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机械焊接技术研究

毕业论文 ziyuan 4个月前 (03-10) 112次浏览 已收录 0个评论

机械焊接技术研究
摘 要:机械焊接技术在科技发展的时代出现了各种新技术,本文主要介绍了电子束焊接、激光焊接、搅拌摩擦焊接、电渣焊接、等离子弧焊接、超声波焊接、爆炸焊接、机器人焊接等技术,这些技术能够提升这个机械制造行业的焊接水平。
关键词:机械焊接;焊接技术
21 世纪以来,科技作为生产力的主要推动者,其影响渐渐波及至机械制造业中。从而催生出众多机械制造工艺,在这些工艺中,焊接技术的发展最为明显。
1 机械焊接
焊接是一种金属加工工艺,它被广泛应用于航空航天、机械制造、汽车制造等现代工业生产中。近年来,随着科技的进步,新型焊接技术也不断发展和提高。
2 机械焊接技术
2.1 电子束焊接
电子束焊接首先应用在德国,之后逐渐发展成熟。较之传统的焊接工艺,它的能量密度更高,并且热变形较小,应用的范围也较为广泛。
电子束焊接的工作原理是:用电子枪中聚集的告诉电子束对工件的接缝处进行轰击,在轰击的过程中,会发生机械能的转变,即动能转化为热能。这样就产生了焊接所需要的热源,利用这些热能,完成焊接工作。
以前,电子束焊接主要被应用于国防、军工工业中。近些年来,这种焊接技术开始在民用工业中推广使用。比如汽车工业的齿轮、发电站的锅炉等。
2.2 激光焊接技术
激光焊接技术是激光加工技术中的重要部分,它是一种高能束的热传导性技术。与传统的焊接工艺相比,激光焊接技术更加快捷方便,同时焊接的质量和稳定性更高,工件产生变形的可能也小,因此被大量投入工业生产。
激光焊接技术主要是利用抛物镜或者凸透镜汇集周围的热量,这时的激光就是一个高温度的热源,将其应用于工件接缝的表面,能够起到焊接的作用。根据工件的不同,激光焊接的方式也有所不同,常用的激光焊接方式是传导焊接和小孔焊接两种。
在航天航空工业中,经常会利用激光焊接技术来进行工件的修复;在汽车制造领域,激光焊接技术被广泛应用于散热器、传动轴等零部件的制造中。随着激光加工技术的不断发展,激光焊接技术的应用领域必然还会扩大。
2.3 搅拌摩擦焊接技术
搅拌摩擦焊接技术,顾名思义就是利用摩擦力产生的热量进行焊接,这就决定了它的使用范围,即低熔点的金属焊接。这种焊接技术的自动化水平更高,接头的质量和稳定性更好,并且节能低碳。
在进行搅拌摩擦焊接过程中,会将一个搅拌针插进焊缝中,利用摩擦力对金属进行加热,让其呈现一种塑性状态,同时金属会形成旋转的空洞,随着搅拌针的不断前移,旋转空洞和塑
62 形金属各自向相反的方向移动,金属在冷却之后,焊接的缝隙密度会更高。
搅拌焊接技术主要用于造船业、航空航天业、建筑业、交通工具等领域。在造船业中,它主要被用来焊接甲板上、船头上的部件;在航空航天业中,飞机的机身、油箱都会用到它;而交通工具领域,火车、高速列车等的车身、交换器等都要用搅拌摩擦焊旱季技术。
2.4 电渣焊接技术
电渣焊接技术是一种利用电阻热进行焊接的技术。它能够一次性焊接钢材、铁基金属等质地较厚的工件,同时生产成本也较低,焊接质量较高。
电渣焊接技术依据的原理是:把电热组作为一种热源,用来熔化金属和木材,之后冷却凝固,使各金属原子之间相互连接。常用的电渣焊技术主要有熔嘴、非熔嘴电渣焊技术,丝极电渣焊技术,板级电渣焊技术等。
电渣焊技术主要被应用于一些特殊的地方或行业,比如铁路各个站点的焊接;鼓风炉壳等厚壁容器的焊接等等。
2.5 等离子弧焊接技术
等离子弧焊接技术是一种基于等离子弧切割工业的新型焊接技术。它是一种较为及其精密的焊接技术。
等离子弧焊接技术准确地说应该是“压缩电弧焊接”,它是焊炬将整个电弧进行最大限度的压缩,促使其中的等离子效应加剧,之后电弧就变成了一个具有稳定性、单向性的强大射流热源,温度高达 16000K~33000K,然后可以直接进行金属的焊接。通常企业较为常用的等离子弧主要是转移型的和非转移型两种。
2.6 超声波焊接技术
超声波焊接技术主要是进行热塑性塑料制品焊接的高科技技术,这种技术焊接出来的塑料制品档次和质地较高,同时生产的成本和效率也就高。
在超声波进行焊接的过程中,发生器会释放出 20KHz 或者 15KHz 具有高压性、高频性的信号,通过能量转换系统,可以将这种信号转化为一种高频的机械振动,用于塑料品的工件中。然后通过摩擦力是接口的温度升高,当温度达到工件的熔点时,工件会自动融化来填充接口处的缝隙。冷却定型以后,整个焊接工艺就顺利完成。
超声波焊接技术因为其本身的特性,所以在塑料品加工行业中应用较为广泛,而在机械类加工工业中,应用较少。
2.7 爆炸焊接技术
自 1944 年 Carl 提出爆炸焊接技术之后,美国、日本、德国等先后对其进行了研究。时至今日,这项技术已经日趋成熟。Theoretical Research
爆炸焊接技术热源的主要来源是炸药爆炸时,产生的强大能量。这种能量能够是金属物质熔化变形,之后重新进行各个原子之间的组合,冷却之后增加焊接的稳定性。它是一门危险性较高、科技和人员要求也较高的焊接技术。
爆炸焊接技术由于在焊接的过程中,需要大量炸药做引,故而存在着安全隐患。一般的民用企业因为资金或者技术的缺乏,安全措施不足,通常不会采用这种技术。所以爆炸焊接技术主要应用于国防工业(化工、石油、造船、航空航天)和军工工业(军事、核工业)等。
2.8 机器人焊接技术
机器人技术其实是在焊接自动化的基础上发展而来的。在 20 世纪末期,首次被应用于焊接技术领域。近年来,随着市场经济的发展,各企业订单量和交易量的不断增加,生产线不断扩大,机器焊接技术已经成为自动化焊接领域的主要发展趋势。
机器人焊接技术是一种容机械制造、计算机编程、物理力学等为一体的综合性学科。要使用这种技术,首先要制造符合标准的机器人,通过计算机编程将各种参数计算后安装至机器人的“大脑”中。这一系列工作完成之后,机器人可以根据工作指令来进行焊接。
机器人焊接技术的发展至今还不太成熟,故而各种行业的使用都比较少。
作为加工制造行业中的关键技术,焊接技术和工艺的不断创新,不仅能够促进其自身的发展,也能够促进整个机械制造行业的发展壮大。
参考文献
[1]曹传民.焊接新技术及其发展趋势 [J].机械管理开发,2012(4).
[2]胡福志.浅谈焊接新技术及其应用 [J].科技风,2011(7):50.

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