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焊接技术的发展

焊接技术的发展
焊接技术的发展

焊接技术的发展

在现代电子焊接技术的发展历程中,经历了两次历史性的变革:第一次是从通孔焊接技术向表面贴装焊接技术的转变;第二次便是我们正在经历的从有铅焊接技术向无铅焊接技术的转变。焊接技术的演变直接带来了两个结果:一是线路板上所需焊接的通孔元器件越来越少;二是通孔元器件(尤其是大热容量或细间距元器件)的焊接难度越来越大,特别是对无铅和高可靠性要求的产品。再来看看全球电子组装行业目前所面临的新挑战:全球竞争迫使生产厂商必须在更短时间里将产品推向市场,以满足客户不断变化的要求;产品需求的季节性变化,要求灵活的生产制造理念;全球竞争迫使生产厂商在提升品质的前提下降低运行成本;无铅生产已是大势所趋。上述挑战都自然地反映在生产方式和设备的选择上,这也是为什么选择性波峰焊(以下简称选择焊)在近年来比其他焊接方式发展得都要快的主要原因;当然,无铅时代的到来也是推动其发展的另一个重要因素。

通孔元器件的焊接主要采用手工焊、波峰焊和选择焊等几种焊接技术,它们的特点各不相同,下面我们进行一下简单的介绍:手工焊接

手工焊接由于具有历史悠久、成本低、灵活性高等优势,至今仍被广泛采用。但是,在可靠性要求高、焊接难度大的一些应用中,由于下述原因受到相当的制约:

1、烙铁头的温度难以精确控制,这是一个最根本的问题。如果烙铁头温度过低,容易造成焊接温度低于工艺窗口的下限而形成冷焊或虚焊;同时,由于烙铁的热回复性毕竟有限,非常容易导致金属化通孔内透锡不良。烙铁头温度过高,容易使焊接温度高于工艺窗口上限而形成过厚的金属间化合物层,从而导致焊点变脆、强度下降,并可能导致焊盘脱落使线路板报废;

2、焊点质量的好坏往往受到操作者的知识、技能和情绪的影响,很难进行控制;

3、劳动力较机器设备的成本优势正在逐渐丧失。

虽然有上述的局限性但在实际的生产过程中由于种种的原因,手工焊接还是必不可少的。

波峰焊

普通波峰焊的焊接方式:熔化的焊料(铅锡合金),经电动泵形成单波(λ波)或双波(扰流波和λ波),插件在预热之后,整个插件板经过单波(λ波)或双波(扰流波和λ波),以达到焊接目的。

波峰焊的焊接流程:插件通过传送带进入波峰焊机以后,助焊剂通过喷雾的形式(或其他形式)涂敷到整个插件上(助焊剂主要是为了达到去除氧化物与降低被焊接材质表面张力),经过喷涂助焊剂后的插件到达预热区(预热区主要有三个目的:①使助焊剂达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润,②蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂,如果这些东西不

被去除的话,它们会在过波峰时沸腾并造成焊锡溅射,或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点。③减小插件进入焊接波峰时产生的热冲击。)经过预热后板子到达焊接区,焊接区的温度通常设定在240度到250度之间,每个焊接的焊接时间大概也就在1-2秒就完成焊接了。当线路板进入波峰时,焊锡流动的方向和板子的行进方向相反,可在元件引脚周围产生涡流。这就像是一种洗刷,将上面所有助焊剂和氧化膜的残余物去除,在焊点到达浸润温度时形成一个良好的焊点。

波峰焊设备发明至今已有50多年的历史了,在通孔元器件电路板的制造中具有生产效率高和产量大等优点,因此曾经是电子产品自动化大批量生产中最主要的焊接设备。但是,在其应用中也存在有一定的局限性:

1、无法满足同一块线路板上各种元件焊接参数。

同一块线路板上的不同焊点因其特性不同(如热容量、引脚间距、透锡要求等),其所需的焊接参数可能大相径庭。但是,波峰焊的特点是使整块线路板上的所有焊点在同一设定参数下完成焊接,因而不同焊点间需要彼此“将就”,这使得波峰焊较难完全满足高品质线路板的焊接要求;

2、在实际应用中比较容易出现问题。

为了满足某种元件或某个部分的焊接参数会调整各种参数,入调升温度、调整焊接速度、助焊剂的量等,如果调升温度时热

冲击就会过大,这样容易造成整块线路板变形,从而使线路板顶部的元器件焊点开路;而双面插装的电路板生产工艺流程比较复杂,插件上焊好的表贴器件可能在经过波峰焊的时候出现二次熔化形成漏焊;焊好的热敏器件容易因温度过高而损坏;在生产过程中使用到很多的工装夹具和阻焊用品。为防止上述情况的发生而使用的工装夹具容易形成焊接阴影进而造成冷焊。

3、运行成本较高。

在波峰焊的实际应用中,助焊剂的全板喷涂和锡渣的产生都带来了较高的运行成本;尤其是无铅焊接时,因为无铅焊料的价格是有铅焊料的3倍以上,锡渣产生所带来的运行成本增加是很惊人的。此外,无铅焊料不断熔解焊盘上的铜,时间一长便会使锡缸中的焊料成分发生变化,这需要定期添加纯锡和昂贵的银来加以解决;

4、维护与保养麻烦。

生产中残余的助焊剂会留在波峰焊的传送系统中,而且产生的锡渣需要定期清除,这些都给使用者带来较为繁复的设备维护与保养工作;

5、线路板设计不良给生产带来一定的困难。

有些线路板在焊接时,由于设计者没有考虑到生产实际情况,无论我们设定什么样的波峰焊参数和采用各种夹具,焊接效果总是难以让人完全满意(例如,某些关键部位总是存在透锡不良或

桥连等缺陷)。波峰焊后不得不进行补焊,从而降低了产品的长期可靠性。

选择性波峰焊

选择性波峰焊的焊接方式:熔化的焊料(铅锡合金),经过电磁泵形成焊锡柱,插件在经过预热后,通过焊锡柱移动到每个需要焊接元件的下部进行单点或线的焊接。

选择性波峰焊的焊接流程:插件通过传送带进入波峰焊机以后,助焊剂通过氮气压力喷射出一条细线的形式涂敷到需要焊接的元件引脚和焊盘上,在喷涂过程中对于元件引脚比较密集的区域我们可以选择喷涂一条线,来增加工作效率。对于不密集的区域来讲我们可以喷涂单个的点,这样可以节约助焊剂;经过喷涂助焊剂后的插件到达预热区,选择性波峰焊采用的是短波预热的形式,通常预热温度在110度左右,预热30秒左右,这是PCB 的板子上的温度并没有达到110度,但如果板材太厚或者接地铜皮太大的话要酌情增加预热温度和时间;经过预热后板子到达焊接区,由电磁泵形成的锡柱在插件下方根据程序设定的位置,移动到每个需要焊接的位置通过点或线的方式将焊点上所有助焊剂和氧化膜的残余物去除,并形成良好的焊点。

