高频焊接技术简介
高频焊接起源于上世纪五十年代，它是利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应，将钢板和其它金属材料对接起来的新型焊接工艺。高频焊接技术的出现和成熟，直接推动了直缝焊管产业的巨大发展，它是直缝焊管（ERW）生产的关键工序。高频焊接质量的好坏，直接影响到焊管产品的整体强度，质量等级和生产速度。
作为焊管生产制造者，必须深刻了解高频焊接的基本原理；了解高频焊接设备的结构和工作原理；了解高频焊接质量控制的要点。
1 高频焊接的基本原理
所谓高频，是相对于50Hz的交流电流频率而言的，一般是指50KHz～400KHz的高频电流。高频电流通过金属导体时，会产生两种奇特的效应：集肤效应和邻近效应，高频焊接就是利用这两种效应来进行金属管的焊接。那么，这两个效应是怎么回事呢？
集肤效应：是指以一定频率的交流电流通过同一个导体时，电流的密度不是均匀地分布于导体的所有截面的，它会主要向导体的表面集中，即电流在导体表面的密度大，在导体内部的密度小，所以我们形象地称之为：“集肤效应”。集肤效应通常用电流的穿透深度来度量，穿透深度值越小，集肤效应越显著。这穿透深度与导体的电阻率的平方根成正比，与频率和磁导率的平方根成反比。通俗地说，频率越高，电流就越集中在钢板的表面；频率越低，表面电流就越分散。必须注意：钢铁虽然是导体，但它的磁导率会随着温度升高而下降，就是说，当钢板温度升高的时候，磁导率会下降，集肤效应会减小。
邻近效应：是指高频电流在两个相邻的导体中反向流动时，电流会向两个导体相近的边缘集中流动，即使两个导体另外有一条较短的边，电流也并不沿着较短的路线流动，我们把这种效应称为：“邻近效应”。
邻近效应本质上是由于感抗的作用，感抗在高频电流中起主导的作用。邻近效应随着频率增高和相邻导体的间距变近而增高，如果在邻近导体周围再加上一个磁心，那么高频电流将更集中于工件的表层。
这两种效应是实现金属高频焊接的基础。高频焊接就是利用了集肤效应使高频电流的能量集中在工件的表面；而利用了邻近效应来控制高频电流流动路线的位置和范围。电流的速度是很快的，它可以在很短的时间内将相邻的钢板边部加热，熔融，并通过挤压实现对接。
2 高频焊接设备的结构和工作原理
了解了高频焊接原理，还得要有必要的技术手段来实现它。高频焊接设备就是用于实现高频焊接的电气—机械系统，高频焊接设备是由高频焊接机和焊管成型机组成的。其中高频焊接机一般由高频发生器和馈电装置二个部分组成，它的作用是产生高频电流并控制它；成型机由挤压辊架组成，它的作用是将被高频电流熔融的部分加以挤压，排除钢板表面的氧化层和杂质，使钢板完全熔合成一体。
高频发生器过去的焊管机组上使用高频发生器是三回路的：高频发电机组；固体变频器；电子高频振荡器，后来基本上都改进为单回路的了。调节高频振荡器输出功率的方法有多种，如自耦变压器，电抗法，晶闸管法等。
馈电装置这是为了向管子传送高频电流用的，包括电极触头，感应圈和阻抗器。接触焊中一般采用耐磨的铜钨合金的电极触头，感应焊中采用的是紫铜制的感应圈。阻抗器的主要元件是磁心，它的作用是增加管子表面的感抗，以减少无效电流，提高焊接速度。阻抗器的磁心采用铁氧体，要求它的居里点温度不低于310°，居里点温度是磁心的重要指标，居里点温度越高，就能靠得离焊缝越近，靠得越近，焊接效率也越高。
近年来，世界上一些大公司开始采用了固态模块式结构，大大提高了焊接可靠性，保证了焊接质量。如EFD公司设计的WELDAC G2 800高频焊机由以下部分组成：整流及控制单元（CRU），逆变器，匹配及补偿单元（IMC），CRU与IMC间的直流电缆，IMC到线圈或接触组件。
机器的两个主要部分是CRU及IMC。CRU包括一个带有主隔绝开关及一个全桥二极管整流器的整流部分（它把交流电转换为直流电），一个带有控制装置及外部控制设备界面的控制器。IMC包括逆变器模块，一个匹配变压器以及一个用于为感应线圈提供必需的无功功率的电容组。
主供电电压（3相480V），通过主隔绝开关被送到主整流器中。在主整流器中，主电压被转换为640V的直流电并且通过母线与主直流线缆相连接。直流电通过由数个并联电缆组成的直流电输送线被送到IMC。DC线缆在IMC 单元母线上终止。逆变部分的逆变器模块通过高速直流保险同DC母线以并联方式连接在一起。DC电容也与DC母线连接在一起。
每个逆变器模块构成一个全桥IGBT三极管逆变器。三极管的驱动电路则在逆变器模块内的一个印刷电路板上。直流电由逆变器变为高频交流电。根据具体的负载，交流电的频率范围在100-150KH范围之间。为根据负载对逆变器进行调整，所有逆变器都以并联方式同匹配变压器连接。变压器有数个并联的主绕组，及一个副绕组。变压器的匝数比是固定的。
输出电容由数个并联电容模块组成。电容器以串联方式同感应线圈相连接，因此输出电路也是串联补偿的。电容器的作用是根据感应线圈对无功功率的要求进行补偿，及通过此补偿来使输出电路的共振频率达到所要求的数值。
频率控制系统被设计用来使三极管始终工作在系统的共振频率上。共振频率通过测量输出电流的频率确定。此频率随即被用来作为开通三极管的时基信号。三极管驱动卡向每个逆变器模块上的每个三极管发送信号来控制三极管何时开通，何时关断。
感应加热系统的输出功率控制是通过控制逆变器的输出电流来控制的。上述控制是通过一个用来控制三极管驱动器的功率控制卡完成的。
输出功率参考值由IMC操纵面板上的功率参考电位计给出，或者由外部控制面板输出给控制系统。此数值被传送给系统控制器后，将与由整流单元测量系统测量出的 DC功率数值相比较。控制器包括一个限定功能，它可以根据参考功率值与DC功率测量值的比较结果计算出一个新的输出电流设定值。控制器计算出来的输出功率设定值被送到功率控制卡，此控制卡将根据新的设定值来限定输出电流。
报警系统根据IMC中报警卡的输入信号及IMC，CRU中的各类监视设备发出的信号来工作。报警将显示在工作台上。
控制及整流器单元（CRU）
逆变器，匹配及补偿单元 (IMC)
直流线缆输出功率总线，线圈及接触头连接
冷却系统安装在一个自支撑钢框架内，所有部件联结成为一个完整的单元。系统包括：带有电机的循环泵，热交换器（水/水），补偿容器，输出过程端（次输出）压力表，主进水口温度控制阀门，控制阀以及电气柜。主进水口端的热交换器使用未处理的支流水作为冷却用水，次端的热交换器则使用净化后的中性饮用水作为冷却水。未处理的水由恒温阀门控制，它用来测量次输出端的温度。钢框架可以用螺栓固定在门上。
3高频焊接质量控制的要点
影响高频焊接质量的因素很多，而且这些因素在同一个系统内互相作用，一个因素变了，其它的因素也会随着它的改变而改变。所以，在高频调节时，光是注意到频率，电流或者挤压量等局部的调节是不够的，这种调整必须根据整个成型系统的具体条件，从与高频焊接有关联的所有方面来调整。
影响高频焊接的主要因素有以下八个方面：
第一、频率
