的接縫與工件相對移動。焊頭的突出段伸進材料內部進行摩擦和攪拌，焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，并用于防止塑性狀態材料的溢出，同時可以起到清除表面氧化膜的作用。

圖8 攪拌摩擦焊

（四）擴散焊

擴散焊是將焊件緊密貼合，在一定溫度和壓力下保持一段時間，使接觸面之間的原子相互擴散形成聯接的焊接方法。

焊接特點：影響擴散焊過程和接頭質量的主要因素是溫度壓力擴散時間和表面粗糙度。在一定范圍內焊接溫度越高,原子擴散越快焊接溫度一般為材料熔點的0.5～0.8倍，一般在0.7倍的時候效果最好。根據材料類型和對接頭質量的要求，擴散焊可在真空、保護氣體或溶劑下進行，其中以真空擴散焊應用最廣，這是因為在真空狀態下，焊接過程中焊接界面的氣體會被吸到真空中。

為了加速焊接過程、降低對焊接表面粗糙度的要求或防止接頭中出現有害的組織，常在焊接表面間添加特定成分的中間夾層材料,其厚度在0.01毫米左右。擴散焊可與其他熱加工工藝聯合形成組合工藝，如熱耗-擴散焊、粉末燒結-擴散焊和超塑性成形-擴散焊等。

這些組合工藝不但能大大提高生產率，而且能解決單個工藝所不能解決的問題。如超音速飛機上各種鈦合金構件就是應用超塑性成形-擴散焊制成的擴散焊的接頭性能可與母材相同，特別適合于焊接異種金屬材料、石墨和陶瓷等非金屬 材料、彌散強化的高溫合金、金屬基復合材料和多孔性燒結材料等。

圖9 擴散焊原理圖

（五）電磁焊

電磁焊是利用由線圈感應產生的脈沖電磁壓力進行焊接的。當高壓充電電源給脈沖儲能電容器充電后，接通高壓間隙放電開關，則電容向線圈快速放電，產生一瞬時、高壓的電磁力，該力迫使焊件高速撞擊另一個焊件，當條件（如壓力或速度）滿足時，則可使兩焊件焊在一起（如圖5.1所示）。

圖10 電磁焊

焊接特點：（1）焊接過程很短，瞬間（30～100 us）即可完成，且無污染；（2）可焊接異種金屬，即使兩金屬的晶體結構和性能差別很大；（3）可使金屬材料和 非金屬材料進行連接或焊接；（4）一般可在常溫（即冷態）下進行，且焊接過程無顯明的溫升，故可保持材料的原有性能；（5）比爆炸焊安全，且簡單易行；（6）能量易精確控制，重復性好，故容易實現機械化和自動化；（7）兼有電磁成形和爆炸焊的一些特點。

工藝流程：待焊面的表面處理（物理的或化學的）→焊接→后序處理，如熱處理、性能及質量檢查等。該工藝的要求：（1）待焊表面應認真清理，使其干凈和無污染；（2）材料應具有良好的導電性和耐沖擊性能；（3）為了有利于射流的形成，應有初始接觸角存在；（4）表面處理后應立即進行焊接，否則會因處理過的表面上重新形成吸附層和氧化層，而增加焊接難度，甚至無法焊接。

四、固態焊接方法的應用

（一）慣性摩擦焊的應用

慣性摩擦焊作為一種先進的焊接工藝，已成為先進航空發動機的壓氣機轉子及渦輪部件的主要焊接工藝。

為了降低成本，減輕重量，先進航空發動機的壓氣機轉子已基本采用焊接連接代替螺栓連接。這是因為采用焊接結構后，省去了大量的盤與盤之間的連接緊固件，并且減少了轉子在螺栓孔處的截面尺寸。同時，采用焊接連接后，還可以消除應力集中的螺栓孔，提高轉子的剛性，改進轉子的平衡性，提高發動機的工作穩定性。

目前，慣性摩擦焊與電子束焊均被應用于轉子的焊接，但慣性摩擦焊更具有優勢。因為慣性摩擦焊屬于固態焊接過程，焊縫及熱影響區組織好，可焊接異種金屬，焊接過程中不易造成漏焊，缺陷極少（6σ以上的質量水平）。但慣性摩擦焊設備的一次性投入較高。

