在現(xiàn)代的金屬制造業(yè)中,船舶、車輛、汽車、宇航、橋梁、建筑、壓力容器、貯罐、建筑機械、管線等各種產(chǎn)業(yè)機械及家電設備等行業(yè),焊接是其最主要的必不可少的制造技術(shù)。
焊接金屬被焊部位在加熱、加壓或只加熱不加壓的條件下并通過物理冶金和化學冶金反應實現(xiàn)原于間結(jié)合,形成焊件的永久的連接。焊接過程實際是一個在焊接結(jié)構(gòu)上局部進行的冶金和熱處理過程。從冶金學的角度來看焊接可分為三大類別:熔化焊、電阻焊和釬焊。
熔化焊是焊件結(jié)合部在熱源的作用下,焊接填充材料熔化(或無填充材料)并與坡口處局部熔化的母材共同形成焊縫金屬。焊接過程不需要施加壓力。焊條手工電弧焊(SMAW)、氣體保護電弧焊(GTAW、GMAW、FCAW)、埋弧焊(SAW)、電渣焊(ESW)、等離子弧焊(PAW)、激光焊(Laser)、電子束焊(EBW)等均屬熔化焊,常用的填充材料是藥皮焊條、實芯焊絲和藥芯焊絲。
電阻焊是母材局部被加熱達到熔融狀態(tài),并在施加壓力的條件下形成焊縫。電阻焊不需要填加焊材,點焊(RSW)、縫焊(RSEW)、閃光對焊(FW)是這類焊接的典型工藝。
釬焊是兩部分待焊工件(同種材料或異種材料)之間加熱,但不需要達到熔化溫度,而由熔化的釬焊料靠表面張力在毛細作用下填充縫隙,以及母材向釬料的熔解或釬焊料向母材的擴散形成連結(jié)。釬焊通常是在真空狀態(tài)下或惰性氣體保護下進行,以防止空氣中有害氣體的侵入,從而獲得優(yōu)質(zhì)的接頭。釬焊料的熔點比母材低,因此釬焊料是與母材成分不同的材料。
熔化焊和電阻焊是焊接不銹鋼使用最廣泛的工藝(圖1-1),釬焊在航天、航空、核工程中的應用也日益廣泛。