熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊
銲接 ,或 ある 稱 しょう 焊接 、熔接 ようせつ 、鎔接 (英文 えいぶん :Welding),是 ぜ 一種以加熱或加壓方式接合金属 きんぞく 或 ある 其他熱 ねつ 塑性 そせい 塑料的 てき 工藝 こうげい 及技術 ぎじゅつ 。銲接透過 とうか 下 か 列 れつ 三種途徑達成接合的目的:
加熱 かねつ 欲 よく 接合 せつごう 之 の 工 こう 件 けん ,使 つかい 之 の 局部 きょくぶ 熔化形成 けいせい 熔池 ,熔池冷却 れいきゃく 凝固 ぎょうこ 後便 こうびん 接合 せつごう ,必要 ひつよう 時 じ 可 か 加入 かにゅう 熔填物 ぶつ 輔助。
單 たん 獨 どく 加 か 热熔点 てん 较低的 てき 焊料 ,无需熔化工 こう 件 けん 本身 ほんみ ,借 か 焊料的 てき 毛 け 細作 さいさく 用 よう 連接 れんせつ 工 こう 件 けん (如軟釺焊 、硬 かた 焊 )。
在 ざい 相當 そうとう 於或低 てい 於工件 けん 熔點的 てき 溫度 おんど 下 か 輔以高 だか 壓 あつ 、疊 たたみ 合 あい 擠塑或 ある 振動 しんどう 等 とう ,使 つかい 兩 りょう 工 こう 件 けん 間 あいだ 相互 そうご 滲透 しんとう 接合 せつごう (如鍛 きたえ 焊 、固 かた 态焊接 せっ )。
依 よ 具體 ぐたい 的 てき 焊接工藝 こうげい ,焊接可 か 細分 さいぶん 為 ため 氣 き 焊 、電 でん 阻焊 、電 でん 弧 こ 焊 、感應 かんおう 焊接及激 げき 光 こう 焊接等 とう 其他特殊 とくしゅ 焊接。
焊接的 てき 能 のう 量 りょう 来 らい 源 みなもと 有 ゆう 很多种,包括 ほうかつ 气体焰、电弧 、激 げき 光 こう 、电子束 たば 、摩擦 まさつ 和 わ 超 ちょう 声 こえ 波 は 等 ひとし 。除 じょ 了 りょう 在 ざい 工 こう 厂中使用 しよう 外 がい ,焊接还可以在多 た 种环境 さかい 下 か 进行,如野外 がい 、水下 みぞおち 和 わ 太 ふと 空 むなし 。无论在 ざい 何 なん 处,焊接都 と 可能 かのう 给操作者 さくしゃ 带来危险,所以 ゆえん 在 ざい 进行焊接时必须采取 と 适当的 てき 防 ぼう 护措施 ほどこせ 。焊接给人体 じんたい 可能 かのう 造成 ぞうせい 的 てき 伤害包括 ほうかつ 烧伤 、触 さわ 电、视力损害、吸入 きゅうにゅう 有毒 ゆうどく 气体、紫 むらさき 外 がい 线照射 しょうしゃ 过度等 とう 。
19世 せい 纪末之 の 前 まえ ,唯 ただ 一的焊接工艺是铁匠 沿用了 りょう 数 すう 百 ひゃく 年 ねん 的 てき 金属 きんぞく 锻焊 。最早 もはや 的 てき 现代焊接技 わざ 术出现在19世 せい 纪末,先 さき 是 ぜ 弧 こ 焊和 わ 氧燃气焊 ,稍 やや 后 きさき 出 で 现了电阻焊 。20世 せい 纪早期 き ,第 だい 一 いち 次 じ 世界 せかい 大 だい 战和 わ 第 だい 二 に 次 じ 世界 せかい 大 だい 战中 ちゅう 对军用 よう 设备的 てき 需求量 りょう 很大,与 あずか 之 これ 相 しょう 应的廉 れん 价可靠 もたれ 的 てき 金属 きんぞく 连接工 こう 艺受到 いた 重 じゅう 视,进而促进了 りょう 焊接技 わざ 术的发展。战后,先 さき 后 きさき 出 で 现了几种现代焊接技 わざ 术,包括 ほうかつ 目前 もくぜん 最 さい 流行 りゅうこう 的 てき 手工 しゅこう 电弧焊 、以及诸如熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊 、埋 うめ 弧 こ 焊 (潛 せん 弧 こ 焊)、药芯焊丝电弧焊 和 わ 电渣焊 这样的 てき 自 じ 动或半 はん 自 じ 动焊接 せっ 技 わざ 术。20世 せい 纪下半 はん 叶 かのう ,焊接技 わざ 术的发展日 び 新月 しんげつ 异,激 げき 光 こう 焊接和 わ 电子束 たば 焊接 被 ひ 开发出来 でき 。今 こん 天 てん ,焊接机 つくえ 器 き 人 じん 在 ざい 工 こう 业生产中得 え 到 いた 了 りょう 广泛的 てき 应用。研究 けんきゅう 人 じん 员仍在 ざい 深入 ふかいり 研究 けんきゅう 焊接的 てき 本 ほん 质,继续开发新 しん 的 てき 焊接方法 ほうほう ,并进一步提高焊接质量。
德 とく 里 さと 铁柱
金属 きんぞく 连接的 てき 历史可 か 以追溯 さかのぼ 到 いた 数 すう 千 せん 年 ねん 前 まえ ,早期 そうき 的 てき 焊接技 わざ 术见于青 あお 铜时代 だい 和 わ 铁器时代 的 てき 欧 おう 洲 しゅう 和 わ 中 ちゅう 东 。数 かず 千 せん 年 ねん 前 まえ 的 てき 兩 りょう 河 かわ 文明 ぶんめい 已 やめ 開始 かいし 使用 しよう 软钎焊 技術 ぎじゅつ [1] 。前 ぜん 340年 ねん ,在 ざい 制 せい 造 づくり 重 じゅう 达5.4吨的印度 いんど 德 とく 里 さと 铁柱 时,人 にん 们就采 さい 用 よう 了 りょう 焊接技 わざ 术[2] 。
中世 ちゅうせい 纪的铁匠通 どおり 过不断 ふだん 锻打红热状 じょう 态的金属 きんぞく 使 し 其连接 せっ ,该工艺被称 しょう 为鍛 きたえ 焊 。维纳重 じゅう ·比 ひ 林 はやし 格 かく 塞 ふさが 奥 おく 于1540年 ねん 出版 しゅっぱん 的 てき 《火 ひ 焰学 》一书记述了锻焊技术。文 ぶん 艺复兴 时期的 てき 工匠 こうしょう 已 やめ 经很好地 こうち 掌握 しょうあく 了 りょう 锻焊,接 せっ 下 か 来 らい 的 てき 几个世 よ 纪中,锻焊技 わざ 术不断 ふだん 改 あらため 进[3] 。到 いた 19世 せい 纪时,焊接技 わざ 术的发展突飞猛 もう 进,其风貌大为改观。1800年 ねん ,汉弗里 さと ·戴维 爵士发现了 りょう 电弧 ;稍 やや 后 きさき 随 ずい 着 ぎ 俄 にわか 国 こく 科学 かがく 家 か 尼 あま 库莱·斯拉夫 おっと 耶诺夫 おっと 与 あずか 美国 びくに 科学 かがく 家 か C·L·哥芬 发明的 てき 金属 きんぞく 电极 推动了 りょう 电弧焊工艺的成型 せいけい 。电弧焊与后 きさき 来 らい 开发的 てき 采 さい 用 よう 碳质电极的 てき 碳弧焊 ,在 ざい 工 こう 业生产上得 え 到 いた 广泛应用。1900年 ねん 左右 さゆう ,A·P·斯特罗加诺夫 在 ざい 英国 えいこく 开发出 で 可 か 以提供 ていきょう 更 さら 稳定电弧的 てき 金属 きんぞく 包 つつみ 敷 じき 层碳电极;1919年 ねん ,C·J·霍尔斯拉格 かく (C. J. Holslag)首 くび 次 じ 将 はた 交流 こうりゅう 电用 よう 于焊接 せっ ,但 ただし 这一技术直到十年后才得到广泛应用[4] 。
电阻焊 在 ざい 19世 せい 纪的最 さい 后 きさき 十 じゅう 年 ねん 间被开发出来 でき ,第 だい 一份关于电阻焊的专利 是 これ 伊 い 莱休·汤姆森 もり 于1885年 ねん 申 さる 请的,他 た 在 ざい 接 せっ 下 か 来 らい 的 てき 15年 ねん 中 ちゅう 不断 ふだん 地 ち 改 あらため 进这一 いち 技 わざ 术。铝热焊接 和 わ 可燃 かねん 气焊接 せっ 发明于1893年 ねん 。埃 ほこり 德 とく 蒙 こうむ ·戴维于1836年 ねん 发现了 りょう 乙 おつ 炔,到 いた 1900年 ねん 左右 さゆう ,由 ゆかり 于一种新型 がた 气炬 的 まと 出 で 现,可燃 かねん 气焊接 せっ 开始得 え 到 いた 广泛的 てき 应用[5] 。由 よし 于廉价和良好 りょうこう 的 てき 移 うつり 动性,可燃 かねん 气焊接 せっ 在 ざい 一开始就成为最受欢迎的焊接技术之一。但 ただし 是 ぜ 随 ずい 着 ぎ 20世 せい 纪之中 ちゅう ,工程 こうてい 师们对电极表面 めん 金属 きんぞく 敷 じき 盖技术的持 じ 续改进(即 そく 助 じょ 焊剂的 てき 发展),新型 しんがた 电极可 か 以提供 ていきょう 更 さら 加 か 稳定的 てき 电弧,并能够有效 ゆうこう 地 ち 隔 へだた 离基底 そこ 金属 きんぞく 与 あずか 杂质,电弧焊 因 いん 此能够逐渐取代 だい 可燃 かねん 气焊接 せっ ,成 なり 为使用 しよう 最 さい 广泛的 てき 工 こう 业焊接 せっ 技 わざ 术[6] 。