由于使用选择焊进行焊接时,每一个焊点的焊接参数都可以“度身定制”,我们不必再“将就”。工程师有足够的工艺调整空间把每个焊点的焊接参数(助焊剂的喷涂量、焊接时间、焊接

波峰高度等)调至最佳,缺陷率由此降低,我们甚至有可能做到通孔元器件的零缺陷焊接。

选择焊只是针对所需要焊接的点进行助焊剂的选择性喷涂,线路板的清洁度因此大大提高,同时离子污染量大大降低。助焊剂中的NA+离子和CL-离子如果残留在线路板上,时间一长会与空气中的水分子结合形成盐从而腐蚀线路板和焊点,最终造成焊点开路。因此,传统的生产方式往往需要对焊接完的线路板进行清洗,而选择焊则从根本上解决了这一问题。

焊接中的升温和降温过程都会给线路板带来热冲击,其强度在无铅焊接中尤为突出。无铅波峰焊的波峰温度一般为260℃左右,比有铅波峰焊高10~15℃。在焊接时,整块线路板的温度经历了从室温到260℃,再冷却到室温的过程,这一升一降的两个温度变化过程所带来的热冲击会使线路板上不同材质的物体因为热胀冷缩系数不同而形成剪切应力,比如说BGA器件,在承受热冲击时便会在焊球的顶部与底部形成剪切应力,当这个剪切应力大到一定程度时便会使BGA形成分层和微裂缝。这样的缺陷很难检测(即使借助X光机和AOI),而且焊点在物理连接上仍然导通(也无法通过功能测试检测),但是当产品在实际使用中该焊点受到震动等外来因素影响时,很容易形成开路。选择焊只是针对特定点的焊接,无论是在点焊和拖焊时都不会对整块线路板造成热冲击,因此也不会在BGA等表面贴装器件上形成明显的剪切

应力,从而避免了热冲击所带来的各类缺陷。无铅焊接所需温度高,焊料可焊性和流动性差,焊料的熔铜性强。

选择性波峰焊又称机器人焊接,是为了满足通孔元器件焊接发展要求而发明的一种特殊形式的波峰焊。选择焊一般由助焊剂喷涂、预热和焊接三个模块构成。通过设备编程装置,助焊剂喷涂模块可对每个焊点依次完成助焊剂选择性喷涂,经预热模块预热后,再由焊接模块对每个焊点逐点完成焊接。

选择性波峰焊设备的组成和技术要点

助焊剂喷涂系统

选择焊采用选择性助焊剂喷涂系统,即助焊剂喷头根据事先编制好的程序指令运行到指定位置后,仅对线路板上需要焊接的区域进行助焊剂喷涂(可点喷和线喷),不同区域的喷涂量可根据程序进行调节。由于是选择性喷涂,不仅助焊剂用量比波峰焊有很大的节省,同时也避免了对线路板上非焊接区域的污染。

因为是选择性喷涂,所以对助焊剂喷头控制的精度要求非常高(包括助焊剂喷头的驱动方式),同时助焊剂喷头也应具备自动校准功能。

此外,助焊剂喷涂系统中,在材料的选择上必须能要考虑到非VOC助焊剂(即水溶性助焊剂)的强腐蚀性,因此,凡有可能接触到助焊剂的地方,零部件都必须能抗腐蚀。

预热模块

预热模块的关键在于安全,可靠。

首先,整板预热是其中的关键。因为整板预热可以有效地防止线路板的不同位置受热不均而造成线路板的变形。

其次,预热的安全可控非常重要。预热的主要作用是活化助焊剂,由于助焊剂的活化是在一定温度范围下完成的,过高和过低的温度对助焊剂的活化都是不利的。此外,线路板上的热敏器件也要求预热的温度可控,不然热敏器件将很有可能被损坏。

试验表明,充分的预热还可以缩短焊接时间和降低焊接温度;而且这样一来,焊盘与基板的剥离、对线路板的热冲击,以及熔铜的风险也降低了,焊接的可靠性自然大大增加。

焊接模块

焊接模块通常由锡缸、机械/电磁泵、焊接喷嘴、氮气保护装置和传动装置等构成。由于机械/电磁泵的作用,锡缸中的焊料会从独立的焊接喷嘴中不断涌出,形成一个稳定的动态锡波;氮气保护装置可以有效防止由于锡渣产生而堵塞焊接喷嘴;而传动装置则保证了锡缸或线路板的精确移动以实现逐点焊接。

1.氮气的使用。氮气的使用可以将无铅焊料的可焊性提高4倍,这对全面提高无铅焊接的质量是非常关键的。

2.选择焊与浸焊的根本区别。浸焊是将线路板浸在锡缸中依靠焊料的表面张力自然爬升完成焊接。对于大热容量和多层线路板,浸焊是很难达到透锡要求的。选择焊则不同,焊接喷嘴中冲出来的是动态的锡波,它的动态强度会直接影响到通孔内的垂直

透锡度;特别是进行无铅焊接时,因为其润湿性差,更需要动态

强劲的锡波。此外,流动强劲的波峰上不容易残留氧化物,这对

提高焊接质量也会有帮助。

3.焊接参数的设定。

针对不同的焊点,焊接模块应能对焊接时间、波峰头高度和焊接位置进行个性化设置,这将使操作工程师有足够的空间来进

行工艺调整,从而使每个焊点的焊接效果达到最佳。有的选择焊

设备甚至还能通过控制焊点的形状来达到防止桥连的效果。

线路板传送系统

选择焊对线路板传送系统的关键要求是精度。为了达到精度要求,传送系统应满足以下两点:

1.轨道材料防变形,稳定耐用;

2.在通过助焊剂喷涂模块和焊接模块的轨道上加装定位装置。

选择焊所带来的低运行成本

选择焊的低运行成本是其迅速受到制造厂商欢迎的重要原因。优势

前面已提到过,现在的线路板通孔元器件的焊接往往有可能只占

整体线路板焊接的很小一部分,在这样的情况下,选择焊具有以

下的成本优势:

:较小的设备占地面积

:较少的能源消耗

:大量的助焊剂节省

:大幅度减少锡渣产生

:大幅度减少氮气使用量

:没有工装夹具费用的发生

选择焊的品牌主要有:ERSA、PEK、RPS、Pillarhouse 要加插点照片

二、普通波峰焊和选择性波峰焊焊接流程;

