由于焊接熔池小,冷卻快,化學(xué)成分控制嚴(yán)格,碳、硫、磷都較低,還通過滲合金調(diào)整焊縫化學(xué)成分,使其含有一定的合金元素,因此,焊縫金屬的性能問題不大,可以滿足性能要求,特別是強(qiáng)度容易達(dá)到。
熔化區(qū)和非熔化區(qū)之間的過渡部分。熔合區(qū)化學(xué)成分不均勻,組織粗大,往往是粗大的過熱組織或粗大的淬硬組織。其性能常常是焊接接頭中差的。熔合區(qū)和熱影響區(qū)中的過熱區(qū)(或淬火區(qū))是焊接接頭中機(jī)械性能差的薄弱部位。

焊接的能量來源有很多種,包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。除了在工廠中使用外,焊接還可以在多種環(huán)境下進(jìn)行,如野外、水下和太空。無論在何處,焊接都可能給操作者帶來危險(xiǎn),所以在進(jìn)行焊接時(shí)必須采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。焊接給人體可能造成的傷害包擴(kuò)、觸電、視力損害、吸入有毒氣體、紫外線照射過度等。焊接技術(shù)的發(fā)展日新月異,激光焊接和電子束焊接被開發(fā)出來。今天,焊接機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。研究人員仍在深入研究焊接的本質(zhì),繼續(xù)開發(fā)新的焊接方法,并進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量。

在超聲波金屬焊接中,通過對工件施加超聲波振動去除金屬表面的氧化膜,使表層的雜質(zhì)分散,利用金屬原子之間的引力形成固相結(jié)合狀態(tài)。由于焊接是在熔點(diǎn)的1/3左右的溫度下進(jìn)行的,所以對工件的熱效應(yīng)很小。焊接過程中焊縫接觸面是固態(tài)和固態(tài),因此屬于壓焊焊接。超聲波發(fā)生器將工業(yè)用電(220V或者380V)轉(zhuǎn)化成高頻高壓交流電(例如20Khz,上千仸電壓),傳輸?shù)綋Q能器經(jīng)過內(nèi)部的壓電陶瓷片轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動,即超聲波振動。超聲波振動經(jīng)過焊頭(Horn)焊嘴處傳遞到工件上,在垂直焊接壓力作用下,在焊縫界面處形成金屬連接(me
tal bonding)。

焊接過程中,因焊工要經(jīng)常更換焊條和調(diào)節(jié)焊接電流,操作進(jìn)要直接接觸電極和極板,而焊接電源通常是220V/380V,當(dāng)電氣安全保護(hù)裝置存在故障、勞動保護(hù)用品不合格、操作者作業(yè)時(shí),就可能引起觸電事故。如果在金屬容器內(nèi)、管道上或潮濕的場所焊接,觸電的危險(xiǎn)性更大。由于焊接過程中會產(chǎn)生電弧或明火,在有物品的場所作業(yè)時(shí),極易引發(fā)火災(zāi)。特別是裝置區(qū)(包括坑、溝、槽等),貯存過介質(zhì)的容器、塔、罐和管道上施焊時(shí)危險(xiǎn)性更大。因焊接過程中會產(chǎn)生電弧、金屬熔渣,如果焊工焊接時(shí)沒有穿戴好電焊的防護(hù)工作服、手套和皮鞋,尤其是在高處進(jìn)行焊接時(shí),因電焊火花飛濺,若沒有采取防護(hù)隔離措施,易造成焊工自身或作業(yè)面下方施工人員皮膚灼傷。由于焊接時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈火的可見光和大量不可見的紫外線,對人的眼睛有很強(qiáng)的刺激傷害作用,長時(shí)間直接照射會引起眼睛疼痛、畏光、流淚、怕風(fēng)等,易導(dǎo)致眼睛結(jié)膜發(fā)炎(俗稱電光性眼炎)。