高频焊接时的频率对焊接有极大的影响，因为高频频率影响到电流在钢板内部的分布性。选用频率的高低对于焊接的影响主要是焊缝热影响区的大小。从焊接效率来说，应尽可能采用较高的频率。100KHz的高频电流可穿透铁素体钢0.1mm, 400KHz则只能穿透0.04mm,即在钢板表面的电流密度分布,后者比前者要高近2.5倍。在生产实践中,焊接普碳钢材料时一般可选取350KHz~450KHz的频率；焊接合金钢材料，焊接10mm以上的厚钢板时，可采用50KHz~150KHz那样较低的频率，因为合金钢内所含的铬，锌，铜，铝等元素的集肤效应与钢有一定差别。国外高频设备生产厂家现在已经大多采用了固态高频的新技术，它在设定了一个频率范围后，会在焊接时根据材料厚度，机组速度等情况自动跟踪调节频率。
第二、会合角
会合角是钢管两边部进入挤压点时的夹角。由于邻近效应的作用，当高频电流通过钢板边缘时，钢板边缘会形成预热段和熔融段（也称为过梁），这过梁段被剧烈加热时，其内部的钢水被迅速汽化并爆破喷溅出来，形成闪光，会合角的大小对于熔融段有直接的影响。
会合角小时邻近效应显著，有利提高焊接速度，但会合角过小时，预热段和熔融段变长，而熔融段变长的结果，使得闪光过程不稳定，过梁爆坡后容易形成深坑和针孔，难以压合。
会合角过大时，熔融段变短，闪光稳定，但是邻近效应减弱，焊接效率明显下降，功率消耗增加。同时在成型薄壁钢管时，会合角太大会使管的边缘拉长，产生波浪形折皱。现时生产中我们一般在2°--6°内调节会合角,生产薄板时速度较快，挤压成型时要用较小的会合角；生产厚板时车速较慢，挤压成型时要用较大的会合角。有厂家提出一个经验公式：会合角×机组速度≮100，可供参考。
第三、焊接方式
高频焊接有两种方式：接触焊和感应焊。
接触焊是以一对铜电极与被焊接的钢管两边部相接触，感应电流穿透性好，高频电流的两个效应因铜电极与钢板直接接触而得到最大利用，所以接触焊的焊接效率较高而功率消耗较低，在高速低精度管材生产中得到广泛应用，在生产特别厚的钢管时一般也都需要采用接触焊。但是接触焊时有两个缺点：一是铜电极与钢板接触，磨损很快；二是由于钢板表面平整度和边缘直线度的影响，接触焊的电流稳定性较差，焊缝内外毛刺较高，在焊接高精度和薄壁管时一般不采用。
感应焊是以一匝或多匝的感应圈套在被焊的钢管外，多匝的效果好于单匝，但是多匝感应圈制作安装较为困难。感应圈与钢管表面间距小时效率较高，但容易造成感应圈与管材之间的放电，一般要保持感应圈离钢管表面有5~8 mm的空隙为宜。采用感应焊时，由于感应圈不与钢板接触，所以不存在磨损，其感应电流较为稳定，保证了焊接时的稳定性，焊接时钢管的表面质量好，焊缝平整，在生产如API等高精度管子时，基本上都采用感应焊的形式。
第四、输入功率
高频焊接时的输入功率控制很重要。功率太小时管坯坡口加热不足，达不到焊接温度，会造成虚焊，脱焊，夹焊等未焊合缺陷；功率过大时，则影响到焊接稳定性，管坯坡口面加热温度大大高于焊接所需的温度，造成严重喷溅，针孔，夹渣等缺陷，这种缺陷称为过烧性缺陷。高频焊接时的输入功率要根据管壁厚度和成型速度来调整确定，不同成型方式，不同的机组设备，不同的材料钢级，都需要我们从生产第一线去总结，编制适合自己机组设备的高频工艺。
第五、管坯坡口
管坯的坡口即断面形状，一般的厂家在纵剪后直接进入高频焊接，其坡口都是呈“I”形。当焊接材料厚度大于8~10mm以上的管材时，如果采用这种“I”形坡口，因为弯曲圆弧的关系，就需要融熔掉管坯先接触的内边层，形成很高的内毛刺，而且容易造成板材中心层和外层加热不足，影响到高频焊缝的焊接强度。所以在生产厚壁管时，管坯最好经过刨边或铣边处理，使坡口呈“X”形，实践证明，这种坡口对于均匀加热从而保障焊缝质量有很大关系。
坡口形状的选取，也影响到调节会合角的大小。
焊接接头口设计在焊接工程中设计中是较薄弱的环节，主要是许多钢结构件的结法治坡口设计不是出自焊接工程技术人员之手，硬性套标准和工艺性能较差的坡口屡见不鲜。坡口形式对控制焊缝内部质量和焊接结构制造质量有着很重要作用。坡口设计必须考母材的熔合比，施焊空间，焊接位置和综合经济效益等问题。应先按下式计算横向收缩值ΔB。
ΔB=5.1Aω/t+1.27d
式中Aω——焊缝横截面积，mm³ ,t——板厚，mm，d——焊缝根部间隙，mm。找出ΔB与Aω的关系后，即可根据两者关系列表分析，处理数据，进行优化设计，最后确定矩形管对接焊缝破口形式。
第六、焊接速度
焊管机组的成型速度受到高频焊接速度的制约，一般来说，机组速度可以开得较快，达到100米/分钟，世界上已有机组速度甚至于达到400米/分钟，而高频焊接特别是感应焊只能在60米/分钟以下，超过10mm的钢板成型，国内机组生产的成型速度实际上只能达到8~12米/分钟。
焊接速度影响焊接质量。焊接速度提高时，有利于缩短热影响区，有利于从熔融坡口挤出氧化层；反之，当焊接速度很低时，热影响区变宽，会产生较大的焊接毛刺，氧化层增厚，焊缝质量变差。当然，焊接速度受输出功率的限制，不可能提得很高。
国内机组操作经验显示，2~3 mm的钢管焊接速度可达到40米/分钟，4~6mm的钢管焊接速度可达到25米/分钟，6~8 mm的钢管焊接速度可达到12米/分钟，10~16 mm的钢管焊接速度在12米/分钟以下。接触焊时速度可高些，感应焊时要低些。
第七、阻抗器
阻抗器的作用是加强高频电流的集肤效应和相邻效应，阻抗器一般采用M-XO/N-XO类铁氧化体制造，通常做成Φ10mm×(120--160)mm规格的磁棒，捆装于耐热，绝缘的外壳里，内部通以水冷却。
阻抗器的设置要与管径相匹配，以保证相应的磁通量。要保证阻抗器的磁导率，除了阻抗器的材料要求以外，同时要保证阻抗器的截面积与管径的截面积之比要足够的大。在生产API管等高等级管子时，都要求去除内毛刺，阻抗器只能安放在内毛刺刀体内，阻抗器的截面积相应会小很多，这时采取磁棒的集中扇面布置的效果要好于环形布置。
阻抗器与焊接点的位置距离也影响焊接效率，阻抗器与管内壁的间隙一般取6~15 mm，管径大时取上限值；阻抗器应与管子同心安放，其头部与焊接点的间距取10~20 mm，同理，管径大时取大的值。
第八、焊接压力
焊接压力也是高频焊接的主要参数。理论计算认为焊接压力应为100~300MPa，但实际生产中这个区域的真实压力很难测量。一般都是根据经验估算，换算成管子边部的挤压量。不同的壁厚取不同的挤压量，通常2mm 以下的挤压量为：3～6 mm时为0.5t～1t；6～10 mm时为0.5t；10 mm以上时为0.3t～0.5t。
API钢管生产中，常出现焊缝灰斑缺陷，灰斑缺陷是难熔的氧化物，为达到消除灰斑的目的，宝钢等厂家多采取了加大挤压力，增加焊接余量的方法，6mm以上钢管的挤压余量达0.8~1.0的料厚，效果很好。
高频焊接常见的问题及其原因，解决方法：
（1）焊接不牢，脱焊，冷叠；
原因：输出功率和压力太小。
解决方法：1 调整功率；2 厚料管坯改变坡口形状；3 调节挤压力。
（2）焊缝两边出现波纹；
原因：会合角太大。
解决方法：1 调整导向辊位置；2 调整实弯成型段；3 提高焊接速度。（3）焊缝有深坑和针孔；
原因：出现过烧。
解决方法：1 调整导向辊位置，加大会合角；2 调整功率；3 提高焊接速度。（4）焊缝毛刺太高；
原因：热影响区太宽。
解决方法：1提高焊接速度；2 调整功率。
（5）夹渣；
原因：输入功率过大，焊接速度太慢。
解决方法：1 调整功率；2 提高焊接速度。
（6）焊缝外裂纹；
原因：母材质量不好；受太大的挤压力。
解决方法：1 保证材质；2 调整挤压力。
（7）错焊，搭焊；
原因：成型精度差。
解决方法：调整机组成型模辊。