慣性摩擦焊自出現之后就在各大航空發動機公司得到廣泛應用。ge公司在20世紀60年代中期開始研發慣性摩擦焊技術，并使其應用于旋轉件的焊接；在60年代后期，慣性摩擦焊就得到了批產。ge公司的航空發動機重要轉動件幾乎全部都采用慣性摩擦焊焊接。如ge公司為波音787開發的新一代發動機genx，其高壓壓氣機轉子采用慣性摩擦焊焊接。又如由ge與p&w聯合開發的發動機gp7200，用于世界上最大的飛機a380，其高壓壓氣機轉子也采用慣性摩擦焊焊 接。同樣，ge90的高壓壓氣機轉子也采用了慣性摩擦焊焊接。慣性摩擦焊的應用使ge公司獲得了巨大的經濟效益。例如，cf6發動機的3~9級壓氣機轉子，原為整體鍛件，重413kg，改為2個鍛件經慣性摩擦焊連接后，重量降至300kg。ge90的風扇盤在最初設計時為ti17的整體鍛件，后也改為由3個ti17鍛件經慣性摩擦焊連接，大大降低了制造成本。另外，ge與snecma共同開發的cfm56發動機的1~2級壓氣機盤和4~9級壓氣機盤的連接、低壓渦輪軸與盤的連接都采用了慣性摩擦焊。

p&w公司同時采用慣性摩擦焊和電子束焊，電子束焊用于一般轉動件，慣性摩擦焊用于工作溫度高、轉速快、受力大的重要轉動件。

r·r公司則在60年代后期開始研究慣性摩擦焊，但在trent系列發動機中一直采用電子束進行焊接。隨著高溫合金向更高耐溫能力的方向發展，采用電子束焊接已越來越困難。近幾年，慣性摩擦焊在r·r公司得到了快速發展，并逐漸成為trent后續衍生機型盤軸的主要焊接方法。r·r公司現已裝備了2000t的慣性摩擦焊設備，用于焊接高壓壓氣機鼓筒。隨著壓氣機壓比及出口溫度的進一步增加，壓氣機后幾級需要采用耐溫能力更高的材料，如粉末合金。慣性摩擦焊同樣可以用于這類新材料的焊接，r·r公司研制的trent1000發動機的渦輪后短軸（inco718合金）和粉末合金渦輪盤（rr1000粉末合金）就采用了慣性摩擦焊。同時，r·r公司已將inco718與u720li，inco718與粉末合金等異種材料的慣性摩擦焊工藝列入了相應的材料工藝標準中。

（二）線性摩擦焊的應用

近年來，關于線性摩擦焊的研究較多，開展了復雜型面的焊接、鑄件與鍛件的焊接、渦輪單晶或定向合金葉片的焊接等。但迄今為止，線性摩擦焊在航空發動機上最主要的應用是整體葉盤的焊接。

整體葉盤是新一代航空發動機實現結構創新與技術跨越的核心部件，也是高效、低油耗航空發動機所要采用的關鍵結構。在大型客機、大型運輸機發動機中的風扇、壓氣機部位使用整體葉盤，可以達到減重、增效、簡化零件結構和提高可靠性的目的。對于空心風扇葉片與風扇盤的連接，為了進一步減輕重量，也可以采用線性摩擦焊制備成整體葉盤；對軍用航空發動機來說，尤為適用，并且線性摩擦焊是空心葉片與盤連接的唯一可行的方法。

與傳統的葉盤分離結構相比，整體葉盤有兩大優勢。一是在結構上，整體葉盤由于省去了榫槽，減輕了重量，并可進一步縮小壁厚，重量減輕達50%，大大提高了燃油效率。二是葉盤分離結構中的榫槽在服役過程中易磨蝕，采用整體葉盤可以避免榫槽磨蝕和修復的問題。