1、普通波峰焊的焊接流程

插件通过传送带进入波峰焊机以后,助焊剂通过喷雾的形式涂敷到整个插件上(助焊剂主要是为了达到去除氧化物与降低被焊接材质表面张力),经过喷涂助焊剂后的插件到达预热区(我们公司采用的是短波预热,预热温度为420度。预热时间大概在15秒左右)(预热区主要有三个目的:①使助焊剂达到并保持一个活化温度来保证焊点的完全浸润,②蒸发掉所有可能吸收的潮气或稀释助焊剂的载体溶剂,如果这些东西不被去除的话,它们会在过波峰时沸腾并造成焊锡溅射,或者产生蒸汽留在焊锡里面形成中空的焊点。③减小插件进入焊接波峰时产生的热冲击。)经

过预热后板子到达焊接区,焊接区的温度通常设定在240度到250度之间,每个焊接的焊接时间大概也就在1-2秒就完成焊接了。对穿通孔元件来讲单波就足够了,对于双波峰焊接的情况在表贴元件波峰焊的情况用的比较多(我们公司就是通孔式元件焊接,因此我们目前之使用了单波峰进行焊接)。当线路板进入波峰时,焊锡流动的方向和板子的行进方向相反,可在元件引脚周围产生涡流。这就像是一种洗刷,将上面所有助焊剂和氧化膜的残余物去除,在焊点到达浸润温度时形成一个良好的焊点。

2、选择性波峰焊的焊接流程。

插件通过传送带进入波峰焊机以后,助焊剂通过氮气压力喷射出一条细线的形式涂敷到需要焊接的元件引脚和焊盘上,在喷涂过程中对于元件引脚比较密集的区域我们可以选择喷涂一条线,来增加工装效率。对于不密集的区域来讲我们可以喷涂单个的点,这样可以节约助焊剂;经过喷涂助焊剂后的插件到达预热区,选择性波峰焊采用的是短波预热的形式,通常预热温度在110度左

右,预热30秒左右,这是PCB的板子上的温度并没有达到110度,但如果板材太厚或者接地铜皮太大的话要酌情增加预热温度和时间;经过预热后板子到达焊接区,由电磁泵形成的锡柱在插件下方根据程序设定的位置,移动到每个需要焊接的位置通过点或线的方式将焊点上所有助焊剂和氧化膜的残余物去除,并形成良好的焊点。

三、普通波峰焊和选择性波峰焊的优缺点

1、普通波峰焊的优缺点:

优点:普通波峰焊设备发明至今已有50多年的历史了,在通孔元器件电路板的制造中具有生产效率高和产量大等优点,曾经是电子产品自动化大批量生产中最主要的焊接设备。

缺点:普通波峰焊在其应用中存在有一定的局限性:(1)、焊接参数只有一种。实际生产中同一块插件板上的不同焊点因其特性不同,其所需的焊接参数可能大相径庭。但是,波峰焊的特点是使整块插件板上的所有焊点在同一设定参数下完成焊接,因而不同焊点间需要彼此“将就”,这使得波峰焊较难完全满足高品质线路板的焊接要求。

(2)、(3)、运行成本较高。在波峰焊的实际应用中,助焊剂的全板喷涂和锡渣的产生都带来了较高的运行成本。

(4)、维护与保养麻烦。生产中残余的助焊剂会留在波峰焊的传送系统中,而且产生的锡渣需要每天清除,这些都给使用者带来较为繁复的设备维护与保养工作。

(5)、线路板设计不良给生产带来一定的困难。有些线路板在焊接时,由于设计者没有考虑到生产实际情况,无论我们设定什么样的波峰焊参数和采用各种夹具,焊接效果总是难以让人完全满意(例如,某些关键部位总是存在透锡不良或桥连等缺陷)。波峰焊后不得不进行补焊,从而降低了产品的长期可靠性。

2、普通波峰焊的优缺点:

(1)、助焊剂喷涂系统。优点:选择焊采用选择性助焊剂喷涂系统,即助焊剂喷头根据事先编制好的程序指令运行到指定位置后,仅对线路板上需要焊接的区域进行助焊剂喷涂(可喷点和喷线),不同区域的喷涂量可根据程序进行调节。由于是选择性喷涂,不仅助焊剂用量比波峰焊有很大的节省,同时也避免了对线路板上非焊接区域的污染。缺点:因为是选择性喷涂,所以对助焊剂喷头控制的精度要求非常高(包括助焊剂喷头的驱动方式),同时助焊剂喷头也应具备自动校准功能。

(2)焊接模块。电磁泵、焊接喷嘴、氮气保护装置和传动装置等构成。由于电磁泵的作用,锡缸中的焊料会从独立的焊接喷嘴中不断涌出,形成一个稳定的动态锡波;氮气保护装置可以有效防止由于锡渣产生而堵塞焊接喷嘴;而传动装置则保证了锡缸或线

路板的精确移动以实现逐点焊接。氮气的使用。可以大幅的降低焊锡渣的形成。缺点:生产效率比较底。

(3)、焊接参数的设定。对不同的焊点,焊接模块应能对焊接时间、波峰头高度和焊接位置进行个性化设置,这将有足够的空间来进行工艺调整,从而使每个焊点的焊接效果达到最佳。

选择性波峰焊还有其他的优点:较少的能源消耗(锡锅预热和维持温度所需能量);大幅度减少氮气使用量(波峰焊是整个的锡锅度需要氮气保护,而选择性波峰焊只有喷嘴部分氮气保护);没有工装夹具费用的发生。

焊接技术发展趋势.doc

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焊接技术发展趋势 2007-10-20 焊接技术的发展水平,是一个国家机械制造和科学技术发展水平的标志之一。目前焊接技术的发展趋势具有如下特点: ⑴随着新的焊接材料和结构的不断出现,需要开发新的焊接工艺方法。 ⑵改进常用的普通焊接工艺方法,提高焊接过程机械化、自动化水平,提高焊接质量和生产率。 ⑶采用电子计算机控制焊接过程,大力推广焊接机器人、焊接中心。 ⑷发展专用成套焊接设备。 下面介绍部分成熟的焊接新技术: 一、超声波焊接 【超声波焊接】是指利用超声波的高频振荡能对工件接头进行局部加热和表面清理,然后施加压力实现焊接的一种压焊方法。进行超声波焊接时,焊件表面无变形,表面不需严格清理,焊接质量高。超声波焊接适合于焊接厚度小于0.5mm 的工件。目前广泛应用于无线电、仪表、

