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焊接技術(shù)是隨著金屬的應(yīng)用而出現(xiàn)的,古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊和鍛焊。中國商朝制造的鐵刃銅鉞,就是鐵與銅的鑄焊件,其表面銅與鐵的熔合線婉蜒曲折,接合良好。春秋戰(zhàn)國時期曾侯乙墓中的建鼓銅座上有許多盤龍,是分段釬焊連接而成的。經(jīng)分析,所用的與現(xiàn)代軟釬料成分相近。國內(nèi)大的是400噸摩擦焊機,能夠焊接截面積高達36000mm的大型工件。
制造的劍,刀刃為鋼,背為熟鐵,一般是經(jīng)過加熱鍛焊而成的。據(jù)明朝宋應(yīng)星所著《天工開物》:中國古代將銅和鐵一起入爐加熱,經(jīng)鍛打制造刀、斧;用黃泥或篩細的陳久壁土撒在接口上,分段煅焊大型船錨。中世紀,在敘利亞也曾用鍛焊制造工具。
古代焊接技術(shù)長期停留在鑄焊、鍛焊和釬焊的水平上,使用的熱源都是爐火,溫度低、能量不集中,無法用于大截面、長焊縫工件的焊接,只能用以制作裝飾品、簡單的工具。
采用丁字接頭和角接頭通常是由于結(jié)構(gòu)上的需要。丁字接頭上未焊透的角焊縫工作特點與搭接接頭的角焊縫相似。當焊縫與外力方向垂直時便成為正面角焊縫,這時焊縫表面形狀會引起不同程度的應(yīng)力集中;焊透的角焊縫受力情況與對接接頭相似。
角接頭承載能力低,一般不單獨使用,只有在焊透時,或在內(nèi)外均有角焊縫時才有所改善,多用于封閉形結(jié)構(gòu)的拐角處。
焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕,對于交通運輸工具來說可以減輕自重,節(jié)約能量。焊接的密封性好,適于制造各類容器。發(fā)展聯(lián)合加工工藝,使焊接與鍛造、鑄造相結(jié)合,可以制成大型、經(jīng)濟合理的鑄焊結(jié)構(gòu)和鍛焊結(jié)構(gòu),經(jīng)濟效益很高。采用焊接工藝能有效利用材料,焊接結(jié)構(gòu)可以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,達到經(jīng)濟、。焊接已成為現(xiàn)代工業(yè)中一種不可缺少,而且日益重要的加工工藝方法。由于節(jié)省電能,節(jié)省金屬材料,摩擦焊機焊接時不需要焊接材料以及生產(chǎn)率高等因素,加工成本顯著降低,載重汽車推進軸用摩擦焊代替CO2保護焊,成本降低30%。
現(xiàn)如今是越來越多的人都選擇使用摩擦焊機了,那么使用摩擦焊機的好處有哪些呢?
摩擦焊機適于焊按異種金屬。摩擦焊不僅可以焊接普通的異種鋼,而且還可以焊接機械性能和物理性能差別很大的異種金屬,如琰鋼、低合金鋼與不銹鋼、高速工具鋼、錸基合金焊接,銷與不銹鋼焊抜,以及產(chǎn)生腌性合金的異種金屬鋁-銅、鋁鋼、鋼-鋯等成本低。由于節(jié)省電能,節(jié)省金屬材料,摩擦焊機焊接時不需要焊接材料以及生產(chǎn)率高等因素,加工成本顯著降低,載重汽車推進軸用摩擦焊代替CO2保護焊,成本降低30%。焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕,對于交通運輸工具來說可以減輕自重,節(jié)約能量。
摩擦焊機在生產(chǎn)制造業(yè)中已使用了快50年了,為什么這么受大家的歡迎,說明還是有它的優(yōu)勢的。機械摩擦焊機生產(chǎn)率高,質(zhì)量也是獲得廣泛的認同,焊接對象主要是回轉(zhuǎn)形零件,雖然也有其它形式摩擦焊機的技術(shù)出現(xiàn),以克服被焊工件幾何形狀的限制或提高生產(chǎn)率,如相位摩擦焊、徑向摩擦焊、線性摩擦焊等,但實際應(yīng)用很少。近還出現(xiàn)了摩擦堆焊,在工件上形成特殊性能的表面層。在厚壁壓力容器中,目前已開始應(yīng)用水調(diào)質(zhì)處理來提高殼體材料的強度和韌性,以更好地發(fā)揮低合金鋼的綜合性能。
摩擦焊是利用工件端面相互運動、相互摩擦所產(chǎn)生的熱,使端部達到熱塑性狀態(tài),然后迅速頂鍛,完成焊接的一種方法。摩擦焊可以方便地連接同種或異種材料,包括金屬、部分金屬基復合材料、陶瓷及塑料。