材料连接原理与工艺焊接方法概述.ppt

1881碳弧熔化焊（英国）1886电阻焊（英国）1890金属弧（英国）1908电渣焊ESW；（俄罗斯美国乌克兰）?1909等离子焊接?PAW；（德国美国）1920钨极惰性气体保护电弧焊?TIG，GMAW；?（美国）1930?螺柱焊；（美国）1930熔化极惰性气体保护电弧焊?MIG；（美国）1930?埋弧焊?SAW；?（美国）1953活性气体保护电弧焊?MAG，GMAW；（俄罗斯）1970激光焊接?LBW；（英国）1991搅拌摩擦焊?FSW（英国）…?焊接技术方法的发明年代第31页,共38页，星期六，2024年，5月电阻焊?1856年，James?Joule首次成功用电阻加热法对一捆铜丝进行了熔化焊接。1886年，Elihu?Thomson制造了首台焊接变压器，随后又发明了点焊机、缝焊机、凸焊机以及闪光对焊机。??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。目前仍广泛应用于汽车工业和对其它许多金属片的焊接上。第32页,共38页，星期六，2024年，5月电弧焊??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。1881年，Nikolai?Benardos在碳极和工件间产生了电弧，金属棒或金属丝可以送进这个电弧并熔化。1890年，Benardos进一步完善了这一焊接法，用金属棒代替碳棒作为电极，焊接过程中电极熔化，充当热源和填充金属。1907年，Oscar?Kjellberg发明了涂层焊条，使焊缝质量显著改善，电焊技术得到突破。第33页,共38页，星期六，2024年，5月一战期间，舰船等装备的需求刺激了一批廉价、快捷的焊接技术的发展；二战期间，航空业有色金属（镁、铝）连接的需求刺激了新的焊接技术的产生。第34页,共38页，星期六，2024年，5月1801年,?Humphrey?Davy在首批电弧实验中使用电池作为电源。Benardos在碳弧焊实验中使用一台22马力的蒸汽机驱动直流电机，用150个电池来发电。单是电池的总重量就达到2400kg。Thomson在发明电阻焊机时使用了变压器。??Oscar?Kjellberg使用110V直流电压电源，他让电流通过一个装满盐水的桶，从而把电流减小到适当的水平。1905年，德国AEG公司生产了焊接发电机。由三相异步电动机驱动，其特性适合焊接，重1000kg,?电流250A。?焊接设备的发展19世纪末以前没有出现电焊的原因之一就是缺乏合适的电源。第35页,共38页，星期六，2024年，5月直流电直到20世纪20年代才适合用于电弧焊。焊接变压器很快变得受欢迎，因为它的价格较便宜，消耗能源相对较少。??20世纪50年代末，固体焊接整流器问世。最初使用的是硒整流器，接着很快出现了硅整流器。此后，硅可控整流器的出现实现了电子控制焊接电流。这些整流器现在都普遍使用，尤其是用于大型焊接电源。焊接逆变器的出现是在电源上最引人注目的发展。伊萨首个逆变器模型造于1970年。但是逆变器在1977年以前没有普遍用于工业。1984年，伊萨推出140A“Caddy”?牌逆变器，重量只有8kg。?第36页,共38页，星期六，2024年，5月早期焊机现代焊机第37页,共38页，星期六，2024年，5月上世纪70年代出现电弧焊机器人。第38页,共38页，星期六，2024年，5月SchoolofMaterialsScienceEngineering材料连接原理与工艺焊接方法概述1焊接方法概述2材料熔焊原理3材料焊接性与焊接工艺4弧焊原理与工艺目录第2页,共38页，星期六，2024年，5月1焊接技术概述1.1焊接基本原理1.2焊接技术分类1.3焊接技术发展历程1.4常见焊接方法第3页,共38页，星期六，2024年，5月焊接是通过适当的物理化学过程使两个或两个以上分离的固态物体产生原子或分子间结合而形成永久性连接。不仅在宏观上建立了永久性的连接，在微观上也建立了组织上的联系。1.1焊接基本原理第4页,共38页，星期六，2024年，5月固体是依靠键作用结合在一起的。以金属材料为例，结合力为金属键。以双原子模型为例，两个原子之间的存在短程的引力和斥力；原子间距离为r*时合力为零，原子将处于稳定状态。当两者的距离偏离r*时两原子之间将存在引力或斥力，处于不稳定的状态。双原子相互作用模型第5页,共38页，星期六，2024年，5月从理论上讲，要达到焊接的目的，只须使两个工件表面紧密接触，两个表面的原子间相距接近r*即可。实际上，即使