精密机械及航空工业等部门。 二、爆炸焊 【爆炸焊】是利用炸药爆炸产生的冲击力造成工件的迅速碰撞,实现连接工件的一种压焊方法。爆炸焊的质量较高、工艺操作简单,爆炸焊主要用GF 生产复合材料。美国“阿波罗”登月宇宙飞船的燃料箱用钛板制成,它与不锈钢管的联结采用了爆炸焊方法。 三、等离子弧焊 【等离子弧焊】是借助水冷喷嘴对电弧的拘束作用,获得较高能量密度的等离子弧进行焊接的方法。等离子弧能量易于控制,能量密度大,穿透能力强,焊接质量高,生产率高,焊缝深宽比大。但其焊炬结构复杂,对控制系统要求较高,等离子弧焊广泛用于航空航天等尖端技术所用的铜合金、钛合金、合金钢等金属的焊接。 四、扩散焊 【扩散焊】是指将工件在高温下加压,但不产生可见变形和相对移动的固态焊接方法。扩散焊的特点是焊接接头质量高,焊件变形小,它能焊接同种和异种金属材料,特别是不适于熔焊的材料,还可用于金属与非金属间的焊接,能用

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1885年:美国人Elihu Thompson获得电阻焊机的专利权。 1885年:俄罗斯人Benardos Olszewski发展了碳弧焊接技术。 1888年:俄罗斯人H.г.Cлавянов发明金属极电弧焊。1889—1890年:美国人C.L.Coffin首次使用光焊丝作电极进行了电弧焊接。1890年;美国人C.L.Coffin提出了在氧化介质中进行焊接的概念。 1890年:英国人Brown第一次使用氧加燃气切割进行了抢劫银行的尝试。 1895年:巴伐利亚人Konrad Roentgen观察到了一束电子流通过真空管时产生X射线的现象。 1895年:法国人Le Chatelier获得了发明氧乙炔火焰的证书。 1898年:德国人Goldschmidt发明铝热焊。 1898年:德国人克莱菌.施密特发明铜电极弧焊。 1900年:英国人Strohmyer发明了薄皮涂料焊条。 1900年:法国人Fouch和Picard制造出第一个氧乙炔割炬。 1901年:德国人Menne发明了氧矛切割。 1904年:瑞典人奥斯卡.克杰尔贝格建立了世界上第一个电焊条厂—ESAB公司的OK焊条厂。 1904年:美国人Avery发明了便携式钢瓶。 1907年:在美国纽约拆除旧的中心火车站时,由于使用氧乙炔切割节省工程成本的20%多。 1907年:10月瑞典人O.Kjellberg完善了厚药皮焊条。 1909年:Schonherr发明了等离子弧。 1911年:由Philadelphia&Suburban气体公司建成了第一条使用氧溶剂气焊焊接的11英里长管线。 1912年:第一根氧乙炔气焊钢管投入市场。

电子束焊工艺

电子束焊工艺 一、电子束焊的特点电子束焊是利用会聚的高速电子流轰击工件接缝处所产生的热能,使金属熔合的一种焊接方法。电子轰击工件时,动能转变为热能。电子束作为焊接热源有两个明显的特点:(1)功率密度高电子束焊接时常用的加速电压范围为30~150kV,电子束电流20~1000mA,电子束焦点直径约为0.1~1mm,这样,电子束功率密度可达106W/cm2以上。(2)精确、快速的可控性作为物质基本粒子的电子具有极小的质量(9.1×10-31kg)和一定的负电荷(1.6×10-19C),电子的荷质比高达1.76×1011C/kg,通过电场、磁场对电子束可作快速而精确的控制。电子束的这一特点明显地优于激光束,后者只能用透境和反射镜控制,速度慢。基于电子束的上述特点和焊接时的真空条件,电子束焊接具有下列主要优缺点。 优点:1)电子束穿透能力强,焊缝深宽比大。目前,电子束焊缝的深宽比可达到60:1。焊接厚板时可以不开坡口实现单道焊,比电弧焊可以节省辅助材料和能源的消耗。2)焊接速度快,热影响区小,焊接变形小。对精加工的工件可用作最后连接工序,焊后工件仍保持足够高的精度。3)真空电子束焊接不仅可以防止熔化金属受到氧、氮等有害气体的污染,而且有利于焊缝金属的除气和净化,因而特别适于活泼金属的焊接。也常用电子束焊接真空密封元件,焊后元件内部保持在真空状态。4)电子束在真空中可以传到较远的位置上进行焊接,因而也可以焊接难以接近部位的接缝。5)通过控制电子束的偏移,可以实现复杂接缝的自动焊接。可以通过电

子束扫描熔池来消除缺陷,提高接头质量。缺点:1)设备比较复杂、费用比较昂贵。2)焊接前对接头加工、装配要求严格,以保证接头位置准确、间隙小而且均匀。3)真空电子束焊接时,被焊工件尺寸和形状常常受到工作室的限制。4)电子束易受杂散电磁场的干扰,影响焊接质量。5)电子束焊接时产生的X射线需要严加防护以保证操作人员的健康和安全。二、工作原理和分类(1)工作原理电子束是从电子枪中产生的。通常电子是以热发射或场致发射的方式从发射体(阴极)逸出。在25~300kV的加速电压的作用下,电子被加速到0.3~0.7倍的光速,具有一定的动能,经电子枪中静电透镜和电磁透镜的作用,电子会聚 成功率密度很高的电子束。 这种电子束撞击到工作表面,电子的动能就转变为热能,使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸气的作用下熔化的金属被排开,电子束就能继续撞击深处的固态金属,很快在被焊工件上“钻”出一个锁形小孔,小孔的周围被液态金属包围。随着电子束与工件的相对移动,液态金属沿小孔周围流向熔池后部,逐渐冷却、凝固形成了焊缝。电子束传送到焊接接头的热量和其熔化金属的效果与束流强度、加速电压、焊接速度、电子束斑点质量以及被焊材料的性能等因素有密切的关系。(2)分类电子束焊的分类方法很多。按被焊工件所处的环境的真空度可分为三种:高真空电子束焊,低真空电子束焊和非真空电子束焊。高真空电子束焊是在10-4~10-1Pa的压强下进行的。良好的真空条件,可以保证对熔池的“保护”防止金属元素

