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焊接技术在制造领域的应用和发展

来源:www.kalisita.com 作者: 时间:2018-08-16 11:16
    焊接技术是指通过物理或者化学方法,使原本分离的器件重新产生分子间或者原子间的作用力,形成一种具有某种属性的整体结构。焊接技术是现代工业中一种重要的连接方式和一种广泛使用的机械制造生产技术,其应用领域在汽车制造、机械制造、轮船制造、粉末冶金、微电子和航空航天等都得到了广泛的应用。焊接技术的全力发展对我国的机械制造行业及其密切相关的行业都很重呀,对我国的我国由制造大国走向制造强国其在关键作用。

    1焊接技术的发展过程

    在进入二十一世纪以后,焊接的主要对象还是以钢铁为主,那么我们的作业对象将还是钢铁材料,但是钢铁材料现在要求也越来越高,在逐步走向高强度、高的纯净度、超细晶粒化和微合金方向发展。这样的发展就给焊接技术提出了更高的要求:第一、焊接的焊缝金属要求更加的纯净;第二、需要研发新的焊缝材料来满足新的焊接要求。

    首先我们来介绍钎焊,钎焊是在电子工业用运用较多的一种焊接技术,这也是电子封装和电子焊接最适应的一种焊接方法。但是由于其中带有有害物质铅使得其对人的身体有害,所以现在国际上已经禁止钎焊来生产电子产品,那么用无铅的材料来代替原来的焊接材料是大势所趋,现代我们已经使用SnCu来代替原来的焊接材料将电子原件制造为无铅电子原件,无铅装备等等。另外随着越来越多的新的结构材料的使用,例如铝合金,钛镁合金等等的轻金属化合物的大量应用,扩散焊、钎焊和压焊等焊接技术的应用越来越广。

    其次电弧熔化焊仍然是现在焊接应用最多的也是最基层的焊接技术。这都是得益于其制作产品优质,制作高效,成本较低的特点。现在以激光束、等离子束、电子束为热源的熔化焊渐渐地在焊接领域取得了一席之地,其可以大大地提高生产效率,还可以产生高强度、细晶粒的焊接接头,甚至还可以制造出不开坡口的高质量对接接头,尤其是激光-电弧复合焊在汽车制造、船舶制造等行业都的到了快速的发展。

    智能自动化焊接是提高焊接效率和提高焊接质量的重要方法,其利用电弧、光、机械三者结合方法对焊件的焊接过程实施控制,是在自动焊接的基础上增加智能化控制的结果。其可以直接分析焊件的焊接条件后模拟焊工进行焊接,其在起重机、核电站和航空设备方面已经有了一定的应用。焊接机器人也在汽车制造、铁路、船舶制造、航空航天等领域得到了广泛的应用。

    二。焊接新材料的发展和应用

    1、高质量的焊接材料

    传统的焊接材料都是在焊接过后焊缝的强度和韧性都远远低于母材的强度,随着制造行业的发展对制造的工件的整体力学性能越来越高,焊缝已经不能作为强度下降的突破口,那么发展新型的焊接材料是焊接新一代高质量钢铁材料必经之路,那么其焊接材料需要有焊接材料原始的纯净度一定要高;在焊接的过程中一定要利用钢铁等材料的冶金反应尽量较少焊缝和母材中的有害元素的含量;然后控制焊缝金属的组织情况,在焊接过程中就主要要生产超细晶粒来获得高强度高韧性的焊接组织。并且在这过程中合理地控制焊缝中杂质的数量及大小,更要防止焊接缺陷的产生

    2、无铅焊接材料

    钎焊由于是电子组装过程以及其封装过程中唯一的焊接方法,但是由于其含有对人体和环境有害的物质铅使得这个焊接方法被淘汰,那么无铅焊接材料就成为替代钎焊材料的必须发展方向。这时全世界都将科研集中在无铅焊接材料的研发上,我国的科学家对无铅焊接技术也做出了重大的科研贡献,目前替代铅的材料已经研发出来并得到了广泛的推广,这就是SC钎焊材料,另外我国科研人员还发现了第四添加的钎焊材料,都得到了业界的大力推广,其不仅满足了钎焊的需求,而且使提高了钎焊的长期力学的持久性,提高了焊接接头的可靠性。目前中国的无铅钎焊材料的专利已经超过数十个。打破了原来无铅钎焊材料全进口状况。

    三、焊接技术发展方向及展望

    高平直的焊接材料的发展方向为提升生产装备的水平,使高质量的焊接材料可以量产,这样对焊接的发展是跨越性的发展;焊接生产与钢材生产企业联手制作出符合标准的高纯净、细晶粒的焊接焊丝,为焊接出高纯净度、高强度的焊件提供可能性;加强焊接生产和科研部门联系,使实验室出的新的焊接技术能够尽快地投入到生产中去。另外,高能激光焊接技术将会大量的出现在现代的焊接生产中,特别是在航空航天行业、船舶制造行业、航洋平台、汽车制造等出现,到目前为止,西方国家和日本等发达国家已经开始在造船行业大量使用激光焊接技术,未来使用激光焊接技术还会在激光切割方面、焊接机器人使用方面、激光-电弧复合焊接方面、研制大功率的激光焊接设备可能对焊接将会是革命性的突破;焊接数值模拟是现代焊接发展的一个新的趋势,其将焊接条件按顺序变成数值参数输入大型计算机进行模拟计算,在原先知道结果的情况下去焊接所需焊接部位。

    总之,我国焊接技术已经在制造业的位置非常重要,如何使焊接技术更加科学、高效、高质量地位制造业提供服务使我们积极努力研究的方向。
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