高频焊接是焊管生产中的关键工序，由于系统性的影响因素，至今还需要我们在生产第一线中探索经验，每一台机组都有它的设计和制造差别，每一个操作者也有不同的习惯，也就是说有，机组和人一样，都有自己的个性。
浅谈焊接技术及应用 摘要:焊接专业作为制造业中的重要一环,在生产和生活中的作用十分重要。在焊接教学中应用一体化教学,为社会主义建设培养高素质高技能的焊接人才,是现阶段中等职业教育的首要任务。一体化教学强调一体化的教学场地、“双师型”教师及一体化教材的有机结合。发展一套适应中等职业教育的教学模式。 关键词:一体化教学场地双师型”教师一体化教材 1、“一体化”教学的目标 1.1 人才培养方式和教学课程的改革 改进人才培养方案,制定适合中等职业教育焊接专业“一体化”教学的人才培养方案。在原有的的国家教育部和劳动部颁发的只有中级焊工的教学大纲的基础上,制定适合培养高级工甚至技师的焊接专业的人才培养方案。 “打破原有课程体系将其分为素质课程、专业基础课程和专门工艺课程”,我们认为在这三者中应区别对待,在“专门课程”内容的制定上要体现区域经济的生产特征,结合生产产品制定相关内容和重点,有利于生产性实习或企业的定岗实习的顺利过渡而实现学与用的成功对接。制定和完善人才培养方案和培养模式,培养能满足社会需求的技能型人才。 1.2 一体化教学场地的建设 从根本上建立起黑板+粉笔教学和电化多媒体教学相结合的理论教学模式,是学生从直观上理解和接受理论知识。 校内实训基地受场地、设备等生产要素的限制,与生产车间客观上差距存在,在大型工装的应用,成型加工工件的变形与矫正等方面尤为突出。在这方面通过校企合作,将部分一体化的教学设置在与学校项邻的企业车间。 深化校企合作办学模式和工学结合人才培养模式改革。按照专业与产业对接、企业与岗位对接,专业课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接的原则,以校企合作为平台,以系统化专业建设为载体,突出教学过程的实践性、开放性和职业性,引导专业设置、课程体系、教学内容和教学方法的改革,实现“教、学、做”一体化的人才培养模式。 1.3 关于“双师型”师资队伍建设 “双师型、专业化”是职业教师发展的必经之路,在这方面注重中、青年教师在实践环节动手能力的提高,创造条件使他们带着具体的问题、任务去企业学习实践。使中青年教师在学历和理论知识占优的情况下,大幅度提高自身的实操能力。着力加强师资队伍建设,采取“引进来、送出去”、学历进修和非学历学习相结合等方式,努力培养一支优秀的专业师资队伍,加强建设培养学生创新精神与实践能力的实训平台。 2、“一体化”教学的主要过程 2.1 开发制定一体化课程教学标准 2.1.1 重构课程标准 打破原有学科体系,将课程体系分为基本素质课程、专业基础课程、专门工艺课程。 2.1.2 开展项目教学和案例教学 根据铆焊专业岗位层次的不同要求,实现课程改革与课程建设上的重大突破,完善高级铆焊专业课程体系建设,制定高中起点3年制、初中起点5年制高级铆
焊接技术要求 在电子制作中，元器件的连接处需要焊接。焊接的质量对制作的质量影响极大。所以，学习电于制作技术，必须掌握焊接技术，练好焊接基本功。 一、焊接工具 1、电烙铁 电烙铁是最常用的焊接工具。我们使用20W内热式电烙铁。新烙铁使用前，应用细砂纸将烙铁丝，使烙铁头上均匀地镀上一层锡。这样做，可以便于焊接和防止烙铁头表面氧化。旧的烙铁头如严重氧化而发黑，可用钢挫挫去表层氧化物，使其露出金属光泽后，重新镀锡，才能使用。 电烙铁要用220V交流电源，使用时要特别注意安全。应认真做到以下几点：电烙铁插头最好使用三极插头。 要使外壳妥善接地。使用前，应认真检查电源插头、电源线有无损坏。并检查烙铁头是否松动。 电烙铁使用中，不能用力敲击。要防止跌落。烙铁头上焊锡过多时，可用布擦掉。不可乱甩，以防烫伤他人。 焊接过程中，烙铁不能到处乱放。不焊时，应放在烙铁架上。注意电源线不可搭在烙铁头上，以防烫坏绝缘层而发生事故。 使用结束后，应及时切断电源，拔下电源插头。冷却后，再将电烙铁收回工具箱。 2、焊锡和助焊剂焊接时，还需要焊锡和助焊剂。 （1）焊锡：焊接电子元件，一般采用有松香芯的焊锡丝。这种焊锡丝，熔点较低，而且内含松香助焊剂，使用极为方便。
（2）助焊剂：常用的助焊剂是松香或松香水（将松香溶于酒精中）。使用助焊剂，可以帮助清除金属表面的氧化物，利于焊接，又可保护烙铁头。焊接较大元件或导线时，也可采用焊锡膏。但它有一定腐蚀性，焊接后应及时清除残留物。 3、辅助工具 为了方便焊接操作常采用尖嘴钳、偏口钳、镊子和小刀等做为辅助工具。应学会正确使用这些工具。 二、焊前处理 焊接前，应对元件引脚或电路板的焊接部位进行焊前处理。 1、清除焊接部位的氧化层 可用断锯条制成小刀。刮去金属引线表面的氧化层，使引脚露出金属光泽。 印刷电路板可用细纱纸将铜箔打光后，涂上一层松香酒精溶液。 2、元件镀锡 在刮净的引线上镀锡。可将引线蘸一下松香酒精溶液后，将带锡的热烙铁头压在引线上，并转动引线。即可使引线均匀地镀上一层很薄的锡层。导线焊接前，应将绝缘外皮剥去，再经过上面两项处理，才能正式焊接。若是多股金属丝的导线，打光后应先拧在一起，然后再镀锡。
塑料热风焊接技术及应 用 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
塑料热风焊接技术及应用 newmaker 在与化工相关的行业中，普遍 使用的塑料容器、储槽以及部 分管路系统，都需要借助热风 焊接工艺，才能达到理想的连 接牢度。而热风工艺本身也因其简单实用，而被行业内专业人士广泛接受，尤其是对于PE、PP、PVC和PVDF等塑料种类的焊接，更具有独特的优势。塑料焊接，实际上就是相容的塑料材料中相互缠绕的大分子链受热之后，由于具备了足够的能量和空间，在自身的分子热运动和外在压力的作用下，相互迁移和扩散到对方的熔融区中，并随着温度的下降和时间的推移，再次发生缠绕、冷却、结晶和定型的过程。在塑料制品的诸多连接技术中，热风焊接工艺是比较常见的一种，化工行业中普遍使用的塑料容器、储槽以及部分管路系统等均可以使用该工艺。本文对几种主要的热风焊接工艺进行了简单的介绍。圆嘴热风焊接技术通常，圆嘴热风焊的工艺过程包括5个阶段，分别是：待焊部件的表面处理、加热、加压、分子链间扩散和冷却。每个阶段的具体操作要求取决于待焊部件的具体外观形状和内部结构设计。其工作原理（如图所示）是：利用加热后的风或空气，同时预热焊条与待焊的母材相应部位；待其熔融之后，操作者通过对焊条垂直施加一定的压力，将焊条的熔融区与待焊母材的熔融区进行对接，并保持一定的焊接速度，使其具有足够的承压时间；最后，进行冷却定型。 圆嘴热风焊接的工作原理示 意图 在正式焊接之前，应先对待焊部件的表面进行相关处理，这样做的目的是：一方面，为了在焊接区域加工出焊缝所需要的破口或槽口，例如V形或X形槽口（如图所示）；另一方面，为了去除材料表面的杂质、脏物或者氧化层等影响焊接质量的不利因素。