焊接发展史

公元前3000多年埃及出现了锻焊技术。 公元前2000多年中国的殷朝采用铸焊制造兵器。 公元前200年前,中国已经把握了青铜的钎焊及铁器的锻焊工艺。 1801年:英国H.Davy发现电弧。 1836年:Edmund Davy 发现乙炔气。 1856年:英格兰物理学家James Joule 发现了电阻焊原理。 1859年:Deville和Debray发明氢氧气焊。 1881年:法国人 De Meritens 发明了最早期的碳弧焊机。 1881年:美国的R. H. Thurston 博士用了六年的时间,完成了全系列铜-锌合金钎料在强度与延伸性方面的全部实验。 1882年:英格兰人Robert A. Hadfield发明并以他的名字命名的奥氏体锰钢获得了专利权。 1885年:美国人Elihu Thompson 获得电阻焊机的专利权。 1885年:俄罗斯人 BenardosOlszewski 发展了碳弧焊接技术。 1888年:俄罗斯人H.г.Cлавянов发明金属极电弧焊。 1889—1890年:美国人C. L. Coffin首次使用光焊丝作电极进行了电弧焊接。1890年;美国人C. L. Coffin提出了在氧化介质中进行焊接的概念。 1890年:英国人Brown 第一次使用氧加燃气切割进行了抢劫银行的尝试。1895年:巴伐利亚人 Konrad Roentgen 观察到了一束电子流通过真空管时产生X射线的现象。 1895年:法国人 Le Chatelier 获得了发明氧乙炔火焰的证书。 1898年:德国人Goldschmidt发明铝热焊。 1898年:德国人克莱菌.施密特发明铜电极弧焊。 1900年:英国人Strohmyer发明了薄皮涂料焊条。

电弧焊技术现状及发展方向

电弧焊技术现状及发展方向 学习了焊接导论,感觉对焊接有了初步的了解,并非当初我所想象的那样整天拿着焊枪,戴着面罩的样子,这只是普通的手工焊而已,还有许多的焊接方法,例如气体保护焊、埋弧焊、电弧焊等。 焊接是一种重要的材料加工工艺,它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术,是现代机器制造业重要的加工技术,它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术、桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门,据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金,都是通过焊接而付诸使用的。可以毫不夸大的说,没有现代焊接技术的发展,就不会有现代工业和科学技术的今天,焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。 一、电弧焊技术现状 焊接是一种重要的材料加工工艺,它与金属切削加工、压力加工、铸造、热处理等金属加工一起构成的金属加工技术,是现代机器制造业重要的加工技术,它广泛的应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、核动力工程、微电子技术,桥梁、船舶、潜艇,以及各种金属结构等工业部门,据不完全统计全世界年产量的钢和大量的非铁合金,都是通过焊接而付诸使用的。可以毫不夸大的说,没有现代焊接技术的发展,就不会有现代工业和科学技术的今天,焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一。 随着生产的发展和科学技术的进步,焊接已成为—门独立的学科,并广泛应用于宇航、航空、核工业、造船、建筑及机械制造等工业部门,在我国的国民经济发展中,尤其是制造业发展中,焊接技术是一种不可缺少的加工手段。以西气东输工程项目为例,全长约4300公里的输气管道,焊接接头的数量竟达35万个以上,整个管道上焊缝的长度至少1万5千公里。离开焊接,简直无法想象如何完成这样的工程。 (一)电弧焊的优点 1、高效、节能并能够自动调节焊接参数的智能型逆变焊机将逐取代手弧焊和普通晶闸管焊机,而且焊机的操作趋向于简单化、智能化,以符合当今淡化操作技能的趋势。 2、在汽车上、造船、工程机械和航空等领域,适用于不同场合的智能化焊接机器人较为广泛的应用,大幅度提高了焊接质量和生产效率。 3、电弧焊的逐步推广使用,大大的减少了劳动力,提高了生产的效率,促进了经济的发展。 (二)焊接自动化技术 随着数字化技术日益成熟,代表处动地接技术的数字焊机、数字化控制技术业已稳步进入市场。三峡工程、西气东输工程、航天工程、船舶工程等国家大型基础工程,有效地促进了先进焊接特别是焊接自动化技术的发展与进步。汽车及零部件的制造对焊接的自动化程度要求日新月异。我国焊接产业逐步走向“高效、自动化、智能化”。目前我国的焊接自动化率还不足30%,同发达工业国家的80%差距甚远。从20世纪未国家逐渐在各个行业推广自动焊的基础焊接方式

现代焊接技术发展的现状及前景

现代焊接技术发展的现状及前景 【摘要】焊接作为一门制造技术,在制造业中起着重要作用。没有一种技术能像焊接技术那样被制造商如此普遍地用于金属及合金的高效连接,并在其产品中产生如此多的附加值。 【关键词】现代;焊接技术;发展;现状;前景 目前焊接广泛应用于各种材料的连接,并采用了诸如激光、电子束焊等先进技术,无论是在建筑、桥梁行业,还是在车辆、计算机及医疗机械行业,绝大多数产品离开焊接技术就根本无法制造。特别是有了异种材料和非金属构料的连接技术和在产品形状与设计方面的创新制造方法,焊接技术的未来充满了希望。 1.焊接技术发展的现状 近年来随着制造业的蓬勃发展,提高焊接生产的生产率,保证产品质量,实现焊接生产的自动化和智能化越来越受到焊接生产企业的重视。现代智能控制技术、数字化信息处理技术、图像处理及传感器技术、高性能CPU芯片等现代高新技术的融入,使现代焊接技术取得了长足进步。 1.1焊接工艺高速高效化 以实现高速度、高熔敷率、高质量的焊接工艺为目标,国内外在多牡多弧焊接工艺、多元气体保护焊接工艺、活性化焊接新工艺等方面开展了广泛深入的研究,且取得了显著成效。 在多丝多弧焊接新:工艺方面,日本、瑞士、德国等国公司在多根焊丝配以单个或多个电源方面开展了大量的焊接研究丁作,在提高焊接生产速度和金属熔敷率方面取得了一些实用化的成果。例如日本的藤村告史开发的多丝焊接系统,可用于角焊缝的高速焊接,焊速可以达到1.8m/min。 基于上述思想,伴随着新型的功能强大的数字信息处理DSP的出现,Fronius 公司推出了全数字化焊接电源,随后Panosonic等公司也推出了各自的数宁化焊接电源产品,并相继;进入中国市场。数字化焊接电源实现了柔性化控制和多功能集成,具有控制精度高、系统稳定性好、产品一致性好、功能升级方便等优点。 1.2焊接质量控制智能化技术 焊缝跟踪是保证自动焊接质量的关键。在焊缝自动跟踪方面,采用的技术及获得的成果比较多。在熔滴过渡控制方面,由于焊接电源控制数字化技术的发展及先进电子元件在焊接领域的应用,使得对熔淌控制的研究达到了相当高水平。 1.3焊接生产自动化及智能化技术水平

