第1章 焊接加工概述
1.1 焊接加工技術及其特點
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。
促使原子或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。兩種材料原子之間不能產生結合和擴散的主要原因是材料的連接表面有氧化膜、水和油等吸附層以及原子之間尚未達到產生結合力的距離,對金屬而言,該距離為0.3~0.5nm。焊接時,加壓可以破壞連接表面的氧化膜,產生塑性變形以增加接觸面,使原子間達到產生結合力和擴散的條件;加熱的目的是使接觸面的氧化膜破壞,降低塑性變形阻力,增加原子振動能,促使再結晶、擴散、化學反應等過程,一般只需加熱達到塑性狀態或熔化狀態。對于金屬材料,加熱溫度越高,實現焊接所需的壓力就越小,當達到熔化溫度時,可以不加壓。
焊接加工屬于不可拆卸連接,是現代工業生產中主要的加工工藝之一,在生產應用中十分廣泛。采用焊接結構具有節省金屬材料、減輕結構質量、簡化加工和裝配工序、接頭的密封性好、能承受高壓、易實現機械化和自動化生產,縮短產品制造周期、提高質量和生產效率等一系列優點。
焊接也有不足之處,焊接由于局部和加熱不均勻容易引起變形和產生內應力,焊后有時要作矯正處理,對重要構件還要進行焊后熱處理,以消除內應力。通過熱處理或加工硬化形成的金屬內部有利組織性能,在焊接后受到破壞,焊接熱影響區塑性下降,硬度增大,從而容易導致裂紋產生。另外,某些焊接方法會產生強光或有害氣體和煙塵,必須采取相應的勞保措施,以保護工人的身體健康,這些不足之處需要在焊接生產中特別注意并采取一定的工藝措施和防護措施。