整體葉盤的制備方法包括機械加工方法和線性摩擦焊方法。采用機械加工制備整體葉盤是將鍛件直接進行機械加工而成；采用線性摩擦焊方法是將單個的葉片逐個焊接到輪盤上，雖然焊接后也需要機械加工，但與機械加工制備整體葉盤相比，加工余量要少得多。具體采用哪種方法制備整體葉盤還要從成本上考慮，機械加工的成本主要取決于去除的材料量，線性摩擦焊制備整體葉盤的成本主要取決于葉片的數量，因此，最適合用線性摩擦焊制備的整體葉盤應具有相對少的葉片數量，并且葉片之間的材料去除量大。一般來說，當整體葉盤的葉片尺寸超過100mm以上時，較適宜采用線性摩擦焊方法制備。

genx發動機高壓壓氣機前兩級采用了線性摩擦焊制備的整體葉盤結構，cf34的后繼機型（ng34）的風扇也準備采用線性摩擦焊制備整體葉盤。r·r公司采用線性摩擦焊制備了ej200及聯合攻擊機jsf發動機的整體葉盤。

線性摩擦焊也可應用于整體葉盤的修復。整體葉盤在服役過程中，可能受到高溫高速氣流的沖蝕，及可能的外物撞擊，葉片不可避免地出現點坑、裂紋、葉片掉角、葉片卷邊甚至斷裂等損傷。由于整體葉盤是一體式結構，損傷葉片的更換非常困難，而如果更換整個整體葉盤則面臨高昂的費用和生產周期。整體葉盤的修復技術已成為制約整體葉盤應用的關鍵。線性摩擦焊作為整體葉盤單個葉片的修理工藝，于20世紀80年代中期開發，作為一種重要的修復技術，可以替換損傷的單個葉片，是一種方便且實用的修復方法。r·r公司采用線性摩擦焊技術開展了整體葉盤的修復研究，并申請了線性摩擦焊修復整體葉盤的專利。

（三）擴散焊的應用

在航空發動機中，擴散焊最成功的應用是與超塑成形superplastic forming結合使用，制備鈦合金空心風扇葉片。由于鈦合金的擴散焊與超塑成型的溫度在同一溫度區間，風扇葉片復雜的幾何形狀及內部結構可以在一個制造過程中完成。

大型寬弦風扇葉片是先進航空發動機典型部件之一。r·r公司采用spf/dw 方法制造鈦合金寬弦空心風扇葉片已有20年的歷史，將其用于trent系列及rb211發動機。采用spf/dw方法制造鈦合金空心風扇葉片后，與實心風扇葉片相比，每臺份發動機可減重約50kg，并且還可以進一步減輕包容機匣及風扇盤的重量。p&w公司由于在f119發動機中成功采用擴散焊制備空心風扇葉片，以及采用線性摩擦焊制備整體葉盤，被美國焊接學會授予杰出開發獎outstanding development in welded fabrication award）。目前，我國已能生產4層鈦合金超塑成型/擴散連接風扇導流葉片，并具備了研制大型寬弦風扇葉片的基礎和能力。

五、固態焊接技術的發展趨勢

隨著科學技術的發展，焊接已從簡單的構件連接方法和毛坯制造手段發展成為制造行業中一項生產尺寸精確的產品的生產手段。因此，保證焊接產品質量的穩定性和提高勞動生產率已成為焊接生產發展的急待解決的問題。下面舉例重點說明一下。

在機械制造業中不少過去一直用整鑄整鍛方法生產的大型毛坯改成了焊接結構，這大大簡化了生產工藝，降低了成本。許多尖端技術如宇航、核動力等如果不采用焊接結構，實際上是不可能實現的。焊接在整個工業中的地位還可以從這樣一個事實來判斷，即世界主要工業國家每年生產的焊接結構約占鋼產量的45%左右，焊接結構之所以有如此迅速的發展是因為它具有一系列優點。下面舉例說明一下：

（一）與鉚接相比

它可以節省大量金屬材料，大約可減輕15-20%的金屬材料，因為它不需要輔助材料，比如角鋼、平板，更不需要鉚釘，而且柳接件經過很長時間以后有可以會松動，影響質量，但焊接絕是不可能的，雖然只有一道焊縫，但它屬于原子結核，所以能夠充分的解決一切問題。其次焊接結構生產不需打孔，劃線的工作量也比較少，因此比較省工、省時間，工作效率當然就要高多了。