第 だい 一 いち 次 じ 世界 せかい 大 だい 战使 つかい 得 とく 对焊接 せっ 的 てき 需求激增 げきぞう ,各国 かっこく 都 と 在 ざい 积极研究 けんきゅう 新型 しんがた 的 てき 焊接技 わざ 术。英国 えいこく 主要 しゅよう 采 さい 用 よう 弧 こ 焊,他 た 们制造 づくり 了 りょう 第 だい 一艘全焊接船体的船舶弗拉戈号。大 だい 战期间,弧 こ 焊亦首 くび 次 じ 应用在 ざい 飞机制 せい 造 づくり 上 じょう ,如许多 た 德 とく 国 こく 飞机的 てき 机 つくえ 体 たい 就是通 どおり 过这种方式 しき 制 せい 造 づくり 的 てき [7] 。另外值得注意 ちゅうい 的 てき 是 ぜ ,世界 せかい 上 じょう 第 だい 一座全焊接公路桥于1929年 ねん 在 ざい 波 なみ 兰沃夫其 附近 ふきん 的 てき Słudwia Maurzyce河上 かわかみ 建 たて 成 しげる ,该大桥是由 ゆかり 华沙工 こう 业学院 いん 的 てき 斯特藩 はん ·布 ぬの 莱林(Stefan Bryła)于1927年 ねん 设计的 てき [8]
。
1920年代 ねんだい ,焊接技 わざ 术获得 どく 重大 じゅうだい 突破 とっぱ 。1920年 ねん 出 で 现了自 じ 动焊接 せっ ,通 つう 过自动送丝装置 そうち 来 らい 保 ほ 证电弧 こ 的 てき 连贯性 せい 。保 ほ 护气体 たい 在 ざい 这一时期得到了广泛的重视。因 よし 为在焊接过程中 ちゅう ,处于高温 こうおん 状 じょう 态下的 てき 金属 きんぞく 会 かい 与 あずか 大 だい 气中的 てき 氧气 和 わ 氮气 发生化学 かがく 反 はん 应 ,因 いん 此产生 せい 的 てき 空 そら 泡 あわ 和 わ 化合 かごう 物 ぶつ 将 はた 影 かげ 响接头的强度 きょうど 。解 かい 决方法 ほう 是 ぜ ,使用 しよう 氢气 、氩气 、氦气 来 き 隔 へだた 绝熔池 いけ 和大 かずひろ 气[9] 。接 せっ 下 か 来 らい 的 てき 10年 ねん 中 ちゅう ,焊接技 わざ 术的进一步发展使得诸如铝 和 わ 镁 这样的 てき 活性 かっせい 金属 きんぞく 也能焊接。1930年代 ねんだい 至 いたり 第 だい 二 に 次 じ 世界 せかい 大 だい 战期 き 间,自 じ 动焊、交流 こうりゅう 电和活性 かっせい 剂的引入大 だい 大 だい 促进了 りょう 弧 こ 焊的发展[10] 。
20世 せい 纪中叶 かのう ,科學 かがく 家 か 及工程 こうてい 師 し 們发明 あきら 了 りょう 多 た 种新型 がた 焊接技 わざ 术。1930年 ねん 发明的 てき 螺 にし 柱 ばしら 焊接 (植 うえ 釘 くぎ 焊),很快就在造船 ぞうせん 业和 かず 建 けん 筑业中 ちゅう 广泛使用 しよう 。同年 どうねん 发明的 てき 埋 うめ 弧 こ 焊 ,直 ちょく 到 いた 今 こん 天 てん 还很流行 りゅうこう 。钨极气体保 ほ 护电弧 こ 焊 在 ざい 经过几十 じゅう 年 ねん 的 てき 发展后 きさき ,终于在 ざい 1941年 ねん 得 とく 以最终完善 ぜん 。随 ずい 后 きさき 在 ざい 1948年 ねん ,熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊 使 つかい 得 とく 有色 ゆうしょく 金属 きんぞく 的 てき 快速 かいそく 焊接成 なり 为可能 かのう ,但 ただし 这一技术需要消耗大量昂贵的保护气体。采 さい 用 よう 消耗 しょうもう 性 せい 焊条作 さく 为电极的手工 しゅこう 电弧焊是 ぜ 在 ざい 1950年代 ねんだい 发展起 おこり 来 らい 的 てき ,并迅速成 そくせい 为最流行 りゅうこう 的 てき 金属 きんぞく 弧 こ 焊技术。1957年 ねん ,药芯焊丝电弧焊 首 くび 次 じ 出 で 现,它采用 よう 的 てき 自 じ 保 ほ 护焊丝电极可用 よう 于自动化焊接,大 だい 大 だい 提 ひさげ 高 だか 了 りょう 焊接速度 そくど 。同 どう 一 いち 年 ねん ,等 とう 离子弧 こ 焊 发明。电渣焊 发明于1958年 ねん ,气电焊 则于1961年 ねん 发明[11] 。
焊接技 わざ 术在近 ちか 年来 ねんらい 的 てき 发展包括 ほうかつ :1958年 ねん 的 てき 电子束 たば 焊接 能 のう 够加热面积很小 しょう 的 てき 区域 くいき ,使 つかい 得 とく 深 ふか 处和狭 せま 长形工 こう 件 けん 的 てき 焊接成 なり 为可能 かのう 。其后激 げき 光 こう 焊接 于1960年 ねん 发明,在 ざい 其后的 てき 几十 じゅう 年 ねん 岁月中 ちゅう ,它被证明是 ぜ 最 さい 有效 ゆうこう 的 てき 高速 こうそく 自 じ 动焊接 せっ 技 わざ 术。不 ふ 过,电子束 たば 焊与激 げき 光 こう 焊两种技术由于其所 しょ 需配备价格 かく 高 こう 昂 のぼる ,其应用 よう 范围受到限 げん 制 せい [12] 。
弧 こ 焊使用 しよう 焊接电源 来 らい 创造并维持 じ 电极和 わ 焊接材料 ざいりょう 之 の 间的电弧,使 つかい 焊点上 じょう 的 てき 金属 きんぞく 融 とおる 化 か 形成 けいせい 熔池。它们可 か 以使用 しよう 直流 ちょくりゅう 电或 ある 交流 こうりゅう 电 ,使用 しよう 消耗 しょうもう 性 せい 或 ある 非 ひ 消耗 しょうもう 性 せい 电极。有 ゆう 时在熔池附近 ふきん 会 かい 引入某 ぼう 种惰性 だせい 或 ある 半 はん 惰性 だせい 气体 ,即 そく 保 ほ 护气体 たい ,有 ゆう 时还会 かい 添加 てんか 焊补材料 ざいりょう 。
弧 こ 焊过程 ほど 要 よう 消耗 しょうもう 大量 たいりょう 的 てき 电能,可 か 以通过多种焊接 せっ 电源 来 らい 供 きょう 应能量 りょう 。最 さい 常 つね 见的焊接电源包括 ほうかつ 恒 つね 流 りゅう 电源和 かず 恒 ひさし 压电源 げん 。在 ざい 弧 こ 焊过程 ほど 中 ちゅう ,所 しょ 施 ほどこせ 加 か 的 てき 电压 决定电弧的 てき 长度,所 しょ 输入的 てき 电流 则决定 てい 输出的 てき 热量。恒 つね 流 りゅう 电源输出恒 つね 定 じょう 的 てき 电流和波 わなみ 动的电压,多用 たよう 于人工 じんこう 焊接,如手工 こう 电弧焊和钨极气体保 ほ 护电弧 こ 焊。因 よし 为人工 じんこう 焊接要求 ようきゅう 电流保持 ほじ 相 しょう 对稳定 じょう ,而在实际操作 そうさ 中 ちゅう ,电极的 てき 位置 いち 很难保 ほ 证不变,弧 こ 长和电压也会随 ずい 之 の 发生变化。恒 つね 压电源 げん 输出恒 つね 定 じょう 的 てき 电压和波 わなみ 动的电流,因 いん 此常用 じょうよう 于自动焊接 せっ 工 こう 艺,如熔化 か 极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊、药芯焊丝电弧焊和埋 うめ 弧 こ 焊。在 ざい 这些焊接工 こう 艺中中 ちゅう ,电弧长度保持 ほじ 恒 つね 定 じょう ,因 いん 为焊头和工 こう 件 けん 之 の 间距离发生 せい 的 てき 任 にん 何 なん 波 は 动都通 どおり 过电流 りゅう 的 てき 变化来 らい 弥 わたる 补。例 れい 如,如果焊头和 わ 工 こう 件 けん 的 てき 间隔过近,电流将 はた 急速 きゅうそく 增大 ぞうだい ,使 つかい 得 とく 焊点处发热量骤增,焊头部分 ぶぶん 融 とおる 化 か 直 ちょく 至 いたり 间隔恢复到原 ばら 来 らい 的 てき 程度 ていど [13] 。