焊接接头情况及焊缝技术要求: ) 焊接接头形式有对接接头、角接接头、T形接头及搭接接头, 其中绝大部分是T形接头。2) 焊缝形式有对接焊缝及角焊缝, 大部分为角焊缝, 由于板厚不同, 焊脚分别为6mm , 8 mm , 10mm , 12 mm , 15 mm 不等。3) 母材主要为碳素结构钢板Q 2352A , 规格有6 mm , 8 mm , 10 mm , 12 mm , 20 mm , 25 mm 等几种。4) 焊缝外观要求焊缝及热影响区表面不得有裂纹、气孔、夹渣、未熔合等缺陷。焊缝形状尺寸符合图样要求, 焊缝与母材平滑过渡。部分焊缝要求超声波探伤合格。 焊接工艺中需注意的问题 在生产中我们发现有不少人, 不仅是焊工、检验员, 甚至还有焊接技术员混淆了焊脚与焊脚尺寸及焊缝厚度3 者之间的关系。焊工把焊脚误认为焊脚尺寸, 检验员把焊缝厚度当焊脚来测量检验, 使得实际焊脚超过设计要求的尺寸, 在质量记录中又把其当成焊脚尺寸加以记录。还有的技术人员在焊接工艺文件中要求 焊脚尺寸为多少等, 这些都是错误的。实际上, 焊脚是指角焊缝的横截面中, 从一个直角面上的焊趾到另一个直角面表面的最小距离, 焊脚尺寸为在角焊缝横截面中画出的最大等腰直角三角形中直角边的长度, 而焊缝厚度则是在焊缝横截面中,从焊缝正面到焊缝背面的距离。因此, 工艺文件上、焊缝符号中要求的角焊缝外形尺寸是焊脚而不是焊脚尺寸, 更不是焊缝厚度 总之： 1) 经过试验及生产实践证明, CO2 气保焊焊接头的力学性能、宏观金相检验均符合要求, 而且CO 2气保焊较焊条电弧焊坡口角度较小, 钝边较大, 焊接热影响区较窄, 节省了材料和能源, 提高了劳动生产率, 提高了焊接质量, 应大力推广使用。2) 富氩混合气体保护焊较CO2 气保焊焊波细密, 焊道平滑, 成形美观, 飞溅小, 熔深较大, 但成本相对较高, 故适宜用于焊缝外观要求较高的焊缝。富氩气保焊操作工艺与CO 2 气保焊操作工艺相似。3) 分清焊脚、焊脚尺寸及焊缝厚度之间的关系, 且应注意工艺文件上要求的和焊缝符号中标注的是焊脚而非焊脚尺寸、焊缝厚度。 焊工安全通则 1．电焊、气焊工均为特种作业，应身体检查合格，并经专业安全技术学习、训练和考试合格，领取《特殊工种操作证》后，方能独立操作。 2．工作前检查焊接场地，氧气瓶与乙炔气瓶相距不小于5m，距施焊点不小于10m。并在l0m以内禁止堆放其它易燃易爆物品，(包括有易燃易爆气体产生的器皿管线)，并备有消防器材，保证足够照明和良好通风。
关于焊接技术论文船舶焊接工艺论文 关于焊接技术教学的几点尝试 【摘要】:当前,无论是中等职业学校的职业教育,还是农民工的职业培训,让参训者掌握一门实用技术,这对于提高他们就业的能力是 非常重要的。焊接技术作为一门通用技术、实用技术,如何根据学员的实际情况,采用何种教学方法,才能在较短的时间内,达到教学目的,这是摆在每个专业课教师面前的一个重要课题。本文就自己多年的教学实践,就焊接技术如何进行教学,提高学员职业技能,谈一点自己的体会。 【关键词】:焊接技术模块教学兴趣小组 《焊接技术》是一门培养学生全面掌握焊工所需要的工艺理论与实际操作知识的专业课。对于初学者来说,专业课枯燥、难懂,许多同学一接触专业课,就产生了厌学情绪,以致影响了整个学习过程。因此,作为专业课教师在教学中要提高学生的学习兴趣,消除他们的畏难心理,让学生在最短的时间内,用最有效的方法获得原来不知道的知识,并能运用所学的知识解决实际问题。针对以上这种状况,如何在有限的课时内讲完教学大纲规定的全部教学内容,如何使学生在较少的学时数内,学会应掌握的焊接理论知识,这就要求专业课教师必须适当 的教学方法达到教学目的。 一、明确并优化教学目标
教学目标是教师从事教学工作的指针。因此,任何一名教师要想取得良好的教学效果,就必须明确教学和发展的目标,了解学生的准备状态,把教学任务条理化、具体化。例如,《焊工技术》的教学大纲中任务和目标是:使学生获得焊接技术的基本理论知识,具备能独立完成常见的金属材料的焊接操作。所谓掌握基本的理论知识,即基本的焊接方法及常用的焊接工艺参数等等,这都是通过课堂老师的讲授使学生明白在什么条件会“做”什么,才算达到本课程的教学目标。 二、以教学目标为中心,合理的处理并优化教材 围绕教学目标的全面性、层次性、激励性,可行性,然后就可以客观科学的处理并优化教材,这其中包括两层含义:第一,分析教材中主要的和本质的东西,即准确的把握教学重点和观点,哪些内容是学生应该了解的,哪些内容是学生必须要掌握的。第二,准确把握大纲和教材的要求,做到既不流于肤浅又不无限延伸。例如《焊接技术》,作为专业课的老师,依据教学大纲,编写教案时,必须明确学完这门课后应使学生了解: 1、常用的焊接设备及常用焊接方法的原理、基本特点及应用。 2、焊接时的冶金过程。 3、焊前预热,焊后缓冷、后热,焊后热处理。 4、焊接应力与变形产生的原因。
哈尔滨工业大学 金属工艺学课程论文 题目：焊接技术的应用与前景 院系：能源科学与工程学院 专业：核反应堆工程系 班级：1102301 学号：1110200724 姓名：刘平成
焊接技术的工艺应用与前景 作者：刘平成 (哈尔滨工业大学能源科学与工程学院核反应堆工程专业，哈尔滨150001) 摘要：制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，金属工艺学是一门研究有关制造金属机件的工艺方法的综合性技术学科。本文主要介绍了焊接技术在金属工艺学中的应用，工艺特点，实践，背景与应用前景。 关键词：金属工艺学、学科交叉、工艺流程，焊接技术 Technology application and prospect of welding technology (Energy Science and Engineering, Nuclear Reactor Engineering of Harbin Institute of Technology, Harbin 150001) Abstract：The manufacturing industry is an important pillar of the modern national economy and overall national strength, Metal Technology is a comprehensive research process method for manufacturing metal parts technical disciplines. This paper describes the welding metal technology, process characteristics, practice, background and application prospects. 1 焊接技术的主要研究内容 焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。 1.1 焊接分类 在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。焊接技术主要应用在金属母材上，常用的有电弧焊，氩弧焊，CO2保护焊，氧气-乙炔焊，激光焊接，电渣压力焊等多种，塑料等非金属材料亦可进行焊接。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。 金属的焊接，按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类. 熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝
