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焊接技術(shù)主要應(yīng)用在金屬母材上,常用的有電弧焊,弧焊,CO2保護(hù)焊,氧氣-焊,激光焊接,電渣壓力焊等多種,塑料等非金屬材料亦可進(jìn)行焊接?!〗饘俸附臃椒ㄓ?0種以上,主要分為熔焊、壓焊和釬焊三大類。熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態(tài),不加壓力完成焊接的方法。熔焊時(shí),熱源將待焊兩工件接口處迅速加熱熔化,形成熔池。熔池隨熱源向前移動(dòng),冷卻后形成連續(xù)焊縫而將兩工件連接成為一體
為什么必須要將金屬之間減少到“原子間距”的水平,才能實(shí)現(xiàn)有效焊接?
我們知道有以下幾種連接機(jī)理:
1.化學(xué)鍵/金屬鍵連接,是共享雙方的自由電子
2.共價(jià)鍵連接,是共享電子對(duì)
3.離子鍵連接,是自由電子形成化合物
4.物理連接,是原子核間的范德華力
5.機(jī)械連接,是將物體通過螺栓等機(jī)械方式裝配在一起
超聲波金屬焊接是利用原子核之間的范德華力和共享電子對(duì)實(shí)現(xiàn)連接的。為了實(shí)現(xiàn)超聲金屬焊接,還必須消除阻礙焊接的表層附著物、金屬氧化物和材料雜質(zhì)。這也是為什么銅箔和鋁箔要求純度達(dá)到99.99%,表面不能有油脂,氧化層不能過厚的原因,這些都會(huì)“阻礙”焊接。
陶瓷與金屬的焊接中的陶瓷基本上指的是人工將各種金屬、氧、氮、碳等合成的新型陶瓷。其具有高強(qiáng)度、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、超硬度等特性,而得到廣泛應(yīng)用;常用的有氧化鋁、氮化硅、氧化鋯陶瓷等。
陶瓷與金屬焊接的難點(diǎn)
1.陶瓷的線膨脹系數(shù)小,而金屬的線膨脹系數(shù)相對(duì)很大,導(dǎo)致接易開裂。一般要很好處理金屬中間層的熱應(yīng)力問題。
2.陶瓷本身的熱導(dǎo)率低,耐熱沖擊能力弱。焊接時(shí)盡可能減小焊接部位及周圍的溫度梯度,焊后控制冷卻速度
3.分陶瓷導(dǎo)電性差,甚至不導(dǎo)電,很難用電焊的方法。為此需采取特殊的工藝措施。
4.由于陶瓷材料具有穩(wěn)定的電子配位,使得金屬與陶瓷連接不太可能。需對(duì)陶瓷金屬化處理或進(jìn)行活性釬料釬焊。
5.由于陶瓷材料多為共價(jià)晶體,不易產(chǎn)生變形,經(jīng)常發(fā)生脆性斷裂。目前大多利用中間層降低焊接溫度,間接擴(kuò)散法進(jìn)行焊接。
6.陶瓷與金屬焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與普通焊接有所區(qū)別,通常分為平封結(jié)構(gòu)、套封結(jié)構(gòu)、針封結(jié)構(gòu)和對(duì)封結(jié)構(gòu),其中套封結(jié)構(gòu)效果好,這些接頭結(jié)構(gòu)制作要求都很高。