焊接历史

19世纪80年代,焊接只用于铁匠锻造上。工业化的发展和两次世界大战的爆发对现代焊接的快速发展产生了影响。基本焊接方法—电阻焊、气焊和电弧焊都是在一战前发明的。但20世纪早期,气体焊接切割在制造和修理工作中占主导地位。过些年后,电焊得到了同样的认可。 电阻焊 首例电阻焊要追溯到1856年。James Joule(Joule加热原理发明者)成功用电阻加热法对一捆铜丝进行了熔化焊接。第一台电阻焊机用于对接焊。1886年,英国的Elihu Thomson造出了第一个焊接变压器并在来年为此项工艺申请了专利。该变压器在2V空载电压时能产生200A电流输出。此后,Thomson又发明了点焊机、缝焊机、凸焊机以及闪光对焊机,后来点焊成为电阻焊最常用的方法,如今已广泛应用于汽车工业和对其它许多金属片的焊接上。1964年,Unimation生产的首批用于电阻点焊的机器人在通用汽车公司使用。 气焊 19世纪末,一种氧乙炔火焰的气焊在法国出现了。大约在1900年,Edmund Fouche 和Charles Picard 造出了第一支焊炬。实验证明焊炬发出的火焰炙热,大约在3100.C以上。后来焊炬成为了焊接切割钢时的重要工具。 早在英国的Edmund Davy发现当碳化物在水中分解时能产生一种可燃性气体之前就发现了乙炔气体。当乙炔燃烧时,其亮无比,这一点成为它的主要用途。然而,在传输使用乙炔时经常发生爆炸。人们发现丙酮能溶解大量乙炔,尤其是压力增加时。1896年,Le Chatelier 发明了一种安全的方法储存乙炔。那就是在圆瓶内使用丙酮和多孔石来储存乙炔。 其他许多国家利用这项法国发明储存乙炔。但时有报道在传输过程中发生爆炸。瑞典人Gustaf Dahlen 改变了渗透物的成分,成功做到了让乙炔100%安全。 电弧焊 1810年,Humphrey Davy在电路的两极造了一个稳定的电弧---电弧焊的基础。在1881年的巴黎“首届世界电器展”上,俄罗斯人Nikolai Benardos展示了一种电弧焊的方法。他在碳极和工件间打出一个弧。填充金属棒或填充金属丝可以送进这个电弧并熔化。那时他是法国Cabot实验室的学生,和他的朋友Stanislav Olszewski一道于1885年至1887年间在几个国家得到了专利权。该专利展示了早期电极夹,参见图2。到19世纪末和20世纪上半叶,碳弧焊越来越流行。 Benardos, Nicolai Slavianoff的同胞进一步完善了这一焊接法。1890年,他用金属棒代替碳棒作为电极并获得专利。电极熔化,从而充当热源和填充金属。 但是,焊缝不能隔绝空气,质量问题也接踵而来。瑞典人Oscar Kjellberg在使用该方法修理船上的蒸汽锅炉时注意到焊接金属上到处都是气孔和小缝,这样的话根本不可能让焊缝防水。为了改善这种方法,他发明了涂层焊条,于1907年6月29日获得专利(瑞典专利号27152)。质量改善后,电焊技术得到突破,现在也能应用于工业。这家电焊公司(ESAB,瑞典语首字母缩略)作为一家轮船修理公司于1904年9月12日成立。

激光焊接技术应用及发展趋势

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

焊接技术与工程专业职业规划书范文.doc

焊接技术与工程专业职业规划书范文 在职业规划中提升心理资本具有切实意义。下面是我为你整理的焊接技术与工程专业职业规划书范文,希望你喜欢。 焊接技术与工程专业职业规划书范文 前言: 时光过得很快,转眼已经我来到这个学校已经有3个月了。看着学校里其他即将毕业的学长,想想自己再有两年左右也就要毕业了,想到将来的日子,开端觉得迷茫,不知该怎样走。但生活不会永远迷茫,希望总会存在。 作为一名对社会有用的人,我们都希望能有一个光明的将来。要完成这个愿望不但要有雄道的学习计划,更重要的是还要有合适本人的职业规划,这样自己才不会在学校里虚度年华,也不会像无头苍蝇一样不知方向。 下面,我将从自我分析、专业认识、工作规划、角色转换这四个方面介绍我的职业规划。 一、自我分析 在生活中,我有时喜欢独自一个人读读书或者听听歌,有时喜欢和大家一起玩,经常会从和朋友的聊天中得到一种愉悦的感觉;在学习上,我比较注重学习过程中细节上的性,希望尽可能做得完美;在家长的眼中,我是个比较听话懂事的孩子;在老师的眼中,我是个比较踏实的学生;在朋友的眼中,我是个具有亲和力,比较平易近人的男孩。我认为自己的性格

特征比较内向,偶尔外向,有时好动,有时好静,但总体上是一个开朗乐观的男孩,比较积极进取并且渴望独立,但是有些方面有些情况会缺乏自信;自己比较喜欢动手操作,喜欢实践。所以,我认为我的焊接专业适合我,也是我喜欢的。 二、专业认识 焊接工程技术应用专业是一门集材料学、工程力学、培训自动控制技术的交叉性学科,教学以培养多学科知识的综合运用为基础,进行工 程师的基本训练。 焊接工程技术应用专业是一个技术性较强、知识面相对集中的一个专业,近几年来,大量外资制造业和技术服务业的涌进,使社会对焊接专业人员的需求增加。剖析现代的焊接,我们不难发现其愈发显现出的四大特征: 1、焊接已成为流行的连接技术:在当今工业社会,没有哪一种连接技术象焊接那样被如此广泛、如此普遍地应用在各个领域。而其中主要的原因就是其极具竞争力的性价比。 2、焊接显现了极高的技术含量和附加值:在人类社会步入21世纪的今天,焊接已经进入了一个崭新的发展阶段。当今世界的许多新科研成果、前沿技术和高新技术,诸如:计算机、微电子、数字控制、信息处理、工业机器人、激光技术等,已经被广泛地应用于焊接领域,这使得焊接的技术含量得到了空前的提高,并在制造过程中创造了极高的附加值。 3、焊接已成为关键的制造技术: 焊接作为组装工艺之一,通常被安排在制造流程的后期或终阶段,因而对产品质量具有决定性作用。正因

焊接的发展史

焊接技术可以追溯到几千年前的青铜器时代,在人类早期工具制造中,无论是中国还是当时的埃及等文明地区,都能看到焊接技术的雏形。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。中国商朝(公元前1600年—公元前1046年)制造的铁刃铜钺就是铁和铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折,接合良好。春秋战国时期(公元前770年—公元前221年)曾侯乙墓中的建鼓铜座上的盘龙是分段钎焊连接而成的,与现代软钎料成分相近。战国时期制造的刀剑一般是加热锻焊而成的。据明朝宋应星所着《天工开物》记载:中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段锻焊大型船锚。在古埃及和地中海地区,公元前1000年人们就已经能够通过搭接的方法制造金盒及铁质工具。到中世纪(约公元476年—公元1453年),早叙利亚大马士革曾用锻焊方法打造兵器。但古代焊接技术长期停留在较原始的水平,使用的热源都是炉火,温度低、能源不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊件,只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。近代真正意义上的焊接技术起源于1880年左右电弧焊方法的问世[6]。表1.1列出了现代焊接史上重要方法和技术的出现时间、发明人及所属国家。 表1.1主要焊接方法的发明时间、发明人及所属国家[6]

