焊接加工是一個(gè)局部迅速加熱和冷卻的過程

來源：九鼎機(jī)械     發(fā)布時(shí)間：2023-01-11     

焊接是一個(gè)局部的快速加熱和冷卻過程。由于周圍工件本體的限制，焊接區(qū)域不能自由膨脹和收縮。冷卻后，焊接應(yīng)力和變形發(fā)生在焊件中。重要產(chǎn)品需要消除焊接應(yīng)力，糾正焊接變形。

現(xiàn)代焊接技術(shù)可以焊接無內(nèi)外缺陷、機(jī)械性能等于甚至高于連接體的焊縫。被焊接體在空間的相互位置稱為焊接接頭。除了受焊縫質(zhì)量的影響外，接頭的強(qiáng)度還與幾何形狀、尺寸、應(yīng)力和工作條件有關(guān)。接頭的基本形式包括對接、搭接、丁字連接（正交接）和角連接。

焊接接頭焊縫的橫截面形狀取決于焊接前焊接體的厚度和兩個(gè)邊緣的坡口形式。焊接厚鋼板時(shí)，在接頭處打開各種形狀的坡口，以便更容易地輸送到焊條或焊絲中。坡口形式包括單面焊接坡口和兩面焊接坡口。在選擇坡口形式時(shí)，除保證焊接外，還應(yīng)考慮焊接方便、填充金屬量少、焊接變形小、坡口加工成本低等因素。

當(dāng)兩塊不同厚度的鋼板連接時(shí)，為了避免因截面急劇變化而引起的嚴(yán)重應(yīng)力集中，厚板邊緣通常會逐漸變薄，達(dá)到兩個(gè)邊緣的厚度。對接接頭的靜態(tài)強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度高于其他接頭。對接接頭的焊接通常優(yōu)先考慮在交替、沖擊載荷或低溫高壓容器中工作的連接。

焊接前的準(zhǔn)備工作簡單，組裝方便，焊接變形和殘余應(yīng)力小，經(jīng)常用于現(xiàn)場安裝接頭和不重要的結(jié)構(gòu)。一般來說，搭接接頭不適用于交替載荷、腐蝕介質(zhì)、高溫或低溫。

丁字接頭和角接頭的使用通常是由于結(jié)構(gòu)的需要。丁字接頭上未焊接的角焊縫的工作特點(diǎn)與搭接接頭的角焊縫相似。當(dāng)焊縫垂直于外力方向時(shí)，焊縫表面形狀會引起不同程度的應(yīng)力集中；角焊縫的力與對接接頭相似。

角接頭承載能力低，一般不單獨(dú)使用。只有在焊接透明或內(nèi)外都有角焊縫時(shí)才能改善，主要用于封閉結(jié)構(gòu)的角落。

焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕，可以減輕運(yùn)輸工具的自重，節(jié)約能源。焊接密封性好，適用于制造各種容器。發(fā)展聯(lián)合加工工藝，將焊接與鍛造、鑄造相結(jié)合，可制成大型、經(jīng)濟(jì)合理的鑄焊結(jié)構(gòu)和鍛焊結(jié)構(gòu)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。焊接工藝能有效利用材料，焊接結(jié)構(gòu)能在不同部位采用不同性能的材料，充分發(fā)揮各種材料的特長，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的效果。焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的加工方法。

在現(xiàn)代金屬加工中，焊接比鑄造和鍛造工藝發(fā)展得更晚，但發(fā)展得更快。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的45%，鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比例也在增加。

一方面，在未來的焊接過程中，應(yīng)開發(fā)新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料，進(jìn)一步提高現(xiàn)有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源的焊接質(zhì)量和安全可靠性；利用電子技術(shù)和控制技術(shù)，提高電弧的工藝性能，開發(fā)可靠、輕的電弧跟蹤方法。

另一方面，提高焊接機(jī)械化和自動化水平，如程序控制和數(shù)字控制；開發(fā)從準(zhǔn)備過程、焊接到質(zhì)量監(jiān)控的專用焊機(jī)；在自動焊接生產(chǎn)線上，推廣和擴(kuò)大數(shù)控焊接機(jī)械手和焊接機(jī)器人可以提高焊接生產(chǎn)水平，提高焊接衛(wèi)生和安全條件。