所用 しょよう 的 てき 电的类型对焊接 せっ 有 ゆう 很大影 かげ 响。耗电量 りょう 大 だい 的 てき 焊接工 こう 艺,如手工 こう 电弧焊和熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊通常 つうじょう 使用 しよう 直流 ちょくりゅう 电,电极可 か 接 せっ 正 せい 极或 ある 负极 。在 ざい 焊接中 ちゅう ,接 せっ 正 せい 极的部分 ぶぶん 会 かい 有 ゆう 更 さら 大 だい 的 てき 热量集中 しゅうちゅう ,因 いん 此,改 あらため 变电极的极性 将 はた 影 かげ 响到焊接性能 せいのう 。如果是 ぜ 工 こう 件 けん 接 せっ 正 せい 极,工 こう 件 けん 将 はた 更 さら 热,焊接深度 しんど 和 わ 焊接速度 そくど 也会大 だい 大 だい 提 ひさげ 高 だか 。反 はん 之 これ ,工 こう 件 けん 接 せっ 负极的 てき 话将焊出较浅的 てき 焊缝[14] 。耗电量 りょう 较小的 てき 焊接工 こう 艺,如钨极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊,可 か 以通直流 ちょくりゅう 电(采 さい 用 よう 任意 にんい 接 せっ 头方式 しき ),也可以使用 しよう 交流 こうりゅう 电 。然 しか 而,这些焊接工 こう 艺所采 さい 用 よう 的 てき 电极都 と 是 ぜ 只 ただ 产生电弧而不提供 ていきょう 焊料的 てき ,因 いん 此在使用 しよう 直流 ちょくりゅう 电时,接 せっ 正 せい 电极的 てき 时候,焊接深度 しんど 较浅,而接负电极时能 のう 产生更 さら 深 ふか 的 てき 焊缝[15] 。交流 こうりゅう 电使电极的 てき 极性迅速 じんそく 变化,从而将 しょう 生成 せいせい 中等 ちゅうとう 穿 ほじ 透 とおる 程度 ていど 的 てき 焊缝。使用 しよう 交流 こうりゅう 电的缺点 けってん 之 の 一 いち 是 ぜ ,每 まい 一次变化的电压通过电压零点后,电弧必须重 おも 新 しん 点 てん 燃 もえ ,为解决这一 いち 问题,一些特殊的焊接电源产生的是方 ほう 波 なみ 型 かた 的 てき 交流 こうりゅう 电,而不是 ぜ 通常 つうじょう 的 てき 正弦 せいげん 波 は 型 かた ,使 つかい 得 とく 电压变化通 どおり 过零 れい 点 てん 时的负面影 おもかげ 响降到 いた 最小 さいしょう [16] 。
手工 しゅこう 电弧焊
电焊钳和焊条
手工 しゅこう 电弧焊最 さい 常 つね 见的焊接工 こう 艺。在 ざい 焊接材料 ざいりょう 和 わ 消耗 しょうもう 性 せい 的 てき 焊条 之 これ 间,通 つう 过施加 か 高 だか 电压来 らい 形成 けいせい 电弧,焊条的 てき 芯 しん 部分 ぶぶん 通常 つうじょう 由 よし 钢制成 なり ,外 そと 层包覆 くつがえ 有 ゆう 一 いち 层助 じょ 焊劑 。在 ざい 焊接过程中 ちゅう ,助 じょ 焊剂燃 もえ 烧产生 せい 二 に 氧化碳 ,保 ほ 护焊缝区免 めん 受氧化 か 和 わ 污染。电极芯 しん 则直接 ちょくせつ 充当 じゅうとう 填 はま 充 たかし 材料 ざいりょう ,不 ふ 需要 じゅよう 另外添加 てんか 焊料。
这种工 こう 艺的适应面 めん 很广,所 しょ 需的设备也相对便宜 べんぎ ,非常 ひじょう 适合现场和 わ 户外作 さく 业[17] 。操作 そうさ 者 しゃ 只 ただ 需接受 せつじゅ 少量 しょうりょう 的 てき 培 つちかえ 训便可 か 熟 じゅく 练掌握 しょうあく 。焊接时间较慢,因 いん 为消耗 しょうもう 性 せい 的 てき 焊条电极必须经常更 さら 换。焊接后 きさき 还需要 よう 清 きよし 除 じょ 助 じょ 焊剂形成 けいせい 的 てき 焊渣[18] 。此外,这一技术通常只用于焊接黑色 こくしょく 金属 きんぞく ,焊铸铁 、镍 、铝 、铜 等 とう 金属 きんぞく 时需要 よう 使用 しよう 特殊 とくしゅ 焊条。缺乏 けつぼう 经验的 てき 操作 そうさ 者 しゃ 还往往 おうおう 难以掌握 しょうあく 特殊 とくしゅ 位置 いち 的 てき 焊接。
熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊 ,通常 つうじょう 包含 ほうがん MIG(又 また 称 たたえ 为金属 きんぞく -惰性 だせい 气体 焊)及MAG(又 また 称 たたえ 为金属 きんぞく -活性 かっせい 气体 焊),是 ぜ 一种半自动或自动的焊接工艺。它采用 よう 焊条连续送丝作为电极,并用惰性 だせい 、半 はん 惰性 だせい 或 ある 活性 かっせい 气体,以及混合 こんごう 气体保 ほ 护焊点 てん 。和 わ 手工 しゅこう 电弧焊相似 そうじ ,操作 そうさ 者 しゃ 稍 やや 加 か 培 つちかえ 训就能 のう 熟 じゅく 练掌握 しょうあく 。由 よし 于焊丝供应是连续的 てき ,熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊和手工 しゅこう 电弧焊相比 ひ 能 のう 获得更 さら 高 だか 的 てき 焊接速度 そくど 。此外,因 いん 其电弧 こ 相 しょう 对手工 こう 电弧焊较小 しょう ,熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊更适合进行特殊 とくしゅ 位置 いち 焊接(如仰焊)。
和 かず 手工 しゅこう 电弧焊相比 ひ ,熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊所需的设备要 よう 复杂和 かず 昂 のぼる 贵得多 た ,安 あん 装 そう 过程也比较繁琐。因 よし 此,熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊的便 びん 携性和 わ 通用 つうよう 性 せい 并不好 このみ ,而且由 よし 于必须使用 しよう 保 ほ 护气体 たい ,并不是 ぜ 特 とく 别适合 あい 于户外 がい 作 さく 业。但 ただし 是 ぜ ,熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊的焊接速度 そくど 较快,非常 ひじょう 适合工 こう 厂化大 だい 规模焊接。这一工艺适用于多种金属,包括 ほうかつ 黑色 こくしょく 和 わ 有色 ゆうしょく 金属 きんぞく [19] 。
另一种相似的技术是药芯焊丝电弧焊 ,它使用 しよう 和 わ 熔化极气体 たい 保 ほ 护电弧 こ 焊相似 そうじ 的 てき 设备,但 ただし 采 さい 用 よう 包 つつめ 覆 くつがえ 着 ちゃく 粉末 ふんまつ 材料 ざいりょう 的 てき 钢质电极芯 しん 的 てき 焊丝。和 わ 标准的 てき 实心焊丝相 しょう 比 ひ ,这种焊丝更 さら 加 か 昂 のぼる 贵,在 ざい 焊接中 ちゅう 会 かい 产生烟 けむり 和 わ 焊渣,但 ただし 使用 しよう 它可以获得 どく 更 さら 高 だか 的 てき 焊接速度 そくど 和 わ 更 さら 大 だい 的 てき 焊深[20] 。
钨极气体保 ほ 护电弧 こ 焊 ,或 ある 称 しょう 钨-惰性 だせい 气体(TIG焊)焊接(有 ゆう 时误称 しょう 为氦弧 こ 焊),是 ぜ 一种手工焊接工艺。它采用 よう 非 ひ 消耗 しょうもう 性 せい 的 てき 钨电极,惰性 だせい 或 ある 半 はん 惰性 だせい 的 てき 保 ほ 护气体 たい ,以及额外的 てき 焊料。这种工 こう 艺拥有 ゆう 稳定的 てき 电弧和 わ 较高的 てき 焊接质量,特 とく 别适用 よう 于焊接 せっ 板 いた 料 りょう ,但 ただし 这一工艺对操作者的要求较高,焊接速度 そくど 相 しょう 对较低 ひく 。
钨极气体保 ほ 护电弧 こ 焊几乎适用 よう 于所有 しょゆう 的 てき 可 か 焊金属 きんぞく ,最 さい 常用 じょうよう 于焊接 せっ 不 ふ 锈钢和 わ 轻金属 きんぞく 。它往往用于焊接 せっ 那 な 些对焊接质量要求 ようきゅう 较高的 てき 产品,如自行 ぎょう 车、飞机和 わ 海上 かいじょう 作 さく 业工具 ぐ [21] 。与 あずか 之 これ 类似的 てき 是 ぜ 等 とう 离子弧 こ 焊 ,它采用 よう 钨电极和等 とう 离子 气体来 らい 生成 せいせい 电弧。等 とう 离子弧 こ 焊的电弧相 しょう 对于钨极气体保 ほ 护电弧 こ 焊更集中 しゅうちゅう ,使 つかい 对等离子弧 こ 焊的横 よこ 向 こう 控 ひかえ 制 せい 显得尤 ゆう 为重要 じゅうよう ,因 いん 此这一技术对机械系统的要求较高。由 よし 于其电流较稳定 じょう ,该方法 ほう 与 あずか 钨极气体保 ほ 护电弧 こ 焊相比 ひ ,焊深更 しんこう 大 だい ,焊接速度 そくど 更 さら 快 こころよ 。它能够焊接 せっ 钨极气体保 ほ 护电弧 こ 焊所能 のう 焊接的 てき 几乎所有 しょゆう 金属 きんぞく ,唯一 ゆいいつ 不能 ふのう 焊接的 てき 是 ぜ 镁 。不 ふ 锈钢自 じ 动焊接 せっ 是 ぜ 等 とう 离子弧 こ 焊的重要 じゅうよう 应用。该工艺的一 いち 种变种是等 とう 离子切 きり 割 わり ,适用于钢的 てき 切 きり 割 わり [22] 。