注:表中的发明时间以焊接方法首次具有工业实现意义为起点,而非该方法的原理初次被发现。 纵观现代焊接方法和技术发展史,与其工业革命的发展息息相关,可根据方法的起源时间,将其归纳为两个重要的发展阶段。 (1)起源于19世纪70年代的第二次工业革命,这一阶段的重要标志是电力的发展和应用。工业应用最为广泛的电弧焊、电阻焊方法正是起源于这一阶段。虽然目前工业上使用的这两类焊接方法已有了很大进步,但不容置疑的是这一阶段奠定了焊接技术发展的第一块基石。 在1881年的巴黎“首次世界电器展”上,法国Cabot实验室的学生,俄罗斯人NikolaiBenardos在碳极和工件引弧,填充金属棒使其熔化,首次展示了电弧焊的方法。1890年,Benardos用金属棒代替碳棒作为电极并获得专利。但瑞典人OscarKjellberg在使用该方法修理船上的蒸汽锅炉时注意到,焊接金属上到处是气孔和小缝,焊缝不能隔绝空气,根本不可能让焊缝防水。为了改善方法,他发明了涂层焊条,,于1907年6月29日获得专利(瑞典专利号27152),大大改善了焊接质量,是手工电弧焊进入了实用阶段。随后,美国的诺布尔里用电弧电压控制焊条送给速度,制成自动电弧焊机,从而成为焊接机械化、自动化的开端。在电弧焊的基础上,能产生更集中、更炙热能源的等离子焊接也被发明,利用它可以提高焊接速度,减少线能量。在随后的发展中,电弧焊方法得到不断创新和改进。1930年美国的罗宾洛夫发明使用焊丝和焊剂的埋弧焊,焊机机械化得到进一步的发展。20世纪四十年代,在第二次世界大战期间,为适应航空界铝、镁合金的合金钢焊接的需要,钨极和熔化极惰性气体保护焊相继问世。1953年,苏联的Lyubavskii和Novoshilov发明二氧化碳气体保护焊,促进了气体保护焊的应用和发展。随后如混合气体保护焊、药芯焊丝气体保护焊和自保护焊也相继诞生。 首例电阻焊要追溯到1856年。JamesJoule成功用电阻加热法对一捆铜丝进行了熔化焊接。1887年,电阻焊被美国的汤姆森发明,并且应用于薄板的缝焊以及点焊;20世纪20年代由于闪光对焊方法焊接棒材和链条的出现,电阻焊真正进入了实用阶段,。1964年Unimation生产的首批用于电阻点焊的机器人在通用汽车公司使用。

焊接技术的发展及发展趋势

焊接技术的发展及发展趋势 黄牡丹 佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江省佳木斯市154007 摘要:本文综述焊接技术的发展及发展趋势,焊接技术,又称连接工程,是一种重要的材料加工工艺,随着人类社会的发展,各种新材料的不断开发及科学技术不断的发展,焊接技术已经成为一门独立的学科,它广泛应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、微电子技术等工业部门。可以预测,在未来焊接技术的发展趋势必然走向自动化、高效、环保、节能等方面。 关键词:焊接技术、自动化、环保 The development of welding technology and development trend HUANGMudan Jia-mu-si University, School of materials science and engineering, Jia-mu-si 154007 Abstract:This paper reviews the development of welding technology and developing trend of welding technology, also known as the connection of engineering, is a kind of important material processing technology, with the development of human society, all kinds of new materials to develop and continuously with the development of science and technology, welding technology has become an independent discipline, it is widely used in petrochemical, electric power, aerospace, Marine engineering, microelectronics and other industrial sectors. Can be predicted that in the future development trend of welding technology inevitably toward automation, high efficiency, environmental protection, energy saving, etc. Key words:Welding technology ; automation; Environmental protection; 0引言 焊接的定义如下:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,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成为焊接[1]。焊接的发展过程就某种意义上来说就是焊接热源的发展过程,从上个世纪80年代开发电弧以来,焊接热源也在不断发展中。进入到新世纪,焊接技术的不断的在得到发展,从目前的发展趋势看来,焊接技术逐步向高效率、高质量、低成本、降低劳动强度、降低能耗的方向发展。所以焊接技术将随着科学技术的进步而不断发展,主要体现在以下几个方面 1数字化控制推动焊接技术的升级和发展 在几年前,数字化控制的焊机只是少数几个国际知名公司的“尖端科技”,但现在数字化控制的焊机已经广泛应用在我国的许多企业,在芬兰KEMPPI和奥地利Fronius 的推动下,数字化焊机已进入产业规模化生产阶段。虽然目前智能化还处在初级阶段,但有着广阔前景,是一个重要的发展方向。有关焊接工程的专家系统,近年来国内外已有较深入的研究,并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经