（二）與鑄件相比

焊接結構生產不需要制作木模和砂型，也不需要專門熔煉，澆鑄，工序簡單，生產周期短。這一點對于單件和小批量生產特別明顯，換句話說，和鑄件相比就是特別的節省時間也就是工作效率高，其次，焊接結構比鑄件節省材料，一般情況下，它比鑄鋼輕20-30%以上，比鑄鐵件輕50-60%，這主要是因為焊接結構的 截面可以按設計的需要來選取，不必象鑄件那樣因工藝的限制而加大尺寸。因為液體要想讓它流動的好充分到位，就必須要有較大的空間，這勢必會用到更多的金屬材料。

現代焊接技術自誕生以來一直受到諸學科最新發展的直接影響與引導，眾所周知受材料，信息學科新技術的影響，不僅導致了數十種焊接新工藝的問世，而且也使得焊接工藝操作正經歷著手工焊到自動焊，自動化，智能化的過渡，這已成為公認的發展趨勢。

在今天焊接作為一種傳統技術又面臨著21世紀的挑戰。一方面，材料作為21世紀的支柱已顯示出幾個方面的變化趨勢，即從黑色金屬向有色金屬變化；從金屬材料向非金屬材料變化，從結構材料向功能材料變化，從多維材料向低維材料變化；從單一材料向復合材料變化，新材料連接必然要對焊接技術提出更高的要求。另一方面，先進制造技術的蓬勃發展，正從住處化，集成化，等幾個方面對焊接技術的發展提出了越來越高的要求。突出“高”“新”以此來迎接21世紀新技術的挑戰。

20世紀中期焊接方法也有了突飛猛進的發展，隨著科技的進一步發展，出現了新的高精密度熱源電子束，等離子束、激光束等，使其精密度，溫度都大大的高出了電弧焊。真空電子束焊可以一次焊接透200mm的金屬，激光焊具有可以在大氣中進行焊接的優點，由于聚焦后的光斑只有0.2-2mm，由于焊縫小，當然變形也就小多了，接頭質量高。比如在航空發動機、汽車車身等重要領域立刻創造出了明顯經濟和社會效益，完全等合段摶高效，低耗、清潔、靈活生產的技術發展方向。

新材料的出現對焊接技術提出了新的課題，成為焊接技術發展的重要推動力，許多新材料，如耐熱合金，鈦合金，陶瓷等的連接都提出了新的課題。特別是異種材料之間的連接，采用通常的焊接方法，已經無法完成，固態連接的優越性日益顯現，擴散焊與磨擦焊已成為焊接界的熱點，比如金屬與陶瓷已經能夠進行擴散連接這在以前是不可想象的，所以固態連接是21世紀將有重大發展的連接技術。

通過前面的介紹我們已經知道焊接現在已從簡單的構件連接方法和毛壞制造手段發展成為制造行業中一項基礎工藝和生產尺寸精確的制成品的生產手段。因此，保證焊接產品質量的穩定性和提高勞動生產率已成為焊接生產發展亟待解決的問題。使得實現對焊接過程的自動控制、焊接工藝制造的自動化的需求越來越迫切。另外，計算機技術、控制理論、人工智能、電子技術及機器人技術的發展為焊接過程自動化提供了十分有利的技術基礎，并已滲透到焊接各領域中，取得了很多成果，焊接過程自動化已成為焊接技術的生長點之一。從焊接技術發展來看，焊接自動化、機器人化以及智能化已成為趨勢。

經過總結焊工的智能經驗并把它們運用到現在很先進的高科技中，能夠快速、靈活、安全的實現自動化焊接，現在在發達國家焊接自動化控制已經獲得了滿意的效果，對于宏觀焊接質量（如熔透控制，接頭尺寸等）的控制已取得了較大的進展，對于微觀焊接質量（焊縫的金相組織及機械性能）的控制也已經起步。焊接過程正由宏觀向微觀、由簡單控制向系統的智能控制發展。

六、參考文獻

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