焊接:又稱熔接和熔化,是通過加熱、高溫或高壓將金屬或塑料等其他熱塑性材料連接起來的制造工藝和技術。焊接通過以下三種方式達到連接的目的:
1,加熱待連接的工件使其部分熔化形成熔池,待冷卻凝固後熔池即進行連接,必要時可加入填料進行輔助;
2.低熔點焊料單獨加熱,在不熔化工件本身的情況下,通過焊料的毛細作用(如軟釬焊、硬釬焊)連接工件;
3、在等於或低於工件熔點的溫度下,輔助以高壓、重疊擠壓或振動,使兩工件熔滲結合(如鍛焊、固焊)。
根據具體的焊接工藝,焊接可細分為氣焊、電阻焊、電弧焊、感應焊和激光焊等特種焊接。
焊接能量有許多來源,包括氣體火焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波。除了在工廠中使用,焊接還可以在各種環境中進行,如室外、水下和太空。無論在哪裏,焊接都可能給操作者帶來危險,因此在焊接過程中必須采取適當的保護措施。焊接可能對人體造成傷害,包括燒傷、觸電、視力損傷、吸入有毒氣體、過量紫外線照射等。
19年底之前,唯壹的焊接工藝就是鐵匠們用了幾百年的金屬鍛焊。最早的現代焊接技術出現在19年底,先是電弧焊和氧氣焊,後來出現了電阻焊。
20世紀初,壹戰和二戰對軍事裝備的需求很大,相應的廉價可靠的金屬連接技術受到重視,促進了焊接技術的發展。戰後先後出現了幾種現代焊接技術,包括最流行的手工電弧焊,以及氣體保護焊、埋弧焊、藥芯焊絲電弧焊、電渣焊等自動或半自動焊接技術。
20世紀下半葉,隨著焊接技術的飛速發展,激光焊接和電子束焊接得到了發展。如今,焊接機器人已經廣泛應用於工業生產中。研究人員仍在深入研究焊接的本質,繼續開發新的焊接方法,進壹步提高焊接質量。
金屬連接的歷史可以追溯到幾千年前,早期的焊接技術可以在青銅時代和鐵器時代的歐洲和中東找到。幾千年前,兩河文明就開始使用焊接技術。前340年,人們在印度德裏制作重達5.4噸的鐵柱時使用了焊接技術。
中世紀的鐵匠鍛造熾熱的金屬將它們連接起來,這壹過程稱為鍛焊。在Vinezhong Billinger Theo在1540出版的《火焰學第壹書記》中描述了鍛造和焊接技術。文藝復興時期的工匠已經很好地掌握了鍛造和焊接,在隨後的幾個世紀裏,鍛造和焊接技術不斷得到改進。到了19世紀,焊接技術的發展突飛猛進,樣式也有了很大的改進。1800年,漢弗萊·戴維爵士發現了電弧;後來,俄羅斯科學家尼古拉·斯拉維揚諾夫和美國科學家C·L·科芬發明的金屬電極促進了弧焊工藝的形成。電弧焊和後來發展起來的用碳電極的碳弧焊廣泛應用於工業生產中。大約在1900年,A . P . Stroganov在英國開發了壹種金屬包覆的碳電極,可以提供更穩定的電弧。1919年,C J Holslag首次使用交流電進行焊接,但這項技術直到十年後才得到廣泛應用。
電阻焊是在19世紀的最後十年發展起來的。第壹個關於電阻焊的專利是由埃利胡·湯姆森在1885年申請的,他在隨後的15年裏不斷完善這項技術。鋁熱焊和可燃氣體焊是1893年發明的。埃德蒙·大衛在1836發現了乙炔。到了1900左右,由於新型氣槍的出現,可燃氣體焊接開始被廣泛使用。由於其低成本和良好的流動性,可燃氣體焊接從壹開始就成為最受歡迎的焊接技術之壹。但隨著20世紀中期工程師們對電極表面金屬塗層技術的不斷改進(即焊劑的發展),新的電極可以提供更穩定的電弧,並有效地將母材與雜質隔離,因此電弧焊可以逐漸取代可燃氣體焊,成為應用最廣泛的工業焊接技術。
第壹次世界大戰使焊接需求激增,各國都在積極研究新的焊接技術。英國主要采用電弧焊,他們制造了第壹艘全焊接船弗拉戈號。第二次世界大戰期間,電弧焊也首次應用於飛機制造。例如,許多德國飛機的機身就是這樣制造的。另外值得註意的是,世界上第壹座全焊接公路橋建於1929 in S?這座橋建在udwia Maurzyce河上,由華沙理工學院的Stefan Blerring建造。a)設計於1927。
1920年代,焊接技術取得重大突破。1920出現了自動焊接,自動送絲裝置保證了電弧的連續性。在此期間,保護氣體越來越受到重視。因為在焊接過程中,高溫下的金屬會與大氣中的氧和氮發生化學反應,所以產生的氣泡和化合物會影響接頭的強度。解決方法是使用氫氣、氬氣和氦氣將熔池與大氣隔離。在接下來的10年,焊接技術的進壹步發展使得鋁、鎂等活性金屬得以焊接。1930到二戰期間,自動焊、交流電、活性劑的引入極大地促進了電弧焊的發展。
20世紀中期,科學家和工程師發明了許多新的焊接技術。1930年發明的螺柱焊(釘焊)很快被廣泛應用於造船和建築業。同年發明的埋弧焊至今仍很流行。鎢極氣體保護焊經過幾十年的發展,終於在1941完善。然後在1948,MIG電弧焊使有色金屬的快速焊接成為可能,但是這項技術需要大量昂貴的保護氣體。使用自耗電極作為電極的手工電弧焊在1950年代發展起來,並迅速成為最流行的金屬電弧焊技術。1957年首次出現藥芯焊絲電弧焊,其自保護焊絲電極可用於自動焊接,大大提高了焊接速度。同年,發明了等離子弧焊。電渣焊發明於1958,氣焊發明於1961。
近年來焊接技術的發展包括:1958電子束焊接可以小面積加熱,使焊接深而窄的工件成為可能。後來1960發明了激光焊接。在隨後的幾十年裏,它被證明是最有效的高速自動焊接技術。然而,電子束焊接和激光焊接的應用受到限制,因為它們的設備成本高。