现代焊接技术发展现状及未来趋势

现代焊接技术发展现状及未来趋势 发表时间:2019-07-19T15:17:10.723Z 来源:《基层建设》2019年第12期作者:魏紫印 [导读] 摘要:现阶段我国工艺的实际发展情况来看,焊接在多种材料的连接中都有着广泛应用,而且随着各项科技的不断发展,焊接技术也得到了快速发展。 身份证号码:13018119890106XXXX 河北石家庄 050000 摘要:现阶段我国工艺的实际发展情况来看,焊接在多种材料的连接中都有着广泛应用,而且随着各项科技的不断发展,焊接技术也得到了快速发展。焊接技术在建筑行业、医疗设备、机械等各个方面都有着广泛应用,可以说没有了焊接技术的支持,这些行业都无法正常发展。 关键词:焊接技术;缺点;趋势;现状 1?我国焊接技术在应用过程中的缺点 从目前我国焊接技术的发展情况来看,焊接技术主要应用在钢结构加工制造中,随着人们对钢结构材料质量要求的不断提升,人们对加工钢结构过程中应用的焊接技术也提出了更高的要求,以确保焊接质量能够达到人们期望的要求。随着信息化和电子信息技术的快速发展,焊接技术在各个行业的应用都变得更加广泛,同时也使焊接技术实现了自动化。在焊接过程中,利用计算机对焊接的进程进行控制,可以使焊接的准确度和精度都得到提升,这也使我国焊接技术得到了进一步提高。从我国焊接技术的整体发展情况来看,我国焊接技术在整体发展过程中存在的缺陷仍然较多,主要体现在以下几个方面: (一)较长焊接和厚板焊接技术落后较为严重,这不仅会对焊机效率造成影响,而且还会对焊接的质量造成不良影响,从而会对企业的经济效益造成不良影响。 (二)焊接技术自动化水平偏低。在具体焊接过程中对自动化进行应用,可以降低成本。我国在焊接方面与发展国家相比,焊接自动化水平具有较大提升空间。企业要想取得长远发展,获取良好的经济效益,就必要加强对焊接自动化技术的合理应用。 (三)焊接构件容易出现热、冷裂纹。热裂纹是在高温环境下生成的,其会对焊接的质量造成不良影响。冷裂纹是焊缝在冷却时,温度未达到马氏体转变温度,从而形成裂纹,通常来说,冷裂纹会在焊接完成后,立即出现。 (四)焊接人员专业技术水平有待进一步提高。我国焊接行业的实际发展情况来看,人员对焊接技术知识掌握得较少,同行业标准相比,存在的差距较大,这样就导致焊接产品质量难以得到提升。 2?现代焊接技术的发展现状 经济的发展带动了制造业得到发展,焊接技术也得到了显著提升,焊接产品的生产效率也得到了进一步提高,而在实际生产过程中,通过何种方式,在确保焊接产品质量可以达到要求的基础上,实现焊接生产自动化和智能化已经成为了焊接行业发展过程中的核心任务。 2.1?焊接工艺高效化 为了促进焊接行业的发展,需要对现今的焊接工艺进行合理优化,使传统焊接工艺成为高质量、高效、高速的焊接工艺,从而满足焊接需求。从焊接工艺的发展情况来看,国内外都投入了大量的财力和精力,在活性焊接工艺、多元气体保护焊接工艺方面也都取得了不错的成绩。同时,在焊接速度的研究方面上也取得了一定进步,这也提升了焊接产品的效率。近几年,随着国内外对数字化焊接和高新信息处理技术各项内容的关注,我国在焊接市场也引入了相应的先进技术产品。通过对数字化焊接电源的合理应用,使原来刻板的刚性化控制能够得到改善,从而实现对整个焊接过程中的柔性化控制,以及多功能集成,而对于焊接精度、焊接过程稳定性、产品一致性等各个方面要求更高的产品,对焊接技术的发展可以起到一定的促进作用,从而使焊接工艺能够实现高效和高速化。 2.2?优化焊接质量 焊接产品的质量是其中最为关键的一项内容,如果在实际作业过程中,焊接质量无法达到产品对质量的要求,这会限制产品后期的应用寿命,在焊接过程中,对焊缝跟踪技术进行合理应用对于控制质量有着重要意义。焊接行业在发展、以及对焊接技术进行研究过程中,对焊缝跟踪技术方面的投入较多,也使其成为了一种成熟的焊接技术。例如,在先进的熔滴过渡控制中已经引入了数字化焊接电源,并且在系统中对先进的电子元件进行了合理应用,这也使得控制熔淌更为简单,在该方面已经达到了先进国家的水平,这也是焊接行业中的一项重要内容,是确保焊接产品质量能够达到要求标准的一项关键技术。 3?现代焊接技术未来发展的主要趋势 3.1?自动化,智能化 从现阶段的焊接技术的发展情况来看,焊接技术在实际应用过程中与现代制造技术、焊接自动化、焊接科学与工程等各项内容进行合理融合。现阶段,我国焊接工艺自动化率较低,焊接生产机械化及自动化水平都较低,但是,在实际作业过程中,在学习基础上,对现代自动化技术进行合理嫁接改造,通常可以实现突破。近几年,我国在焊接生产自动化、研究焊接生产线、过程中控制智能化等多个方面都取得了显著进步。计算机技术、人工智能、控制理论等都为焊机过程中自动化的实现提供强有力的基础,并且也合理地渗透到了焊机领域中,从实际情况来看,也取得了不错的成果,焊接过程中自动化已经成为了焊机技术在应用与发展过程中的一项要点。焊接过程中控制系统的智能化是焊接自动化的核心,同时也是人们在对焊接技术进行研究的主要方向。 3.2?加强对热源的研究 焊接热源应当具有以下特点:能量密度高度集中、可以快速完成焊接、确保焊缝具有较高质量、焊接热影响区小。现阶段,焊接热源十分丰富,常见的焊接热源有化学热、电弧焊、高频高应热、电子束等。人们对焊机技术的应用与研究过程中,始终都未停止对焊接热源的研究,焊接新热源开发将推动焊接工艺发展,促进新焊接方法产生,每出现一种新热源,都伴随着一批新焊接方法。焊接应用与发展过程中,对现有热源进行改善,对现有热源的开发,应从更加便利、经济方面入手。改善原有热源,在提高效率方面可以扩大激光器能量,对电子束能量进行合理应用,对焊机的性能进行改善,使能量的利用率得到进一步提高,开拓新的更高能量密度的热源,例如将激光添加到电子束中,就是一种不错的方法。 3.3?节能技术的深入研究? 节能技术是现代各个行业在发展过程中必须要考虑的一项内容,焊接行业更是如此。焊接行业在实际发展过程中,发展环保、节能已经成为了必然趋势;同时,采用高效焊接工艺,对于提高焊接作业的具体效率,以及减少能源消耗量来说都有着重大意义。在焊接工艺发

焊接技术未来发展趋势

焊接技术未来发展趋势

焊接技术未来发展趋势 焊接技术就是高温或高压条件下,使用焊接材料(焊条或焊丝)将两块或两块以上的母材(待焊接的工件)连接 成一个整体的操作方法。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。 1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力 提高生产率的途径有二:第一提高焊接熔敷

率,例如三丝埋弧焊,其工艺参数分别为220A/33V、1400A40V 、1100A45V。采用坡口断面小,背后设置挡板或衬垫,50~60mm的钢板可一次焊透成形,焊接速度可达到, 0.4m/min以上,其熔敷率与焊条电弧焊相比在100倍以上,第二个途径则是减少坡口断面及金属熔敷,近十年来 最突出的成就就是窄间隙焊接。窄间隙焊接采用气体保护焊为基础,利用单丝、双丝、三丝进行焊接,无论接头 厚度如何,均可采用对接形式,例如钢板厚度为50~300mm,间隙均可设计为13mm左右,因此所需熔敷金属量 成数倍、数十倍的地降低,从而大大提高生产率。

窄间焊接的主要技术关键是看如何保证两侧熔透和保证电弧中 心自动跟踪并处于坡口中心线上,为此,世界各国开发出多种不同的方案,因而出现了多种窄间隙焊接法。 电子束焊,等离子焊,激光焊时,可采用对接接头,且不用开坡口,因此是更理想的间窄隙焊接法,这也是 它广泛受到重视的原因之一。 最新开发成功的激光电弧复合焊接方法可以提高焊接速度,如5mm的钢板或铝板,焊接速度可达2~3m/min ,获得好的成形和质量,焊接变形小。

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