埋 うめ 弧 こ 焊 ,是 ぜ 一种高效率的焊接工艺。埋 うめ 弧 こ 焊的 てき 电弧是 ぜ 在 ざい 助 じょ 焊剂内部 ないぶ 生成 せいせい 的 てき ,由 ゆかり 于助 じょ 焊剂阻隔 そかく 了 りょう 大 だい 气的影 かげ 响,焊接质量因 いん 此得以大大 だい 提 ひさげ 升 ます 。埋 うめ 弧 こ 焊的焊渣往往 おうおう 能 のう 够自行 ぎょう 脱落 だつらく ,无需清 きよし 理 り 焊渣。埋 うめ 弧 こ 焊可 か 以通过采用 よう 自 じ 动送丝装置 そうち 来 らい 实现自 じ 动焊接 せっ ,这样可 か 以获得 とく 极高的 てき 焊接速度 そくど 。由 よし 于电弧 こ 隐藏在 ざい 助 じょ 焊剂之 これ 下 か ,几乎不 ふ 产生烟 けむり 雾,埋 うめ 弧 こ 焊的工作 こうさく 环境大 だい 大 だい 好 こう 于其他 た 弧 こ 焊工艺。这一工艺常用于工业生产,尤 ゆう 其是在 ざい 制 せい 造 づくり 大型 おおがた 产品和 わ 压力容器 ようき 时[23] 。其他的 てき 弧 こ 焊工艺包括 ほうかつ 原子 げんし 氢焊 、碳弧焊 、电渣焊 、气电焊 、螺 にし 柱 ばしら 焊接等 ひとし 。
使用 しよう 可燃 かねん 气焊接 せっ 金属 きんぞく 部 ぶ 件 けん
最 さい 常 つね 见的气焊工 こう 艺是可燃 かねん 气焊接 せっ ,也称为氧乙 おつ 炔焰焊接。它是最 さい 古老 ころう ,最 さい 通用 つうよう 的 てき 焊接工 こう 艺之一 いち ,但 ただし 近年 きんねん 来 き 在 ざい 工 こう 业生产中已 やめ 经不多 た 见。它仍广泛用 よう 于制造 づくり 和 わ 维修管 かん 道 どう ,也适用 よう 于制造 づくり 某 ぼう 些类型 がた 的 てき 金属 きんぞく 艺术品 ひん 。可燃 かねん 气焊接 せっ 不 ふ 仅可以用于焊接 せっ 铁或钢,还可用 よう 于铜焊、钎焊、加 か 热金属 ぞく (以便弯曲成型 せいけい )、气焰切 きり 割 わり 等 ひとし 。
可燃 かねん 气焊接 せっ 所 しょ 需的设备较简单,也相对便宜 べんぎ ,一般 いっぱん 通 どおり 过氧气 和 わ 乙 おつ 炔混合 こんごう 燃 もえ 烧来产生温度 おんど 约为3100摄氏度 ど 的 てき 火 ひ 焰。因 よし 为火焰相对电弧 こ 更 さら 分散 ぶんさん ,可燃 かねん 气焊接 せっ 的 てき 焊缝冷却 れいきゃく 速度 そくど 较慢,可能 かのう 会 かい 导致更 さら 大 だい 的 てき 应力残留 ざんりゅう 和 わ 焊接变形,但 ただし 这一特性简化了高合金钢的焊接。一种衍生的应用被称为气焰切割,即 そく 用 よう 气体火 ひ 焰来切 きり 割 わり 金属 きんぞく [6] 。其他的 てき 气焊工 こう 艺有空 そら 气乙炔焊 、氧氢焊 、气压焊 ,它们的 てき 区 く 别主要 しゅよう 在 ざい 于使用 しよう 不同 ふどう 的 てき 燃料 ねんりょう 气体。氢氧焊 有 ゆう 时用于小物品 ぶっぴん 的 てき 精密 せいみつ 焊接,如珠宝 たから 首 くび 饰。气焊也可用 よう 于焊接 せっ 塑料 ,一般采用加热空气来焊接塑料,其工作 こうさく 温度 おんど 比 ひ 焊接金属 きんぞく 要 よう 低 てい 得 とく 多 た 。
电阻焊的原理 げんり 是 ぜ :两个或 ある 多 た 个金属 きんぞく 表面 ひょうめん 接触 せっしょく 时,接触 せっしょく 面 めん 上 じょう 会 かい 产生接触 せっしょく 电阻 。如果在 ざい 这些金属 きんぞく 中通 なかとおり 入 にゅう 较大的 てき 电流 (1,000—100,000安 やす 培 つちかえ ),根 ね 据 すえ 焦 こげ 耳 みみ 定律 ていりつ ,接触 せっしょく 电阻大 だい 的 てき 部分 ぶぶん 会 かい 发热,将 はた 接触 せっしょく 点 てん 附近 ふきん 的 てき 金属 きんぞく 熔化形成 けいせい 熔池。一般 いっぱん 来 らい 说,电阻焊是一 いち 种高效 こう 、无污染 しみ 的 てき 焊接工 こう 艺,但 ただし 其应用 よう 因 いん 为设备成本 ほん 的 てき 问题受到限 げん 制 せい 。
点 てん 焊机
点 てん 焊 ,或 ある 称 しょう 电阻点 てん 焊,是 ぜ 一种流行的电阻焊工艺,用 よう 于连接 せっ 叠压在 ざい 一 いち 起 おこり 的 てき 金属 きんぞく 板 ばん ,金属 きんぞく 板 いた 的 てき 厚 あつ 度 たび 可 か 达3毫米。两个电极在 ざい 固定 こてい 金属 きんぞく 板 いた 的 てき 同 どう 时,还向金属 きんぞく 板 ばん 输送强 きょう 电流。该方法的 ほうてき 优点包括 ほうかつ :能 のう 源 げん 利用 りよう 效率 こうりつ 较高,工 こう 件 けん 变形小 しょう ,焊接速度 そくど 快 かい ,易 えき 于实现自动化焊接,而且无需焊料。由 よし 于电阻点焊的焊缝强度 きょうど 明 あきら 显较低 てい ,这一工艺只适合于制造某些产品。它广泛应用 よう 于汽车 制 せい 造 づくり 业,一辆普通汽车上由工业机器人进行的焊接点多达几千处。一种特殊的点焊工艺可用于不锈钢上。
与 あずか 点 てん 焊类似 に 的 てき 一种焊接工艺称为缝焊 ,它通过电极施加 か 的 てき 压力和 わ 电流来 らい 拼接金属 きんぞく 板 ばん 。缝焊所 しょ 采 さい 用 よう 的 てき 电极是 ぜ 轧辊形 がた 而非点 てん 形 がた ,电极可 か 以滚动来输送金属 きんぞく 板 ばん ,这使得 とく 缝焊能 のう 够制造 づくり 较长的 てき 焊缝。在 ざい 过去,这种工 こう 艺被用 よう 于制造 づくり 易 えき 拉 ひしげ 罐 かん ,但 ただし 现在已 やめ 经很少 しょう 使用 しよう 。其他的 てき 电阻焊工艺包括 ほうかつ 闪光焊 、凸 とつ 焊 、对焊 等 ひとし [24] 。
硬 かた 焊(硬 かた 钎焊 ,Brazing)和 かず 軟焊(软钎焊 ,Soldering)是 ぜ 以熔點 てん 低 てい 於欲連接 れんせつ 工 こう 件 けん 之 の 熔填物 ぶつ 填 はま 充 たかし 於兩工 こう 件 けん 間 あいだ ,並 なみ 待 まち 其凝固 ぎょうこ 後 ご 將 はた 二者接合起來的一種接合法。所 ところ 使用 しよう 的 てき 熔填物 ぶつ 熔點在 てんざい 427℃(800℉)以下 いか 者 しゃ ,稱 しょう 為 ため 軟焊,焊接金屬 きんぞく 在 ざい 427℃(800℉)以上 いじょう 者 しゃ ,稱 しょう 為 ため 硬 かた 焊。通常 つうじょう 亦 また 常 つね 以熔填物 ぶつ 做為焊接方式 ほうしき 名稱 めいしょう ,常用 じょうよう 的 てき 硬 かた 焊如銅 どう 焊,軟銲則 そく 常用 じょうよう 錫 すず 焊、鉛 なまり 銲。
能 のう 源 げん 束 たば 焊接工 こう 艺包括 ほうかつ 激 げき 光 こう 焊接和 わ 电子束 たば 焊接 。它们都 と 是 ぜ 相 しょう 对较新 しん 的 てき 工 こう 艺,在高 ありだか 科技 かぎ 制 せい 造 づくり 业中很受欢迎。这两种工艺的原理 げんり 相近 すけちか ,最 さい 显著的 てき 区 く 别在于它们的能 のう 量 りょう 来 らい 源 げん 。激 げき 光 こう 焊接法 ほう 采 さい 用 よう 的 てき 是 ぜ 高度 こうど 集中 しゅうちゅう 的 てき 激 げき 光 こう 束 たばね ,而电子 こ 束 たば 焊接法 ほう 则使用 しよう 在 ざい 真 ま 空室 くうしつ 中 ちゅう 发射的 てき 电子 束 たば 。由 よし 于两种能量 りょう 束 たば 都 と 具有 ぐゆう 很高的 てき 能 のう 量 りょう 密度 みつど ,能 のう 量 りょう 束 たば 焊接的 てき 熔深很大,而焊点 てん 很小。这两种焊接 せっ 工 こう 艺的工作 こうさく 速度 そくど 都 と 很快,很容易 ようい 实现自 じ 动化,生 なま 产效率 りつ 极高。主要 しゅよう 缺点 けってん 是 ぜ 设备成本 なりもと 极其昂 のぼる 贵(虽然价格一 いち 直 ちょく 在 ざい 下降 かこう ),焊缝容易 ようい 发生热裂。在 ざい 这个领域的 てき 新 しん 发展是 ぜ 激 げき 光 こう 复合焊 ,它结合 あい 了 りょう 激 げき 光 こう 焊接和 わ 电弧焊的优点,因 いん 此能够获得 とく 质量更 さら 高 だか 的 てき 焊缝[25] 。