建筑施工中钢筋焊接技术要点 摘要：近年来社会经济不断发展进步，建筑施工水平也不断提升，钢筋施工作为混凝土结构施工中的重要组成部分，其施工质量直接影响着整个建筑工程的施工质量，甚至影响建筑建筑的整体稳定性和安全性。本文就建筑施工中钢筋焊接技术要点进行简要分析，仅供相关人员参考。 关键词：建筑工程；施工技术；钢筋焊接；质量控制钢筋是当前建筑行业比较常见的施工材料，其用途广泛，在建筑施工中能够依据建筑结构部位的实际施工需求来调 整自身形状，并且在粗细、长短以及直弯上都具有可变性，因此在建筑施工中具有良好的应用价值。钢筋焊接技术在建筑施工中的应用，促进了钢筋使用价值的最大化发挥，并且关系着整个建筑物结构的稳定性和安全性。因此加大力度研究建筑施工中的钢筋焊接技术是非常必要的。 1 钢筋闪光对焊技术 所谓钢筋闪光对焊技术，是指在建筑工程钢筋焊接施工中，将被连接钢筋两端顶部对接，以焊机对其接触点部位进行热熔化处理，在顶锻力的作用下将钢筋焊接在一起，在这一过程中往往会出现强烈的闪光现象。就钢筋焊接施工的实际情况来看，钢筋闪光对焊技术主要包含三种形式，分别是连续闪光焊、闪光-预热-闪光焊以及预热闪光焊，在实际应用中这三种形式均具有各自应用优势和不足，为加强钢筋焊
接施工质量控制，应当在建筑施工中结合工程项目的具体情况以及钢筋材质、焊机功率、施工要求等要素合理选择焊接技术与焊接形式，以保证钢筋闪光对焊技术应用的规范性。 2 钢筋电阻点焊技术 在建筑工程钢筋焊接施工中，电阻点焊技术是一种比较典型的焊接技术，其主要原理是将焊件装配为搭接接头并压紧于两电极之间，在电阻的作用下，对母材金属进行热融化处理，最终形成焊点，并开展后续焊接施工具体操作。具体来讲，钢筋电阻点焊技术以电阻热为热源，电流经过工件及焊接接触面后产生电阻热，作用于焊件后，使得焊件呈现熔化态或塑性态，之后通过压力作用来促使其形成焊接接头。就钢筋电阻点焊技术的实际应用情况来看，电阻焊接主要包含三种形式，分别是缝焊、对焊与点焊。就点焊来看，将焊件固定于圆柱状电极之间，在通电加热的过程中促使焊件熔化，在接触部位形成熔核后切断电源，在压力作用下促进结晶凝固，促进焊点的形成。 为加强建筑施工中钢筋焊接施工质量控制，应当掌握好钢筋焊接施工技术要点，尤其是在钢焊接过程中应当掌握好通电时间，待两根钢筋轻微接触后，观察发现钢筋表面平整度不足，接触点部位电流存在较大密度，金属熔化速度加快，并发生气化和爆破现象，甚至出现火花飞溅的闪光现象。此时焊接技术人员应当保持钢筋继续移动，直至钢筋端面完全
高频焊接技术简介 高频焊接起源于上世纪五十年代，它是利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应，将钢板和其它金属材料对接起来的新型焊接工艺。高频焊接技术的出现和成熟，直接推动了直缝焊管产业的巨大发展，它是直缝焊管（ERW）生产的关键工序。高频焊接质量的好坏，直接影响到焊管产品的整体强度，质量等级和生产速度。 作为焊管生产制造者，必须深刻了解高频焊接的基本原理；了解高频焊接设备的结构和工作原理；了解高频焊接质量控制的要点。 1 高频焊接的基本原理 所谓高频，是相对于50Hz的交流电流频率而言的，一般是指50KHz～400KHz的高频电流。高频电流通过金属导体时，会产生两种奇特的效应：集肤效应和邻近效应，高频焊接就是利用这两种效应来进行金属管的焊接。那么，这两个效应是怎么回事呢？ 集肤效应：是指以一定频率的交流电流通过同一个导体时，电流的密度不是均匀地分布于导体的所有截面的，它会主要向导体的表面集中，即电流在导体表面的密度大，在导体内部的密度小，所以我们形象地称之为：“集肤效应”。集肤效应通常用电流的穿透深度来度量，穿透深度值越小，集肤效应越显著。这穿透深度与导体的电阻率的平方根成正比，与频率和磁导率的平方根成反比。通俗地说，频率越高，电流就越集中在钢板的表面；频率越低，表面电流就越分散。必须注意：钢铁虽然是导体，但它的磁导率会随着温度升高而下降，就是说，当钢板温度升高的时候，磁导率会下降，集肤效应会减小。 邻近效应：是指高频电流在两个相邻的导体中反向流动时，电流会向两个导体相近的边缘集中流动，即使两个导体另外有一条较短的边，电流也并不沿着较短的路线流动，我们把这种效应称为：“邻近效应”。 邻近效应本质上是由于感抗的作用，感抗在高频电流中起主导的作用。邻近效应随着频率增高和相邻导体的间距变近而增高，如果在邻近导体周围再加上一个磁心，那么高频电流将更集中于工件的表层。 这两种效应是实现金属高频焊接的基础。高频焊接就是利用了集肤效应使高频电流的能量集中在工件的表面；而利用了邻近效应来控制高频电流流动路线的位置和范围。电流的速度是很快的，它可以在很短的时间内将相邻的钢板边部加热，熔融，并通过挤压实现对接。 2 高频焊接设备的结构和工作原理 了解了高频焊接原理，还得要有必要的技术手段来实现它。高频焊接设备就是用于实现高频焊接的电气—机械系统，高频焊接设备是由高频焊接机和焊管成型机组成的。其中高频焊接机一般由高频发生器和馈电装置二个部分组成，它的作用是产生高频电流并控制它；成型机由挤压辊架组成，它的作用是将被高频电流熔融的部分加以挤压，排除钢板表面的氧化层和杂质，使钢板完全熔合成一体。
激光焊接原理与主要工艺参数 1．激光焊接原理 激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105 W/cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105~107 W/cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。 其中热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。 用于齿轮焊接和冶金薄板焊接用的激光焊接机主要涉及激光深熔焊接。下面重点介绍激光深熔焊接的原理。 激光深熔焊接一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达2500 0C左右，热量从这个高温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。上述过程的所有这一切发生得如此快，使焊接速度很容易达到每分钟数米。 2. 激光深熔焊接的主要工艺参数 1)激光功率。激光焊接中存在一个激光能量密度阈值，低于此值，熔深很浅，一旦达到或超过此值，熔深会大幅度提高。只有当工件上的激光
