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如何选择焊接方法?考虑产品质量、生产效率及费用等方面

【摘要】:焊接方法的选择必须保证焊接产品的优质可靠、生产效率高和费用低、经济效益较好等。半成品类的接头往往比较规则,适用机械化焊接方法,如埋弧焊、气体保护焊、高频焊等。钎焊用于连接面积大而厚度小的搭接接头。母材性能 焊接方法的选择还需考虑母材的性能,包括物理、力学、冶金等性能。常用材料适用的焊接方法,参考表0-2进行选择。不同焊接方法及其机械与非机械化程度不同,其设备的基本组成也有所不同。

焊接方法的选择必须保证焊接产品的优质可靠、生产效率高和费用低、经济效益较好等。其影响因素很多,主要选择依据概括如下。

1.产品特点

(1)产品结构类型 按焊接产品结构特点可分为以下4类。

1)结构类:如桥梁建筑工程石油化工容器等。

2)机械零件类:如汽车零部件等。

3)半成品类:如工字钢、钢管等。

4)微电子器件类。

产品根据焊缝长短、形状、焊接位置等不同,所用的焊接方法也不同。如结构规则的长直线或环焊缝宜选埋弧焊,短焊缝和打底焊选焊条电弧焊机械零件类接头一般较短,可根据准确度要求,选用气体保护焊(一般厚度)、电渣焊、气电焊(重型构件宜于立焊)、电阻焊(薄板)、摩擦焊(圆形断面)或电子束焊(高精度)。半成品类的接头往往比较规则,适用机械化焊接方法,如埋弧焊、气体保护焊、高频焊等。微电子器件类接头要求密封、导电性、受热程度小等,宜用电子束焊、激光焊、超声波焊、扩散焊、钎焊和电容储能焊等。除此之外,还要考虑产品的其他特点。

(2)工件厚度 每种焊接方法所用的热源不同,都有其适用的材料厚度范围。

(3)接头形式和焊接位置 根据所用母材的厚度和形状,可分别采用对接、搭接、角接等接头形式。钎焊用于连接面积大而厚度小的搭接接头。一般根据结构要求和受力情况,焊接位置可能需要在平焊、立焊、横焊、仰焊和全位置等进行焊接。而平焊最容易、最普遍,且便于实现优质高效,尽量采用埋弧焊、熔化极气体保护焊。立焊宜用气体保护焊、气电焊或电渣焊(中大厚度)。

(4)母材性能 焊接方法的选择还需考虑母材的性能,包括物理力学冶金等性能。常用材料适用的焊接方法,参考表0-2进行选择。

2.生产条件

(1)技术水平 除考虑制造厂家的设计、制造的技术条件外,还要特别考虑焊条电弧焊焊工的操作技术水平以及进行严格的培训,而埋弧焊、熔化极气体保护焊多数为机械化半自动焊、自动焊,对焊工操作水平要求相对较低,激光焊、电子束焊的设备和辅助设备较复杂,要求有更高的操作水平。

(2)设备 每种焊接方法都需要配置一定的焊接设备。其基本组成为焊接电源,控制系统,焊枪/焊炬/焊钳、送丝、行走机构及工件变位等辅助设备。不同焊接方法及其机械与非机械化程度不同,其设备的基本组成也有所不同。焊接电源功率、设备复杂程度、功能、性能、成本等直接影响焊接生产质量、效率和经济效益,因此设备也是选择焊接方法的重要依据。

焊条电弧焊所需设备最简单,除需要一台弧焊电源外,只需配以焊接电缆和夹持焊条的焊钳即可,而熔化极气体保护电弧焊还需自动送丝机构、行走机构/焊车及其控制机构、焊炬、供气系统、冷却系统等,埋弧焊则需在焊车上加设焊剂送给功能取代保护气体系统,真空电子束焊需配用高压电源、真空室和专用电子枪,激光焊需配用功率激光器、导光、聚焦系统等。

表0-2 常用材料的焊接方法选择参考表

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(续)

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注:★—推荐采用的焊接方法。

(3)焊接材料 如焊条、焊丝或填充金属、钨极、焊剂、钎料、钎剂、保护气体等。各种熔化极电弧焊都需要一定的消耗性焊接材料,如焊条电弧焊需要焊条,埋弧焊需要焊丝和焊剂,熔化极气体保护电弧焊需要焊丝和保护气体,电渣焊用的是焊丝、熔嘴或板极,电阻焊需要高电导率、较硬的铜合金电极等。