和 わ 最早 もはや 的 てき 焊接工 こう 艺锻焊 类似的 てき 是 ぜ ,一些现代焊接工艺也无需将材料熔化来形成连接。其中最 さい 流行 りゅうこう 的 てき 是 ぜ 超 ちょう 声 こえ 波 は 焊接 ,它通过施加 か 高 だか 频声波 は 和 わ 压力来 らい 连接金属 きんぞく 和 わ 热塑塑料制 せい 成 なり 的 てき 板 いた 料 りょう 和 わ 线。超 ちょう 声 こえ 波 は 焊接的 てき 设备和 わ 原理 げんり 都和 つわ 电阻焊 类似,只 ただ 是 ぜ 输入的 てき 不 ふ 是 ぜ 电流而是高 だか 频振动。这一焊接工艺焊接金属时不会将金属加热到熔化,焊缝的 てき 形成 けいせい 依 よ 赖的是 ぜ 水平 すいへい 振 ふ 动和压力。焊接塑料的 てき 时候,则应该在熔融 ようゆう 温度 おんど 下 か 施 ほどこせ 加 か 垂直 すいちょく 方向 ほうこう 的 てき 振 ふ 动。超 ちょう 声 こえ 波 は 焊接常用 じょうよう 于制造 づくり 铜 或 ある 铝 质地的 てき 电气接 せっ 口 こう ,也多见于焊接复合材料 ざいりょう 。
另一种较常见固态焊接工艺是爆 ばく 炸焊 ,它的原理 げんり 是 ぜ 使 し 材料 ざいりょう 在 ざい 爆 ばく 炸产生 せい 的 てき 高温 こうおん 高 だか 压作用 よう 下 か 形成 けいせい 连接。爆 ばく 炸产生 せい 的 てき 冲击使 し 得 とく 材料 ざいりょう 短 たん 时间内表 うちおもて 现出可塑 かそ 性 せい ,从而形成 けいせい 焊点,这一过程中只产生很少量的热量。这一工艺通常用于连接不同材料的焊接,如在船体 せんたい 或 ある 复合板 ばん 上 じょう 连接铝制部 ぶ 件 けん 。其他固 かた 态焊接 せっ 工 こう 艺包括 ほうかつ 挤压焊 (Co-extrusion welding)、冷 ひや 焊 、扩散焊 、摩擦 まさつ 焊 (包括 ほうかつ 搅拌摩擦 まさつ 焊 )、EMPT焊接 、高 こう 频焊 (High frequency welding)、热压焊 (Hot pressure welding)、感 かん 应焊 、热轧焊 (Roll welding)[26] 。
电磁脉冲技 わざ 术(EMPT)-- 一种创新的焊接方式
电磁脉冲技 わざ 术(EMPT)可 か 以在不 ふ 相互 そうご 接触 せっしょく 的 てき 情 じょう 况下对金属 きんぞく 进行连接、焊接、成形 せいけい 和 わ 切 きり 割 わり 。EMPT利用 りよう 电磁感 かん 应圈,从一个脉冲发生器中产生出短暂而非常强的电流。感 かん 应圈产生出 で 的 てき 电磁场,可 か 以瞬间压缩或者 しゃ 膨胀而改变管材 ざい 的 てき 直径 ちょっけい 。由 よし 于管材 ざい 表面 ひょうめん 可 か 以短暂带涡电流 りゅう ,因 いん 而此技 わざ 术同样可以处理 り 没 ぼつ 有 ゆう 磁性 じせい 的 てき 金属 きんぞく ,如铝。
电磁脉冲技 わざ 术(EMPT)可 か 以对金属 きんぞく 进行连接、焊接、成形 せいけい 和 わ 切 きり 割 わり ,尤 ゆう 其适合 あい 于导电性强的 ごうてき 金属 きんぞく 管 かん 材 ざい ,如铝、铜、钢等。同 どう 样可以压缩或者 しゃ 膨胀不 ふ 对称的 てき 横 よこ 截面,根 ね 据 すえ 需要 じゅよう 进行机 つくえ 械密封 みっぷう 、固 かた 相 あい 焊接、或 ある 简单的 てき 形状 けいじょう 改 あらため 变。由 よし 于其速度 そくど 非常 ひじょう 快 かい ,因 いん 此产生出 おいで 的 てき 固 かた 相 あい 焊接的 てき 微 ほろ 观结构可以接近 せっきん 于爆炸焊接 せっ 或 ある 者 もの 爆 ばく 炸包覆 くつがえ 。
很多情況 じょうきょう 下 か 需要 じゅよう 使用 しよう 固 かた 相 あい 焊接,也被稱 しょう 為 ため 原子 げんし 結合 けつごう ,因 いん 為 ため 他 た 是 ぜ 在 ざい 原子 げんし 能 のう 級 きゅう 上 じょう 進行 しんこう 的 てき 連接 れんせつ 。其方法 ほう 和 わ 爆 ばく 炸焊接 せっ 很相似 そうじ ,都 みやこ 是 ただし 在高 ありだか 壓 あつ 作用 さよう 下 か 兩個 りゃんこ 純 じゅん 金屬 きんぞく 工 こう 件 けん 的 てき 原子 げんし 相互 そうご 擠壓,直 ちょく 到 いた 發生 はっせい 電子 でんし 轉移 てんい ,形成 けいせい 一 いち 個 こ 新 しん 的 てき 金屬 きんぞく 混合 こんごう 物 ぶつ 。然 しか 而EMPT操作 そうさ 時 じ 溫度 おんど 不 ふ 會 かい 升 ます 高 だか ,即 そく 沒 ぼつ 有 ゆう 受到高溫 こうおん 影響 えいきょう 的 てき 區域 くいき ,因 いん 而微觀 かん 結構 けっこう 也就不 ふ 會 かい 發生 はっせい 改變 かいへん 。EMPT焊接是 ぜ 靠 もたれ 工 こう 件 けん 之 の 間 あいだ 的 てき V型 がた 接 せっ 口 こう ,即 そく 兩 りょう 工 こう 件 けん 連接 れんせつ 端 はし 事 ごと 先 さき 做成圓錐 えんすい 形 がた ,
工 こう 件 けん 相互 そうご 之 の 間 あいだ 進行 しんこう “滾 たぎ 動 どう 式 しき ”擠壓接觸 せっしょく 。如果產品 さんぴん 對 たい 於密封 みっぷう 性 せい 或 ある 傳導 でんどう 性 せい 有 ゆう 特殊 とくしゅ 要求 ようきゅう ,EMPT焊接的 てき 優勢 ゆうせい 則 そく 更 さら 加 か 突出 とっしゅつ 。在 ざい V形 かたち 端 はし 部 ぶ 產 さん 生 せい 的 てき 接觸 せっしょく 擠壓力 りょく 範圍 はんい 約 やく 為 ため 1000N/mm²,並 なみ 伴 ばん 有 ゆう 巨大 きょだい 的 てき 張力 ちょうりょく 。這基本上 ほんかん 發生 はっせい 在 ざい 兩個 りゃんこ 工 こう 件 けん 的 てき 接觸 せっしょく 區域 くいき 前面 ぜんめん 的 てき 十幾微米的接觸點之間。表層 ひょうそう 下 か 的 てき 塑性 そせい 變形 へんけい ,導 しるべ 致兩個 りゃんこ 接觸 せっしょく 體 たい 的 てき 氧化層 そう 都 と 發生 はっせい 破裂 はれつ ,因 いん 而發生 はっせい 與 あずか 爆 ばく 炸焊接 せっ 相 しょう 類似 るいじ 的 てき 波浪 はろう 狀 じょう 微 ほろ 觀 かん 結構 けっこう 。有限 ゆうげん 元 もと 分析 ぶんせき 表明 ひょうめい ,塑性 そせい 變形 へんけい 速度 そくど 超過 ちょうか 聲音 こわね 在 ざい 空氣 くうき 中 ちゅう 傳播 でんぱ 速度 そくど ,而遠遠 とお 低 てい 於聲音 おん 在 ざい 金屬 きんぞく 中 ちゅう 傳播 でんぱ 速度 そくど 。工 こう 件 けん 之 の 間 あいだ 的 てき 空氣 くうき 層 そう 被 ひ 壓縮 あっしゅく ,加速 かそく 向 こう 頂 いただき 端 はし 角 かく 部 ぶ 擠壓,由 ゆかり 此產生 せい 的 てき 噴射 ふんしゃ 氣體 きたい 將 しょう 連接 れんせつ 區域 くいき 的 てき 碎屑及氧化 か 粒子 りゅうし 等 とう 吹走。
EMPT焊接的 てき 優 ゆう 點在 てんざい 於結合 けつごう 強度 きょうど 大 だい ,因 いん 為 ため 結合 けつごう 力 りょく 相當 そうとう 於要將 はた 工 こう 件 けん 熔化的 てき 力 りょく 。另外,EMPT焊接可 か 以用在 ざい 不同 ふどう 金屬 きんぞく 材料 ざいりょう 上 じょう 類似 るいじ ”氦密封 みっぷう ”連接 れんせつ ,而不產 さん 生 せい 高 だか 熱量 ねつりょう 。通常 つうじょう 難 なん 焊的不銹鋼 ふしゅうこう 材料 ざいりょう 也可以使用 しよう EMPT焊接,甚至可 か 以大批量地 ち 焊接不同 ふどう 的 てき 金屬 きんぞく ,如鋼和 わ 鋁、鋼 はがね 和銅 わどう 、以及銅 どう 和 わ 鋁等。[27] [28]
五种基本接头类型分别是:对接接 せっ 头、搭接接 せっ 头、角 かく 接 せっ 接 せっ 头、端 はし 接 せっ 接 せっ 头、T形 かたち 接 せっ 头[29] 。通常 つうじょう 情 じょう 况下,某 ぼう 些焊接 せっ 工 こう 艺不能 ふのう 或 ある 几乎完全 かんぜん 不能 ふのう 加工 かこう 某 ぼう 些类型 がた 的 てき 接 せっ 头。例 れい 如,电阻点 てん 焊、激 げき 光 こう 焊和电子束 たば 焊时常常 つねづね 采 さい 用 よう 搭接接 せっ 头。然 しか 而,一些焊接工艺,如手工 こう 电弧焊,几乎可 か 以采用 よう 任 にん 何 なん 接 せっ 头类型 がた 。值得一 いち 提 ひさげ 的 てき 是 ぜ ,有 ゆう 些焊接 せっ 工 こう 艺允许进行 ぎょう 多 た 次 じ 焊接:在 ざい 一次焊接的焊缝冷却之后,在 ざい 其基础上再 さい 焊一 いち 次 じ 。这样就能够以V形 かたち 对接接 せっ 头来焊接较厚的 てき 工 こう 件 けん [30] 。