SA213-T92钢焊接技术要点 （1）焊前预热 预热从对口中心开始，每侧不少于焊接厚度的3倍，且不小于100mm。预热应采用中性焰加热，并不断均匀移动烘把，严禁火焰局部停止不动。预热过程中，应采用便携式红外线测温仪测温，并记录温度。预热温度控制为100—200摄氏度，达到规定的温度应恒温3min 后可开焊。曾建温度应不低于预热温度，且不高于250摄氏度。 （2）点固焊接 点固焊应与正式焊要求相同，采用直流正接法，并采用高频引弧装置。点固焊位置应在不影响视线便于操作处，长度不超过10mm，厚度不超过3mm。 点固焊时氩弧焊枪应提前氩，滞后断氩；电弧熄灭以后应继续对熔池进行氩气保护知道熔池冷却到看不到暗红色方可移开焊枪。 点固焊后应检查占焊质量，如有缺陷应立即清除，重新进行点固焊。点固焊将作为打底焊的一部分，因此必须保证熔合良好。 （3）打底焊接 焊接时铝箔纸应逐步揭开，揭一段焊一段，以确保管内气体保护效果。 打底过程中应密切注意焊枪的角度，使氩气流能充分保护熔池。添加焊丝时，应注意沿一定的角度送人，切忌干扰氩气对熔池的保护。添丝完毕，焊丝头部不应立即脱离氩气的保护范围，以防高温部分被氧化。 打底焊应确保根部熔透和坡口边缘融合良好，要防止产生焊瘤或焊丝头，打底时应控制好电弧，焊枪摆动及送丝不均匀，不能靠送丝的力量来突出根部。打底层厚度一般为2.4-3mm。打底焊结束应及时进行表面检查，确认无表面缺陷时再进行填充层焊接。 （4）填充层焊接
打底焊结束应及时进行加厚层焊接，为了防止烧穿和根层氧化，第二层仍采用氩弧焊工艺。随后的填充层焊条电弧焊采用Φ2.5mm焊条施焊，控制焊层厚度不大于2.5mm，单层焊道摆动宽度不大于10mm，焊接线能量控制在22KJ/cm以内。 施焊过程中应特别注意接头处，必须熔合良好，收弧时应待熔池填满后再收弧，防止产生弧坑裂纹。层间接头应错开。 管子间距比较小的，焊接时应特别注意死角部位，防止因焊接角度不当引起未熔、气孔、咬边等缺陷。 层间的氧化物和药皮等杂质应使用磨光机打磨清理干净，不可用工具过重敲击焊缝，防止产生裂纹。确认无缺陷后方可进行下一层或下一道焊缝的焊接。 （5）盖面焊接 盖面焊接前，检查填充层是否将坡口整体填满，一般以低于坡口平面1mm为宜。如果填充层焊缝超出坡口平面或不平整时，可进行适当的打磨或补焊，以保证焊缝表面成形美观。盖面焊接时，若坡口较宽，应按照工艺要求进行多道焊，焊道厚度控制为2-3mm，宽度小于等于8mm为宜，每一个焊道之间不允许有明显的沟槽。 盖面焊接时，要注意控制好熔池的温度，一般情况下坡口两侧停留时间是焊缝中心的两倍。焊接位置困难时，盖面层焊接要遵循先焊困难位置，后焊容易位置的原则，以防影响盖面焊缝成型。 （6）焊后热处理 1）焊口施焊完毕冷却至室温后1h(待马氏体完全转变后)进行高温回火处理。 2）焊后高温回火处理的具体方法和参数有：加热方法：采用远红外电加热；升降温速率：150℃/h；恒温温度：限定在（760±10）℃；恒温时间：控制在1h（管子壁厚小于等于12.5mm时）；加热宽度：要求大于等于120mm；保温宽度：要求大于等于440mm；保
船体焊接工艺 1、手工单面焊双面成形 手工单面焊双面成形是借助开有坡口的接缝处留一定的间隙，并在反面垫衬开有成形槽的铜板，在进行单面手工焊的同时强制反面成形的一种工艺方法。手工单面焊双面成形一般用于焊缝背面难以进行刨铲焊根和封底焊的接缝，如球缘扁钢对接等，也可用于大接缝中局部甲板、平台及内底板的对接。 采用手工单面焊双面成形工艺时，应采取如下工艺措施： （1）板厚≥4mm时应沿接缝开出不留根的V形坡口，间隙约4~6mm； （2）接缝背面平整，焊接前用活络托架或铁楔等将铜垫固定于接缝背面并在焊接过程中保持铜垫与工件的紧贴； （3）第一层打底焊缝是焊缝反面成形的基础。焊接时宜采用直径较小的焊条（3~4mm）进行短弧焊接，电弧在间隙中逐渐前移，并使接缝两边边缘熔合良 好。当一根焊条焊完后，应迅速更换焊条，在弧坑前方约10mm处引弧，逐渐 过渡到弧坑处，以防止焊接接头产生未焊透及焊缝背面成形产生凹陷及焊瘤等 缺陷。 2、立焊向下焊（即“下行焊”） 立焊向下焊是采用专用的立焊向下焊焊条，对垂直位置的焊缝由上向下进行手工电弧焊的一种工艺方法，特加适宜于薄板的垂直焊缝焊接，也可用于船体结构中不重要部位的垂直焊缝和立对接焊缝的打底焊。采用立焊向下焊工艺时，工作效率高，焊缝美观，焊接变形小。 当进行立焊向下焊时，焊接电流应稍大些，焊条应向下倾斜，使焊条与下垂直面形成35°～85°的夹角。运条一般不作横向摆动，直拖而下或作微小摆动，以壁免淌渣现象。当装配间隙较大或需要较大的焊脚尺寸时，也可采用多层焊。 3、船台装焊中单面焊双面成形工艺方法的应用 船体大合拢时的内底板、甲板等对接缝，当采用单面焊双面成形工艺时，可省去仰焊封底焊缝的刨槽和施焊，显著提高生产效率和改善劳动条件。船体大合拢时甲板、内底板对接采用单面焊双面成形方法的工艺措施如下：
激光焊接技术应用及其发展趋势 摘要：本文论述了激光焊接工艺的特点、激光焊接在汽车工业、微电子工业、生物医学等领域的应用以及研究现状，激光焊接的智能化控制，论述激光焊接需进一步研究与探讨的问题。关键词：激光焊接；混合焊接；焊接装置；应用领域 引言 激光焊接是激光加工材料加工技术应用的重要方面之一。70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属于热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数，使工件熔化，形成特定的熔池。由于激光焊接作为一种高质量、高精度、低变形、高效率和高速度的焊接方法，随着高功率CO2和高功率的Y AG激光器以及光纤传输技术的完善、金属钼焊接聚束物镜等的研制成功，使其在机械制造、航空航天、汽车工业、粉末冶金、生物医学微电子行业等领域的应用越来越广。目前的研究主要集中于C02激光和YAG激光焊接各种金属材料时的理论，包括激光诱发的等离子体的分光、吸收、散射特性以及激光焊接智能化控制、复合焊接、激光焊接现象及小孔行为、焊接缺陷发生机理与防止方法等，并对镍基耐热合金、铝合金及镁合金的焊接性，焊接现象建模与数值模拟，钢铁材料、铜、铝合金与异种材料的连接，激光接头性能评价等方面做了一定的研究。 一、激光焊接的质量与特点 激光焊接原理：激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。图1显示在不同的辐射功率密度下熔化过程的演变阶段[2]，激光焊接的机理有两种： 1、热传导焊接 当激光照射在材料表面时，一部分激光被反射，一部分被材料吸收，将光能转化为热能而加热熔化，材料表面层的热以热传导的方式继续向材料深处传递，最后将两焊件熔接在一起。 2、激光深熔焊 当功率密度比较大的激光束照射到材料表面时，材料吸收光能转化为热能，材料被加热熔化至汽化，产生大量的金属蒸汽，在蒸汽退出表面时产生的反作用力下，使熔化的金属液体向四周排挤，形成凹坑，随着激光的继续照射，凹坑穿人更深，当激光停止照射后，凹坑周边的熔液回流，冷却凝固后将两焊件焊接在—起。 这两种焊接机理根据实际的材料性质和焊接需要来选择，通过调节激光的各焊接工艺参数得到不同的焊接机理。这两种方式最基本的区别在于：前者熔池表面保持封闭，而后者熔池则被激光束穿透成孔。传导焊对系统的扰动较小，因为激光束的辐射没有穿透被焊材料，所以，在传导焊过程中焊缝不易被气体侵入；而深熔焊时，小孔的不断关闭能导致气孔。传导焊和深熔焊方式也可以在同一焊接过程中相互转换，由传导方式向小孔方式的转变取决于施加于工件的峰值激光能量密度和激光脉冲持续时间。激光脉冲能量密度的时间依赖性能够使激光焊接在激光与材料相互作用期间由一种焊接方式向另一种方式转变，即在相互作用过程中焊缝可以先在传导方式下形成，然后再转变为小孔方式。 1、激光焊接的焊缝形状 对于大功率深熔焊由于在焊缝熔池处的熔化金属，由于材料的瞬时汽化而形成深穿型的圆孔空腔，随着激光束与工件的相对运动使小孔周边金属不断熔化、流动、封闭、凝固而形成连续焊缝，其焊缝形状深而窄，即具有较大的熔深熔宽比，在高功率器件焊接时，深宽比可达5：l，最高可达10：1。图2显示四种焊法在316不锈钢及DUCOLW30钢上的焊缝截面形
