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在近代的金屬加工中,焊接比鑄造、鍛壓工藝發(fā)展較晚,但發(fā)展速度很快。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的45%,鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。
未來的焊接工藝,一方面要研制新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料,以進(jìn)一步提高焊接質(zhì)量,如改進(jìn)現(xiàn)有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;運用電子技術(shù)和控制技術(shù),改善電弧的工藝性能,研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。
另一方面要提高焊接機械化和自動化水平,如焊機實現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制;研制從準(zhǔn)備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過程自動化的焊機;在自動焊接生產(chǎn)線上,推廣、擴大數(shù)控的焊接機械手和焊接機器人,可以提高焊接生產(chǎn)水平,改善焊接衛(wèi)生安全條件。
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
1.陶瓷的線膨脹系數(shù)小,而金屬的線膨脹系數(shù)相對很大,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,間接擴散法進(jìn)行焊接。
6.陶瓷與金屬焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)計與普通焊接有所區(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。