对接接 せっ 头
搭接接 せっ 头
T型 がた 接 せっ 头
角 かく 接 せっ 接 せっ 头
端 はし 接 せっ 接 せっ 头
卷 まき 边接头
焊件的 てき 待 まち 焊部位 い 加工 かこう 成 なり 的 てき 具有 ぐゆう 一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口 こう 的 てき 目的 もくてき 是 ぜ 为了保 ほ 证焊缝根部 ぶ 焊透,便 びん 于清除 じょ 熔渣,获得较好的 てき 焊缝成形 せいけい ,保 ほ 证焊接 せっ 质量和 わ 连接强度 きょうど ,同 どう 时调整 せい 基本 きほん 金属 きんぞく 与 あずか 填 はま 充 たかし 金属 きんぞく 比例 ひれい 。例 れい 如双V形 かたち 对接制 せい 备接头,它的特 とく 点 てん 是 これ 把 わ 两个待 まち 连接的 てき 材料 ざいりょう 都 と 切屑 きりくず 成 なり V型 がた 尖 とんが 角形 かくがた 状 じょう 。单U型 がた 和 わ 双 そう U型 がた 对接制 せい 备接头也很常见,它们的 てき 接 せっ 头被加工 かこう 成 なり 曲 きょく 线状的 てき U形 かたち ,和 わ V形 かたち 接 せっ 头的直 ちょく 线型不同 ふどう ,搭接接 せっ 头可以用来 らい 连接两件以上 いじょう 的 てき 材料 ざいりょう ,这取决于焊接工 こう 艺和材料 ざいりょう 的 てき 厚 あつ 度 たび ,一个搭接接头可以焊接多个工件[29] 。
坡口形状 けいじょう
一个焊接接头的横截面,颜色最深 さいしん 的 てき 部分 ぶぶん 是 ぜ 焊接区 く 或 ある 称 しょう 熔化区 く ,较浅的 てき 部分 ぶぶん 是 ぜ 热影响区,颜色最 さい 浅 あさ 的 てき 部分 ぶぶん 是 ぜ 母 はは 材 ざい
坡口形状 けいじょう 选择[31]
坡口/接 せっ 头种类
英文 えいぶん
母 はは 料 りょう 厚 あつ 度 ど t
备注
I形 かたち 坡口
Square
≤15mm
必要 ひつよう 时加衬垫
单边V形 かたち 坡口
Single-bevel
3<t≤10 mm
K形 かたち 坡口
Double-bevel
>10 mm
V形 かたち 坡口
Single-V
3<t≤12 mm
双 そう V形 かたち 坡口
Double-V
>10 mm
J形 かたち 坡口
Single-J
>16 mm
双 そう J形 かたち 坡口
Double-J
> 30 mm
U形 かたち 坡口
Single-U
>12 mm
双 そう U形 かたち 坡口
Double-U
≥ 30 mm
卷 まき 边坡口 こう
Flange
≤2 mm
T形 かたち 接 せっ 头
Tee
≤100 mm
Flare groove
All thickness
焊接结束之 の 后 きさき ,焊缝附近 ふきん 的 てき 材料 ざいりょう 显示出 で 几个区 く 别明显的区域 くいき 。焊缝被 ひ 称 しょう 为熔化 か 区 く ,更 さら 具体 ぐたい 地 ち 说就是 ぜ 助 じょ 焊剂融化 か 后 きさき 填 はま 充 たかし 的 てき 区域 くいき ,熔化区 く 的 てき 材料 ざいりょう 特性 とくせい 主要 しゅよう 取 と 决于所 しょ 使用 しよう 的 てき 助 じょ 焊剂,以及助 じょ 焊剂和 わ 母 はは 材 ざい 的 てき 兼 けん 容 よう 性 せい 。熔化区 く 周 しゅう 围的是 ぜ 热影响区 ,该区域 くいき 的 てき 材料 ざいりょう 在 ざい 焊接过程中 ちゅう 产生了 りょう 微 ほろ 观结构和特性 とくせい 上 じょう 的 てき 变化,这些变化取 と 决于母 はは 材 ざい 在 ざい 受热状 じょう 态下的 てき 特性 とくせい 。热影响区的 てき 金属 きんぞく 性能 せいのう 往往 おうおう 不 ふ 如母材 ざい 和 わ 熔化区 く ,残余 ざんよ 应力 就分布 ぶんぷ 在 ざい 这一区域 くいき [32] 。
衡量焊接质量的 てき 主要 しゅよう 指 ゆび 标是焊点及其周 しゅう 边材料 りょう 的 てき 强度 きょうど 。影 かげ 响强度 きょうど 的 てき 因 いん 素 もと 很多,包括 ほうかつ 焊接工 こう 艺、能 のう 量的 りょうてき 注入 ちゅうにゅう 形式 けいしき 、母 はは 材 ざい 、填 はま 充 たかし 材料 ざいりょう 、助 じょ 焊剂、接 せっ 头设计形式 しき ,以及上述 じょうじゅつ 因 いん 素 もと 间的相互 そうご 作用 さよう 。通常 つうじょう 采 さい 用 よう 有 ゆう 损或无损检测 来 らい 检查焊接质量,检测的 てき 主要 しゅよう 对象是 ぜ 焊点的 てき 缺陷 けっかん 、残余 ざんよ 应力和 わ 变形的 てき 程度 ていど 、热影响区的 てき 性 せい 质。焊接检测有 ゆう 一整套规范和标准,来 らい 指 ゆび 导操作者 さくしゃ 采 さい 用 よう 适当的 てき 焊接工 こう 艺并判断 はんだん 焊接质量。
图中蓝色部分 ぶぶん 显示了 りょう 在 ざい 600°C左右 さゆう 的 てき 焊接过程中 ちゅう 造成 ぞうせい 的 てき 金属 きんぞく 氧化。通 つう 过颜色 しょく 来 らい 判断 はんだん 焊接时的温度 おんど 是 ぜ 很准确的,但 ただし 是 ぜ 颜色区域 くいき 不 ふ 代表 だいひょう 热影响区的 てき 大小 だいしょう 。真正 しんせい 的 てき 热影响区实际上 じょう 是 ぜ 焊缝周 しゅう 围很窄小的 てき 区域 くいき 。
焊接工 こう 艺对焊缝附近 ふきん 的 てき 金属 きんぞく 特性 とくせい 的 てき 影 かげ 响是可 か 以标定 じょう 的 てき ,不同 ふどう 焊接材料 ざいりょう 和 わ 焊接工 こう 艺会形成 けいせい 大小 だいしょう 不一 ふいつ 、特性 とくせい 各 かく 异的热影响区。母 はは 材 ざい 的 てき 热扩散系 けい 数 すう 对热影 かげ 响区的 てき 性 せい 质有很大的 てき 影 かげ 响:较大的 てき 热扩散系 けい 数 すう 使 つかい 得 とく 材料 ざいりょう 能 のう 以较快 かい 速度 そくど 冷却 れいきゃく ,形成 けいせい 相 しょう 对较小 しょう 的 てき 热影响区。与 あずか 之 これ 相反 あいはん 的 てき 是 ぜ ,如果材料 ざいりょう 的 てき 热扩散系 けい 数 すう 较小,散 ち 热困难,热影响区相 しょう 对就较大。焊接工 こう 艺的热能输入量 りょう 对热影 かげ 响区也有 やゆう 显著的 てき 影 かげ 响,如氧乙 おつ 炔焊接 せっ 中 ちゅう ,由 ゆかり 于热量 りょう 不 ふ 是 ぜ 集中 しゅうちゅう 输入的 てき ,会 かい 形成 けいせい 较大的 てき 热影响区。而诸如激光 こう 焊接这样的 てき 工 こう 艺,能 のう 够把有限 ゆうげん 的 てき 热量集中 しゅうちゅう 输出,所 しょ 造成 ぞうせい 的 てき 热影响区较小。弧 こ 焊所造成 ぞうせい 的 てき 热影响区则位于两种极端 はし 情 じょう 况之间,操作 そうさ 者 しゃ 水平 すいへい 往往 おうおう 决定了 りょう 弧 こ 焊热影 かげ 响区的 てき 大小 だいしょう [33] [34] 。
计算弧 こ 焊的热输入 いれ 量 りょう ,可 か 以采用 よう 以下 いか 的 てき 公式 こうしき :
Q
=
(
V
×
I
×
60
S
×
1000
)
×
E
f
f
i
c
i
e
n
c
y
{\displaystyle Q=\left({\frac {V\times I\times 60}{S\times 1000}}\right)\times {\mathit {Efficiency}}}
式 しき 中 ちゅう Q为热输入量 りょう (kJ /mm),V为电压(V ),I为电流 りゅう (A ),S为焊接 せっ 速度 そくど (mm/min)。Efficiency(效率 こうりつ )的 てき 取 と 值取决于所 しょ 采 さい 用 よう 的 てき 焊接工 こう 艺:手工 しゅこう 电弧焊为0.75,气体金属 きんぞく 电弧焊和埋 うめ 弧 こ 焊为0.9,钨极气体保 ほ 护电弧 こ 焊为0.8[35] 。