激光焊接技术简介 2017-8-1 激光—全称为受激辐射光放大，它是一种新光源，其所具有的相干性、单色性、方向性与高输出功率等特点，是其它光源所无法比拟的。激光焊接是通过光学系统将激光光束聚集在很小的区域，焦平面上的功率密度可达到10×10w/cm2，在极短的时间内，使被焊处形成一个能量高度集中的局部热源区，从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点或焊缝。 激光焊接可以采用连续或脉冲激光束加以实现，激光焊接的原理可分为热传导型焊接和激光深熔焊接。功率密度小于104~105W/ cm2为热传导焊，此时熔深浅、焊接速度慢；功率密度大于105~107W/ cm2时，金属表面受热作用下凹成“孔穴”，形成深熔焊，具有焊接速度快、深宽比大的特点。 热传导型激光焊接原理为：激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰功率和重复频率等激光参数，使工件熔化，形成特定的熔池。 激光深熔焊接的原理。 激光深熔焊接原理：一般采用连续激光光束完成材料的连接，其冶金物理过程与电子束焊接极为相似，即能量转换机制是通过“小孔”（Key-hole）结构来完成的。在足够高的功率密度激光照射下，材料产生蒸发并形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎吸收全部的入射光束能量，孔腔内平衡温度达25000C左右，热量从这个高
温孔腔外壁传递出来，使包围着这个孔腔四周的金属熔化。小孔内充满在光束照射下壁体材料连续蒸发产生的高温蒸汽，小孔四壁包围着熔融金属，液态金属四周包围着固体材料（而在大多数常规焊接过程和激光传导焊接中，能量首先沉积于工件表面，然后靠传递输送到内部）。孔壁外液体流动和壁层表面张力与孔腔内连续产生的蒸汽压力相持并保持着动态平衡。光束不断进入小孔，小孔外的材料在连续流动，随着光束移动，小孔始终处于流动的稳定状态。就是说，小孔和围着孔壁的熔融金属随着前导光束前进速度向前移动，熔融金属充填着小孔移开后留下的空隙并随之冷凝，焊缝于是形成。激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材料、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工。近年来，几乎所有的电子产品，如电脑、电视机、手机、数码相机以及许多电子元器件等，在生产制造中都不同程度地应用了激光焊接技术。 激光焊接设备 用于光器件封装的激光焊接设备主要有单光束焊接、三光束焊接和四光束焊接三种焊接设备，也有个别公司有用到双光束焊接设备，下面就谈谈这四种焊接的设备。 单光束激光焊机：顾名思义，单光束焊机每次焊接只有一束激光，在没有焊接时激光焊机会有一束红色的指示光束，此指示光束就是焊接时激光的前进路线。基本每台单光束焊机都配有一个显微镜，通过显微镜，可以清晰地观察到红色指示光束光斑聚焦在需要焊接的点上，
手工焊接技术要求规范 1、目的 规范在制品加工中手工焊接操作，保证产品质量。 2、适用范围 生产车间需进行手工焊接的工序及补焊等操作。 3、手工焊接使用的工具及要求 3.1 焊锡丝的选择： 直径为0.8mm或1.0mm的焊锡丝，用于电子或电类焊接； 直径为0.6mm或0.7mm的焊锡丝，用于超小型电子元件焊接。 3.2烙铁的选用及要求： 3.2.1 电烙铁的功率选用原则： 1) 焊接集成电路、晶体管及其它受热易损件的元器件时，考虑选用20W内热式电 烙铁。 2) 焊接较粗导线及同轴电缆时，考虑选用50W内热式电烙铁。 3) 焊接较大元器件时，如金属底盘接地焊片，应选100W以上的电烙铁。 3.2.2 电烙铁铁温度及焊接时间控制要求： 1) 有铅恒温烙铁温度一般控制在280~360C之间，缺省设置为330± 10C, 焊接 时间需小于3秒。焊接时烙铁头同时接触在焊盘和元件引脚上，加热后送锡丝 焊接。部分元件的特殊焊接要求：
SMD器件：焊接时烙铁头温度为：320± 10C ;焊接时间：每个焊点1~3 秒。 拆除元件时烙铁头温度：310~350C (注：根据CHIP件尺寸不同请 使用不同的烙铁嘴。) DIP器件：焊接时烙铁头温度为：330± 5C；焊接时间：2~3秒 注：当焊接大功率(TO-220、TO-247、TO-264等封装)或焊点与大铜箔相 连，上述温度无法焊接时，烙铁温度可升高至360C，当焊接敏感怕 热零件(LED CCD传感器等)温度控制在260~300C。 2) 无铅制程 无铅恒温烙铁温度一般控制在340~380C之间，缺省设置为360± 10 C,焊接时间小于 3秒，要求烙铁的回温每秒钟就可将所失的温度拉回至设定温度。 3.2.3电烙铁使用注意事项： 1) 电烙铁不宜长时间通电而不使用，这样容易使烙铁芯加速氧化而烧断， 缩短其寿命，同时也会使烙铁头因长时间加热而氧化，甚至被严重氧化后很难再 上锡。 2) 手工焊接使用的电烙铁需带防静电接地线，焊接时接地线必须可靠接地， 防静电恒温电烙铁插头的接地端必须可靠接交流电源保护地。电烙铁绝缘电阻应 大于10MQ，电源线绝缘层不得有破损。 3) 将万用表打在电阻档，表笔分别接触烙铁头部和电源插头接地端，接地 电阻值稳定显示值应小于3Q;否则接地不良。 4) 烙铁头不得有氧化、烧蚀、变形等缺陷。烙铁不使用时上锡保护，长时 间不用必须关闭电源防止空烧，下班后必须拔掉电源。 5) 烙铁放入烙铁支架后应能保持稳定、无下垂趋势，护圈能罩住烙铁的全部发热部 位。支架上的清洁海绵加适量清水，使海绵湿润不滴水为宜。 3.3手工焊接所需的其它工具： 1) 镊子：端口闭合良好，镊子尖无扭曲、折断。 2) 防静电手腕：检测合格，手腕带松紧适中，金属片与手腕部皮肤贴合良好，接地
船舶焊接技术现状与展望 XXX 澄城县职业中专（陕西渭南 715200） 【摘要】自1986年成立了中国船舶工业高效焊接技术指导组以来，通过统一规划、分类指导、整体推进的方针，在船舶行业中大力推广应用铁粉焊条、重力焊条、下行焊条、CO2气体保护焊、药芯焊丝、单面焊技术、多丝埋弧焊技术、气电垂直自动焊、气电横向自动焊、多丝高速自动角焊、双丝MAG焊、双丝气电垂直自动焊、管子法兰自动机器人焊等项高效焊接工艺，新材料与新设备，使焊接生产效率大幅度地提高，从而促进了船舶产量的大幅度的增长，基本满足了主力船型（油船、散货船、集装箱船等等）的建造和质量要求，从中可见船舶焊接技术是船舶建造中的关键技术之一，对推进先进船舶建造技术，缩短造船周期起着关键作用。 关键字∶船舶制造焊接技术焊接工艺焊接材料设备 1．船舶工业的新形势 2006年是我国船舶工业贯彻实施“十一五”计划的开局之年，经各船舶企业的努力奋斗，使船舶工业呈现了持续、稳步、健康的发展势头。主要表现在全国造船完工量达1452万载重吨，同比增长20%，新承接船订单达4251万载重吨，同比增长73%。