紫铜焊接是被焊工件的材质(这里指紫铜),通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质紫铜达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程,一般用于工业 紫铜焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加压力。紫铜焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超波等。
19世纪末之前,唯一的紫铜焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。最早的现代紫铜焊接技术出现在19世纪末,先是弧焊和氧燃气焊,稍后出现了电阻焊。
压焊是在加压条件下,使两工件在固态下实现原子间结合,又称固态紫铜焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊,当电流通过两工件的连接端时,该处因电阻很大而温度上升,当加热至塑性状态时,在轴向压力作用下连接成为一体。各种压焊方法的共同特点是在紫铜焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损,和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了紫铜焊接过程,也改善了紫铜焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊紫铜焊接的材料,往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。 钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料,将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度,利用液态钎料润湿工件,填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散,从而实现紫铜焊接的方法。 紫铜焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在紫铜焊接时会受到紫铜焊接热作用,而发生组织和性能变化,这一区域被称为热影响区。紫铜焊接时因工件材料紫铜焊接材料、紫铜焊接电流等不同,焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象,也使焊件性能下降,恶化紫铜焊接性。这就需要调整紫铜焊接条件,焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处可以改善焊件的紫铜焊接质量。
丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝,这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中;焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。角接头承载能力低,一般不单独使用,只有在焊透时,或在内外均有角焊缝时才有所改善,多用于封闭形结构的拐角处。 紫铜焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。紫铜焊接的密封性好,适于制造各类容器。发展联合加工工艺,使紫铜焊接与锻造、铸造相结合,可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构,经济效益很高。
采用紫铜焊接工艺能有效利用材料,紫铜焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济、优质。紫铜焊接已成为现代工业中一种不可缺少,而且日益重要的加工工艺方法。 未来的紫铜焊接工艺,一方面要研制新的紫铜焊接方法、紫铜焊接设备和紫铜焊接材料,以进一步提高紫铜焊接质量和安全可靠性,如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等紫铜焊接能源;运用电子技术和控制技术,改善电弧的工艺性能,研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。 |