第一节焊接的定义

第一节　焊接的定义

一、焊接的定义及分类

在工业生产中，使两个或两个以上零件连接在一起的方法很多，根据这些连接的特点，可以将其分为两大类：一类是可拆卸连接，即不必毁坏零件就可以进行拆卸，如螺栓连接、键连接等；另一类是永久性连接，其拆卸只有在毁坏零件后才能实现，如铆接、焊接等。

实现焊接过程，必须使两个补充焊物体（通常是金属）相互接近到原子间的力能够发生作用的程度，也就是说，要接近到像在金属内部原子间的距离一样。

因此，焊接就是需要通过加热或加压，或两者并用，用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的一种加工方法。

焊接不仅可以连接金属材料，而且可以实现某些非金属材料的永久性连接，如玻璃焊接、塑料焊接等。在工业生产中，焊接主要用于金属的连接。

二、焊接接头的组成

用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称接头），焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。被焊的工件材料称为母材（或称基本金属）。焊缝是焊接后所形成的结合部分（即在焊接时，经受加热熔化后冷却凝固的那部分金属）；热影响区是在焊接或切割过程中，材料因受热的影响（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域；熔合区是焊缝向热影响区过渡的区域。因此，焊接质量常用焊接接头的性能来评价。

三、金属的焊接性

金属的焊接性亦称为可焊性，是指金属材料对焊接加工的适应性。主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。它包括两方面的内容：接合性能和使用性能。对于钢与铸铁，一般随含碳量的增加、合金元素的增多、材料的可焊性逐渐变差。因此低碳钢和低碳合金钢的可焊性良好，常用作合金结构件使用。

四、焊接的分类

在工业生产中应用的焊接方法很多，按照焊接过程中金属所处的状态不同，可以将焊接方法分为熔焊、压焊和钎焊三类。

熔焊是在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压完成焊接的方法。当被焊金属加热至熔化状态形成液态熔池时，原子之间可以充分扩散和紧密接触，因此冷却凝固后，即可形成牢固的焊接接头。常见有：气焊、电弧焊、电渣焊、气体保护电弧焊等。

压焊是在焊接过程中，必须对焊件施加压力（加热或不加热），以完成焊接。这类焊接有两种形式：一是将被焊金属接触部分加热至塑性状态或局部熔化状态，然后施加一定的压力，使金属原子间相互结合而形成牢固的焊接接头，如锻焊、摩擦焊和气压焊等；二是不进行加热，仅在被焊金属的接触面上施加足够大的压力，借助于压力所引起的塑性变形使原子间相互接近而获得牢固的挤压接头。常见有：冷压焊、爆炸焊等。

钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现焊件连接。常见的钎焊方法有烙铁钎焊、火焰钎焊等。

五、焊接技术的特点

焊接是目前应用极为广泛的一种永久性连接方法。在许多工业部门的金属结构制造中，焊接几乎全部取代了铆接；不少过去一直用整铸、整锻方法生产的大型毛坯也改成了焊接结构，大大简化了生产工艺，降低了成本。焊接与螺钉连接、铆接、铸件及锻件相比，具有以下优点：

①节省金属材料，减轻结构质量，经济效益好；

②简化加工与装配工序，生产周期短，生产效率高；

③结构强度高，接头致密性好；

④为结构设计提供较大的灵活性；

⑤焊接工艺过程容易实现机械化和自动化。

但焊接也有一些缺点：如产生焊接应力与变形。由于绝大多数焊接方法都采用局部加热，经焊接后的焊件，不可避免地在结构中会产生一定的焊接应力和变形，从而影响结构的承载能力、加工精度和尺寸稳定。焊缝中还会存在一定数量的缺陷，如裂纹、气孔、夹渣、不焊透、未熔合等，这些缺陷的存在会降低强度，引起应力集中，损坏焊缝致密性。由于焊缝的成分及金属组织与母材不同，焊接接头具有较大的性能不均匀性。焊接过程中还会产生有毒有害的物质，如高温、强光及一些有毒气体等对人体有一定的损害，故需要加强劳动保护。以上这些缺点都是在焊接过程中需要注意的问题。

焊接方法的简单分类，如图1－1所示。

图1－1　焊接方法简单分类