由 よし 于焊接 せっ 时金属 きんぞく 被 ひ 加 か 热到熔化温度 おんど ,它们在 ざい 冷却 れいきゃく 时会产生收 おさむ 缩。收 おさむ 缩会产生残余 ざんよ 应力,并造成 ぞうせい 纵向和 わ 圆周方向 ほうこう 的 てき 扭曲。扭曲可能 かのう 导致产品形状 けいじょう 的 てき 失 しつ 控 ひかえ 。为了消 しょう 除 じょ 扭曲,有 ゆう 时焊接 せっ 时会引入一定 いってい 的 てき 偏 へん 移 うつり 量 りょう ,以抵消 しょう 冷却 れいきゃく 造成 ぞうせい 的 てき 扭曲[36] 。限 きり 制 せい 扭曲的 てき 其他方法 ほうほう 包括 ほうかつ 将 はた 工 こう 件 けん 夹紧,但 ただし 是 ぜ 这样可能 かのう 导致热影响区残余 ざんよ 应力的 てき 增大 ぞうだい 。残余 ざんよ 应力会 かい 降 くだ 低 てい 母 はは 材 ざい 的 てき 机 つくえ 械性能 せいのう ,形成 けいせい 灾难性 せい 的 てき 冷 ひや 裂 きれ 纹 。第 だい 二次世界大战期间建造的多艘自由 じゆう 轮 就出现过这种问题[37] [38] 。冷 ひや 裂 きれ 纹仅见于钢材料 りょう ,它与钢冷却时形成 けいせい 马氏体 たい 有 ゆう 关,断 だん 裂 きれ 多 た 发生在 ざい 母 はは 材 ざい 的 てき 热影响区。为了减少扭曲和 わ 残余 ざんよ 应力,应该控 ひかえ 制 せい 焊接的 てき 热输入 いれ 量 りょう ,单个材料 ざいりょう 上 じょう 的 てき 焊接应该一 いち 次 じ 完工 かんこう ,而不是 ぜ 分 ぶん 多 た 次 つぎ 进行。
其他类型的 てき 裂 きれ 纹,如热裂纹 和 わ 硬化 こうか 裂 きれ 纹 ,在 ざい 所有 しょゆう 金属 きんぞく 的 てき 焊接熔化区 く 都 と 可能 かのう 出 で 现。为了减少裂 きれ 纹的出 で 现,金属 きんぞく 焊接时不应施加 か 外力 がいりょく 约束,并采用 よう 适当的 てき 助 じょ 焊剂[39] 。
焊接的 てき 质量还取决于所 しょ 采 さい 用 よう 的 てき 母 はは 材 ざい 和 やわ 填 はま 充 たかし 材料 ざいりょう 。并非所有 しょゆう 的 てき 金属 きんぞく 都 と 能 のう 焊接,不同 ふどう 的 てき 母 はは 材 ざい 需要 じゅよう 搭配特定 とくてい 的 てき 助 じょ 焊剂。
不同 ふどう 钢铁材料 ざいりょう 的 てき 可 か 焊性与 あずか 其本身 ほんみ 的 てき 硬化 こうか 特性 とくせい 成 なり 反 はん 比 ひ ,硬化 こうか 特性 とくせい 指 ゆび 的 てき 是 ぜ 钢铁焊接后 きさき 冷却 れいきゃく 期 き 间产生 せい 马氏体 たい 的 てき 能力 のうりょく 。钢铁的 てき 硬化 こうか 特性 とくせい 取 と 决于它的化学 かがく 成分 せいぶん ,如果一块钢材料含有较高比例的碳 和 かず 其他合金 ごうきん 元素 げんそ ,它的硬化 こうか 特性 とくせい 指 ゆび 标就较高,因 いん 此可焊性相 しょう 对较低 ひく 。要 よう 比 ひ 较不同 どう 合金 ごうきん 钢的可 か 焊性,可 か 以采用 よう 以一种名为当 とう 量 りょう 碳含量 りょう 的 てき 方法 ほうほう ,它可以反映 はんえい 出 で 不同 ふどう 合金 ごうきん 钢相对于普通 ふつう 碳钢 的 てき 可 か 焊性。例 れい 如,铬 和 わ 钒 对可焊性的 てき 影 かげ 响要比 ひ 铜 和 わ 镍 高 こう ,而以上 じょう 合金 ごうきん 元素 げんそ 的 てき 影 かげ 响因子 いんし 比 ひ 碳 都 みやこ 要 かなめ 小 しょう 。合金 ごうきん 钢的当 とう 量 りょう 碳含量 りょう 越高 こしたか ,其可焊性就越低 ひく 。如果为了取得 しゅとく 较高的 てき 可 か 焊性而采用 よう 普通 ふつう 碳钢和 わ 低 てい 合金 ごうきん 钢的话,产品的 てき 强度 きょうど 就相对较低 てい ——可 か 焊性和 わ 产品强度 きょうど 之 の 间存在 そんざい 着 ぎ 微妙 びみょう 的 てき 权衡关系。1970年代 ねんだい 开发出 で 的 てき 高 だか 强度 きょうど 低 てい 合金 ごうきん 钢则克服 こくふく 了 りょう 强度 きょうど 和 わ 可 か 焊性之 の 间的矛盾 むじゅん ,这些合金 ごうきん 钢在拥有高 だか 强度 きょうど 的 てき 同 どう 时也有 ゆう 很好的 てき 可 か 焊性,使 つかい 得 とく 它们成 なり 为焊接 せっ 应用的 てき 理想 りそう 材料 ざいりょう [40] 。
由 よし 于不 ふ 锈钢含有 がんゆう 较高比例 ひれい 的 てき 铬 ,所以 ゆえん 对它的 てき 可 か 焊性的 てき 分析 ぶんせき 不同 ふどう 于其他 た 钢材。不 ふ 锈钢中 ちゅう 的 てき 奥 おく 氏 し 体 たい 具有 ぐゆう 较好的 てき 可 か 焊性,但 ただし 是 ぜ 奥 おく 氏 し 体 たい 因 いん 其较高 だか 的 てき 热膨胀系数 すう 而对扭曲十 じゅう 分 ふん 敏感 びんかん 。一些奥氏体不锈钢合金容易断裂,因 いん 此降低 てい 了 りょう 它们的 てき 抗 こう 腐 くさ 蚀性能 せいのう 。如果在 ざい 焊接中 ちゅう 不注意 ふちゅうい 控 ひかえ 制 せい 铁素体 たい 的 てき 生成 せいせい ,就可能 かのう 导致热断裂 きれ 。为了解 りょうかい 决这个问题,可 か 以采用 よう 一只额外的电极头,用 よう 来 らい 沉积一种含有少量铁素体的焊缝金属。铁素体 たい 不 ふ 锈钢和 わ 马氏体 たい 不 ふ 锈钢的 てき 可 か 焊性也不好 このみ ,在 ざい 焊接中 ちゅう 必须要 よう 预热,并用特殊 とくしゅ 焊接电极来 らい 焊接[41] 。
铝合金 きん 的 てき 可 か 焊性随 ずい 着 ぎ 其所含合金 きん 元素 げんそ 的 てき 不同 ふどう 变化很大。铝合金 きん 对热断 だん 裂 きれ 的 てき 敏感 びんかん 度 ど 很高,因 いん 此在焊接时通常 つうじょう 采 さい 用 よう 高 だか 焊接速度 そくど 、低 てい 热输入 いれ 的 てき 方法 ほうほう 。预热可 か 以降 いこう 低 てい 焊接区域 くいき 的 てき 温度 おんど 梯 はしご 度 ど ,从而减少热断裂 きれ 。但 ただし 是 ぜ 预热也会降 くだ 低 てい 母 はは 材 ざい 的 てき 机 つくえ 械性能 せいのう ,并且不能 ふのう 在 ざい 母 はは 材 ざい 固定 こてい 时施加 か 。采 さい 用 よう 适当的 てき 接 せっ 头形式 しき 、兼 けん 容 よう 性 せい 更 さら 好 このみ 的 てき 填 はま 充 たかし 合金 ごうきん 都 と 能 のう 减少热断裂 きれ 的 てき 出 で 现。铝合金 きん 在 ざい 焊接之 の 前 ぜん 应清理 り 表面 ひょうめん ,除去 じょきょ 氧化物 ぶつ 、油 あぶら 污和松 まつ 散 ち 的 てき 杂质。表面 ひょうめん 清 きよし 理 り 是非 ぜひ 常 つね 重要 じゅうよう 的 てき ,因 いん 为铝合金 ごうきん 焊接时,过多的 てき 氢 会 かい 造成 ぞうせい 泡沫 うたかた 化 か ,过多的 てき 氧会形成 けいせい 浮渣[42] 。
水下 みぞおち 焊接
除 じょ 了 りょう 在 ざい 工 こう 厂和修理 しゅうり 店 てん 这样的 てき 可 か 控 ひかえ 制 せい 环境下 か 工作 こうさく 外 がい ,一些焊接工艺还可以在多种环境下进行,如户外 がい 、水下 みぞおち 、真空 しんくう (如太空 そら )。在 ざい 户外作 さく 业,如建筑建设和修理 しゅうり 工作 こうさく 中 ちゅう ,常 つね 采 さい 用 よう 手工 しゅこう 电弧焊。需要 じゅよう 保 ほ 护气体 たい 的 てき 焊接工 こう 艺通常 つうじょう 不能 ふのう 在 ざい 户外进行,因 いん 为空气的无序流 りゅう 动会导致焊接失 しつ 败。手工 しゅこう 电弧焊还可用 かよう 于水下 か 焊接,如焊接 せっ 船体 せんたい 、水下 みぞおち 管 かん 道 どう 、海上 かいじょう 作 さく 业平台 だい 等 とう 。水下 みぞおち 焊接较常用 じょうよう 的 てき 工 こう 艺还有 ゆう 药芯焊丝电弧焊等。在 ざい 太 ふとし 空中 くうちゅう 进行焊接也是可 か 行 ぎょう 的 てき :1969年 ねん ,苏联 宇航员 第 だい 一次在真空环境下试验了手工电弧焊、等 とう 离子弧 こ 焊和电子束 たば 焊接。在 ざい 那 な 以后的 てき 几十 じゅう 年 ねん 中 ちゅう ,太 ふとし 空 そら 焊接技 わざ 术得到 いた 了 りょう 很大的 てき 发展。今 こん 天 てん ,研究 けんきゅう 者 しゃ 们仍在 ざい 尝试将 はた 不同 ふどう 的 てき 焊接技 わざ 术转移 うつり 到 いた 真 ま 空中 くうちゅう 进行,如激光 こう 焊接、电阻焊和摩擦 まさつ 焊等。这些焊接技 わざ 术在国 くに 际空间站的 てき 建 けん 设中起 おこり 了 りょう 很大的 てき 作用 さよう ,透 とおる 过真空 しんくう 焊接技 わざ 术,在地 ざいち 面 めん 搭建好 このみ 的 てき 空 そら 间站子 こ 模 も 块得以在太 ふとし 空中 くうちゅう 组装成型 せいけい [43] 。