我国造船完工量占世界市场份额的19%，连续12年稳居世界第三，与韩国、日本等先进造船大国的差距大幅缩小；新承接船舶订单占世界市场份额32%，位居世界第二；手持船舶订单占世界市场份额24%。 2．焊接技术是船舶工业的关键 目前，世界各主要造船企业在20世纪90年代中期已普遍完成了一轮现代化改造。同时，在此基础上又陆续启动了新一轮现代化改造计划。投资目标很显然集中于高新技术，投资力度进一步加大，大量采用全新的造船焊接工艺流程，高度柔性的自动化焊接生产系统和先进的焊接机器人技术，以保证这些造船强国在国际竞争中具有独特的技术优势。进入21世纪，面对新的挑战和机遇，对我国船舶焊接技术进行综合分析研究是极有现实性和针对性的，并以此来激励我们去做好当前必须做的各项工作，大力推进高效焊接技术，加快焊接技术改造步伐，努力将相对资源优势转化为科技竞争优势，促进船舶产业进步和产业升级。否则，将不但难以实现船舶工业振兴的宏伟发展计划，甚至会出现我国现有的国际市场份额都难以维持的严峻局面。 3．船舶焊接技术现状 受20世纪70年代中期和20世纪80年代期2次严重造船危机打击，世界造船业总局面发生了重要变化。日本、韩国、中国（包括台湾省）造船业迅速发展起来，使世界造船中心由欧洲转向东
钢质管道焊接技术与焊工考试简介 一、焊接的概念 定义：通过加热、加热熔化加压的方法，或加热加压两者并用的方法，得到永久牢固的联接。 二、焊接分类 1、熔化焊： a、电弧焊：手工电弧焊（SMAW）、埋弧焊（SAW）； b、气焊（OFW）； c、气体保护焊：二氧化碳、钨极氩弧焊（GTAW）； d、等离子焊； e、电渣焊； f、激光焊； 2、压力焊：电阻焊、摩擦焊、爆炸焊等； 3、钎焊：铜焊、锡焊； 4、胶接：化学方法。 埋弧焊特点：线能量小，焊剂包住电弧。 三、焊接结构的优缺点 优点：结构轻，节省材料，接头密封性好，生产效率高，易于自动化； 缺点：产生残余应力，容易变形，对工艺要求高，产生热辐射、光辐射，产生有害气体（低氢型焊条）。 四、焊接材料：焊条、焊丝、焊剂、保护气体 SMAW：焊条； 埋弧焊：焊丝、焊剂； 气体保护焊：焊丝，保护气体； GTAW：钨极氩弧焊。 1、焊条类型 按冶金特点：酸性焊条、碱性焊条； 按药皮主要成份：钛钙型、低氢型、纤维素型、铁钙型。 2、酸性焊条、碱性焊条的特点： （1）酸性焊条： 优点：J422（20＃钢），电弧柔和，飞溅小，铁水（熔池）流动性好，电弧拉长一点也不会产生什么问题；对工件处理要求低（油锈水），产生气孔的概率低，交直流两用。 缺点：焊缝中含有较小H、O，脱氢、脱氧不完全，塑性、韧性比较差，用在不受冲击载荷、疲劳、剪切的场合。 （2）碱性焊条：J507（16MnR） 优点：塑性、韧性好，抗裂性好，药皮有脱氧、渗合金； 缺点：操作难度大（短弧操作、10mm以内），焊条与熔池间距越短越好，易产生气孔，对工件上的油锈水敏感，对焊条的烘烤、保管要求高，焊条吸湿性强，脱渣困难，易夹渣。烘烤温度350度至400度，降至150度恒温保存。 一般用于直流反接。 五、电源的特性 对直流焊机而言：正接、反接。 正接法：工件接正极，用于酸性焊条。 反接法：工件接负极，用于碱性焊条。 六、电弧的稳定性：直流好于交流。药皮的影响：油、锈水影响电弧的稳定。 电弧磁偏吹：钢管带磁，应消磁。消磁方法：绕线圈、搭桥法、加热法。 七、焊条的型号、牌号：
机床行业焊接技术的应用 机床行业的焊接技术的应用是随着国外引进产品技术发展起来的。同时，国内焊接技术的发展也促进了机床行业焊接技术的应用。目前，在机床行业中应用的主要焊接技术有以下几个方面: 1.钢板预处理技术应用 机床行业的钢板预处理生产线，是1993年由济南第二机床厂开始使用的，它是在造船行业、重机行业、矿山行业使用的基础上开始的。该预处理生产线是由该厂和青岛第三铸造机械厂联合开发制造，其主要工艺流程为：钢板校平、预热、抛丸除锈、自动喷漆、烘干，全长60米。主要技术参数为：钢板校平厚度8～40mm，校平宽度３ｍ；预处理钢板厚度8～160mm，有效宽度3ｍ；处理结构件最大规格为1500（宽）×800（高）；预处理速度为0～4m/min；年处理能力为４万吨/年；采用了PC自动控制和手动控制两种方式。该钢板预处理生产线,解决了原材料的锈蚀、氧化皮等不良因素，提高了数控切割落料质量和机床产品的外观质量。 2.数控切割技术应用 1982年由济南第二机床厂开始将国产数控切割机应用于钢板零件的切割落料之中，1988年开始应用了计算机自动编程套料技术，使钢板利用率由70％提高到74％；1992年济南第一机床厂引进了美国等离子数控切割机和激光数控切割机，开始了机床行业数控等离子和激光切割的应用，使厚度为0.5～8mm的薄钢板切割精度达到了0.5～1mm。"七五"期间，济南第二机床厂开发研究了厚钢板数控精密切割技术，使厚钢板数控精密切割厚度达到了275mm，该项目获得了机械部机床行业"七五"工艺成果一等奖。1993年，济南第二机床厂通过引进数控水下氧气等离子切割机，使机床行业数控等离子碳钢切割厚度由8ｍｍ提高到了25mm，减少了中厚板的切割变形，提高了中厚钢板零件的切割精度和切割质量。
激光焊接技术 激光焊接技术属于熔融焊接，以激光束为能源，冲击在焊件接头上。 目录 1基本信息 2激光焊接的优势 3工艺参数 ?激光功率 ?光束焦斑 ?功率控制 4优缺点 5应用 6混合焊接优势 1基本信息 激发电子或分子使其在转换成能量的过程中产生集中且相位相同的光束，Laser来自Light Amplification by Stimulated Emission Radiation的第一个字母所组成。 由光学震荡器及放在震荡器空穴两端镜间的介质所组成。介质受到激发至高能量状态时，开始产生同相位光波且在两端镜间来回反射，形成光电的串结效应，将光波放大，并获得足够能量而开始发射出激光。激光亦可解释成将电能、化学能、热能、光能或核能等原始能源转换成某些特定光频（紫外光、可见光或红外光的电磁辐射束的一种设备。转换形态在某些固态、液态或气态介质中很容易进行。当这些介质以原子或分子形态被激发，便产生相位几乎相同且近乎单一波长的光束-----激光。由于具同相位及单一波长，差异角均非常小，在被高度集中以提供焊接、切割及热处理等功能前可传送的距离相当长。 世界上的第一个激光束于1960年利用闪光灯泡激发红宝石晶粒所产生，因受限于晶体的热容量，只能产生很短暂的脉冲光束且频率很低。虽然瞬间脉冲峰值能量可高达10^6瓦，但仍属于低能量输出。使用钕（ND）为激发元素的钇铝石榴石晶棒（Nd:YAG）可产生1---8KW的连续单一波长光束。YAG激光，波长为1.06uM，可以通过柔性光纤连接到激光加工头，设备布局灵活，适用焊接厚度0.5-6mm。使用CO2为激发物的CO2激光（波长10.6uM），输出能量可达25KW，可做出2mm板厚单道全渗透焊接，工业界已广泛用于金属的加工上。 早期的激光焊接研究实验大多数是利用红宝石脉冲激光器，当时虽然能够获得较高的脉冲能量，但是这些激光器的平均输出功率相当低，这主要是由激光器很低的工作效率和发光物质的受激性所决定的。激光焊接主要使用CO2激光器和YAG激光器，YAG激光器由于具有较高的平均功率，在它出现之后就成为激光点焊和激光缝焊的优选设备。激光焊接与电子束焊接