焊工穿 ほじ 着 ちゃく 防 ぼう 护头盔、手套 しゅとう 和 わ 防 ぼう 护服进行弧 こ 焊操作 そうさ
在 ざい 缺乏 けつぼう 保 ほ 护的情 じょう 况下进行焊接作 さく 业是十分危险而且有害健康的。通 つう 过采用 よう 新 しん 技 わざ 术和合 わごう 适的保 ほ 护措施 ほどこせ ,焊接时发生 せい 事故 じこ 和 わ 死亡 しぼう 的 てき 危险可 か 以大大 だい 降 くだ 低 てい 。常用 じょうよう 的 てき 焊接技 わざ 术往往采用 よう 开放式 しき 电弧或 ある 火 ひ 焰,很容易 ようい 造成 ぞうせい 烧伤 、觸 さわ 電 でん 。焊工通 どおり 过加穿 ほじ 个人防 ぼう 护设备,如橡胶手套 しゅとう 、长袖防 ぼう 护夹克 かつ 等 とう 来 らい 避免人体 じんたい 暴露 ばくろ 在高 ありだか 温和 おんわ 火 ひ 焰下。除 じょ 此之外 がい ,焊接区域 くいき 的 てき 强烈 きょうれつ 光 こう 照会 しょうかい 造成 ぞうせい 电光性 せい 眼 め 炎 えん 之 これ 类的疾病 しっぺい ,因 いん 为焊接 せっ 时产生 せい 的 てき 大量 たいりょう 紫 むらさき 外 がい 线会 かい 刺激 しげき 并破坏角膜 かくまく 和 わ 视网膜 まく 。在 ざい 进行弧 こ 焊时,必须佩带保 ほ 护眼睛 がんせい 的 てき 护目镜 或 ある 防 ぼう 护头盔。近 きん 年来 ねんらい 开发的 てき 新型 しんがた 防 ぼう 护头盔,可 か 以随着 ぎ 入射 にゅうしゃ 紫 むらさき 外 がい 线的强度 きょうど 改 あらため 变护目 め 镜片的 てき 透 とおる 光度 こうど 。为了保 ほ 护焊工 こう 之 の 外接 がいせつ 近 きん 焊接现场的 てき 人 じん ,焊接工作 こうさく 现场往往 おうおう 用 もちい 半 はん 透明 とうめい 的 てき 保 ほ 护幕围起来 らい 。这些保 ほ 护幕通常 つうじょう 是 ぜ 聚氯乙 おつ 烯制成 なり 的 てき 塑料幕 まく 布 ぬの ,能 のう 够保护附近 ふきん 的 てき 无关人 じん 员免受电弧 こ 产生的 てき 高 だか 强度 きょうど 紫 むらさき 外 がい 线的照射 しょうしゃ ,但 ただし 是 ぜ 保 ほ 护幕不能 ふのう 完全 かんぜん 代替 だいたい 护目镜和头盔[44] 。
焊工还会受到危险气体和 わ 飞溅材料 ざいりょう 的 てき 威 い 胁。诸如药芯焊丝电弧焊和手工 しゅこう 电弧焊这样的焊接工 こう 艺会产生含有 がんゆう 多 た 种氧化物 ぶつ 的 てき 烟 けむり 雾,可能 かのう 会 かい 造成 ぞうせい 金属 きんぞく 烟 けむり 热之 これ 类的职业病 びょう 。焊接烟 けむり 雾中的 てき 小 しょう 颗粒也会影 かげ 响工人的 じんてき 健康 けんこう ,颗粒的 てき 尺寸 しゃくすん 越 えつ 小 しょう ,危害 きがい 越 えつ 大 だい 。另外,很多的 てき 焊接工 こう 艺会产生有害 ゆうがい 气体和 わ 烟 けむり 气,常 つね 见的如二 に 氧化碳 、臭 におい 氧和 かず 重金属 じゅうきんぞく 氧化物 ぶつ 。这些气体对没有 ゆう 经验和 わ 有效 ゆうこう 通 どおり 风措施 ほどこせ 的 てき 操作 そうさ 人 じん 员危害 きがい 很大。值得注意 ちゅうい 的 てき 还有,很多焊接工 こう 艺所采 さい 用 よう 的 てき 保 ほ 护气体 たい 和 わ 原材料 げんざいりょう 是 ぜ 易 えき 燃 もえ 易 えき 爆 ばく 的 てき ,需要 じゅよう 采 さい 用 よう 适当的 てき 防 ぼう 护措施 ほどこせ ,如控制 せい 空 そら 气中氧气的 てき 含量、将 はた 易 えき 燃 もえ 易 えき 爆 ばく 材料 ざいりょう 分 ぶん 开堆放 ひ 等 ひとし [45] 。焊接排 はい 烟 けむり 设备常用 じょうよう 来 らい 抽散有害 ゆうがい 气体,并通过高效率 こうりつ 有 ゆう 隔 へだた 板 いた 空 そら 气过滤器来 らい 过滤。
焊接的 てき 经济成本 なりもと 是 ただし 其工业应用 よう 的 てき 重要 じゅうよう 影 かげ 响因素 もと 。影 かげ 响焊接 せっ 成本 なりもと 的 てき 因 いん 素 もと 很多,如设备、人力 じんりき 、原材料 げんざいりょう 和 わ 能 のう 量 りょう 成本 なりもと 等 とう 。焊接设备的 てき 成本 なりもと 对不同工 どうこう 艺来说变化 か 很大,手工 しゅこう 电弧焊和可燃 かねん 气焊接 せっ 相 しょう 对成本 ほん 低廉 ていれん ,激 げき 光 こう 焊接和 わ 电子束 たば 焊接则成本 ほん 较高。由 よし 于某些焊接 せっ 工 こう 艺的成本 なりもと 高 こう 昂 のぼる ,一般只用于制造重要的部件。自 じ 动焊接 せっ 设备和 わ 焊接机 つくえ 器 き 人的 じんてき 设备成本 なりもと 也很高 だか ,因 いん 此它们的使用 しよう 也受到相 しょう 应的限 げん 制 せい 。人力 じんりき 成本 なりもと 取 と 决于焊接的 てき 速度 そくど 、每 まい 小 しょう 时工资和总工作 こうさく 时间(包括 ほうかつ 焊接和 わ 后 きさき 续处理 り )。原材料 げんざいりょう 成本 なりもと 包括 ほうかつ 购置母 はは 材 ざい 、焊缝填充 たかし 材料 ざいりょう 、保 ほ 护气体 たい 的 てき 费用。能 のう 量 りょう 成本 なりもと 则取决于电弧工作 こうさく 时间和 わ 焊接的 てき 能 のう 量 りょう 需求。
对于手工 しゅこう 焊接来 らい 说,人力 じんりき 成本 なりもと 往往 おうおう 占 うらない 总成本 ほん 的 てき 很大一 いち 部分 ぶぶん 。因 よし 此,手工 しゅこう 焊接成本 なりもと 的 てき 降 くだ 低 てい 往往 おうおう 着眼 ちゃくがん 于减少 しょう 焊接操作 そうさ 的 てき 时间,有效 ゆうこう 的 てき 方法 ほうほう 包括 ほうかつ 提 ひさげ 高 だか 焊接速度 そくど 、优化焊接参 さん 数 すう 等 とう 。焊接之 の 后 きさき 的 てき 除 じょ 渣也是 ぜ 一件费时费力的工作。因 よし 此,减少焊渣能 のう 够提高 だか 安全 あんぜん 性 せい 、环保性 せい ,并降低 てい 成本 なりもと ,提 ひさげ 高 だか 焊接质量[46] 。机 つくえ 械化和 わ 自 じ 动化作 さく 业也能 のう 有效 ゆうこう 地 ち 降 くだ 低 てい 人力 じんりき 成本 なりもと ,但 ただし 另一方面增加了设备成本,还需要 よう 额外的 てき 设备安 あん 装 そう 和 わ 调试时间。当 とう 产品有 ゆう 特殊 とくしゅ 需求时,原材料 げんざいりょう 成本 なりもと 往往 おうおう 随 ずい 之 の 水 みず 涨船高 だか 。而能量 りょう 成本 なりもと 通常 つうじょう 是 ぜ 不 ふ 重要 じゅうよう 的 てき ,因 いん 为它一般只占总成本的几个百分点[47] 。
近 きん 年来 ねんらい 为了减少高 だか 端 はし 产品中 ちゅう 焊接的 てき 人力 じんりき 成本 なりもと ,工 こう 业生产中的 てき 电阻点 てん 焊和弧 こ 焊大量 りょう 采 さい 用 よう 自 じ 动焊接 せっ 设备(尤 ゆう 其是汽车工 こう 业)。焊接机 つくえ 器 き 人 じん 能 のう 够有效 ゆうこう 地 ち 完成 かんせい 焊接,尤 ゆう 其是点 てん 焊。随 ずい 着 ぎ 技 わざ 术的进步,焊接机 つくえ 器 き 人 じん 也开始 はじめ 用 よう 于弧焊。焊接技 わざ 术的前 ぜん 沿发展 てん 领域包括 ほうかつ :异型材料 ざいりょう 之 の 间的焊接(如铁和 わ 铝部件 けん 的 てき 焊接连接)、新型 しんがた 焊接工 こう 艺,如搅拌摩擦 まさつ 焊、磁力 じりょく 脉冲焊 、导热缝焊 和 わ 激 げき 光 こう 复合焊等 ひとし 。其他研究 けんきゅう 则集中 しゅうちゅう 于扩展 てん 现有焊接工 こう 艺的应用范围,如将激 げき 光 こう 焊接应用于航空 こうくう 和 わ 汽车工 こう 业。研究 けんきゅう 者 しゃ 们还希望 きぼう 进一步提高焊接质量,尤 ゆう 其是控 ひかえ 制 せい 焊缝的 てき 微 ほろ 观结构和残余 ざんよ 应力,以减少 しょう 焊缝的 てき 变形断 だん 裂 きれ [48] 。
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