金属熔焊原理课件

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1、科目：金属熔焊原理主讲：褚志勇机械制造系绪 论1.世界焊接发展史话2.焊接的基本槪念和本质 3.焊接方法的分类4.本课程的主要内容世界焊接发展史话v公元前3000多年埃及出现了锻焊技术。v公元前2000多年中国的殷朝采用铸焊制造兵 器。v公元前200年前，中国已经掌握了青铜的钎焊 及铁器的锻焊工艺。如图所示1801年：英国H.Davy发现电发现电 弧。 1836年：Edmund Davy 发现发现 乙炔气。 1856年：英格兰兰物理学家James Joule 发现发现 了电电阻焊焊原理。 1859年：Deville和Debray发发明氢氢氧气焊焊。 1881年：法国人 De Meritens

2、发发明了最早期的碳弧焊焊机。 1881年：美国的R. H. Thurston 博士用了六年的时间时间 ，完成了全系列铜铜-锌锌 合金钎钎料在强度与延伸性方面的全部实验实验 。 1882年：英格兰兰人Robert A. Hadfield发发明并以他的名字命名的奥氏体锰钢锰钢 获获得了专专利权权。 1885年：美国人Elihu Thompson 获获得电电阻焊焊机的专专利权权。 1885年：俄罗罗斯人 Benardos Olszewski 发发展了碳弧焊焊接技术术。 1888年：俄罗罗斯人H.C 发发明金属极电电弧焊焊。 18891890年：美国人C. L. Coffin首次使用光焊丝焊丝 作电电

3、极进进行了电电弧焊焊接 。 1890年；美国人C. L. Coffin提出了在氧化介质质中进进行焊焊接的概念。 1890年：英国人Brown 第一次使用氧加燃气切割进进行了抢抢劫银银行的尝试尝试 。 1895年：巴伐利亚亚人 Konrad Roentgen 观观察到了一束电电子流通过过真空管 时产时产 生X射线线的现现象。 1895年：法国人 Le Chatelier 获获得了发发明氧乙炔火焰的证书证书 。 1898年：德国人Goldschmidt发发明铝热焊铝热焊 。 1898年：德国人克莱菌.施密特发发明铜电铜电 极弧焊焊。 1900年：英国人Strohmyer发发明了薄皮涂料焊焊条。19

4、00年：法国人 Fouch 和 Picard制 造出第一个氧乙炔割炬1901年：德国人Menne 发明了氧乙炔切割。1904年：瑞典人奥斯卡.克杰尔贝格建立了世界上第一电焊条厂ESAB公司的OK焊条厂。1904年：美国人Avery 发明了便携式钢瓶。1907年：在美国纽约拆除旧的中心火车站时，由于使用氧乙炔切割节省工程成本的20%多。1907年：10月瑞典人O. Kjellberg 完善了药皮焊条1909年：Schonherr 发明了等离子弧。下图为手工等离子弧切割 下图为水下等离子切割 1911年：由Philadelphia & Suburban气体公司建成了第一条使用氧溶剂气焊焊接 的11

5、英里长管线。1912年：第一根氧乙炔气焊钢管投入市场。1912年：位于美国费城的Edward G. Budd 公司生产出第一个使用电阻点焊焊接的 全钢汽车车身。大约1912年: 美国福特汽车公司为了生产著名的T型汽车，在自己工厂的实验室里完成了 现代焊接工艺1913年：在美国的印第安纳波利斯 Avery 和 Fisher完善了乙炔钢瓶。1916年：安塞尔.先特.约发明了焊接区X 射线无损探伤法。1917年：第一次世界大战期间使用电弧 焊修理了109艘从德国缴获的船用发动 机， 并使用这些修理后的船只把50万美国士兵运 到了法国。1917年：位于美国麻萨诸塞州的Webster & Southbr

6、idge 电气公司使用电弧焊设备焊11 英里长、直径为3英寸的管线1919年：Comfort A.Adams组建了美国焊接学会（ AWS）。 1924年美国焊接协会活动时纪念照片 1919年：C.J.Halslag发明交流焊。1920年：Gerdien发现等离子流热效应。1920年：第一艘全焊接船体的汽船 Fulagar 号在英国下水。大约1920年：开始使用电弧焊修理一些贵重 设备大约1920年：使用电阻焊焊接钢管的生产方法（The Johnson Process）获得了专利 大约1920年：第一艘使用焊接方法制造的油轮Poughkeepsie Socony号在美国下水。 如下图1923年：

7、世界上第一个浮顶式储罐（用来储存汽油或其他化工 品）建成；其优点是由焊接而成的浮顶与罐壁组成象望远镜一样可升高或降低的储罐，从而可以很方便的改变储罐的体积。 1924年：Magnolia 气体公司使用氧乙炔焊接技术建成了14英里长的全焊结构的天 然气管线。 1924年：在美国由H.H.Lester首先使用X光线照相术，为Boston Edison 公司的发 电厂检验蒸汽压力为8.3Mpa的待安装的铸件质量。 1926年：美国Langmuir发明原子氢焊。 1926年：美国Alexandre发明CO2气体保护焊原理。 1926年：由美国的A.O.Smith公司率先介绍了在电弧焊接用金属电极外使用

8、挤压 方式涂上起保护作用的固体药皮（即手工电弧焊焊条）的制作方法。1926年：铬钨钴焊材合金获得了第一份关于药芯焊丝的专利。 1926年：美国人M.Hobart和 P.K.Devers获得了使用氦气作为电弧保护气体的专利 。 1927年：由Lindberg单独驾驶Ryan式单翼飞机成功地飞过了大西洋，该飞机机身是 由全焊合金钢管结构组成的。 1928年：第一部结构钢焊接法规建筑结构中熔化焊和气割规则由美国焊接学 会出版发行，这部法规就是今天的D1.1结构钢焊接规则的前身1931年：由焊接工艺制造全钢结构组成的帝国 大厦建成。如下图1933年：第一条使用电弧焊工艺焊接的接头采用无衬垫结构的长输管

9、线铺成。 1933年：当时世界上最高的悬索桥旧金山的金门大桥建成通车，她是由87750吨 钢材焊接拼成的。 v巴顿所创始人叶夫金奥斯卡洛维奇巴顿 1934年：巴顿焊接研究所成立。 欧洲最大的全焊接第涅伯河上铁桥巴顿桥 1935年：美国的Linde Air Products公司完善了埋弧焊技术。 1936年：瑞士Wasserman发明低温钎焊。 1939年：美国Reinecke发明等离子流喷枪。 1940年：第一艘全焊接船Exchequer号在美国的Ingalls 船坞建成下水。 1941年：美国人Meredith 发明了钨极惰性气体保护电弧焊（氦弧焊）。 1941年：二次世界大战时舰艇、飞机、

10、坦克及各种重武器的 制造采用了大量的焊接技术。 1943年：美国Behl发明超声波焊。 1943年：飞机的制造者们首次使用原子氢焊、埋弧焊和熔化极气体保护焊焊接飞机钢制螺旋桨的空心叶片。 1944年：英国Carl发明爆炸焊。 1947年：前苏联Bopoe（沃罗舍维奇）发明电渣焊。 1949年：第一台使用弧焊和电阻焊工艺制造的全焊结构的FORD牌汽车下线。 1950年：美国人Muller，Gibson和Anderson三人获得第一个熔化极气体保护焊喷射 过度的专利。 1950年：德国F.Buhorn发现等离子电弧。 大约1950年：在前苏联首次把电渣焊用于生产。 1953年：美国Hunt发明冷压

11、焊。 1953年：前苏联柳波夫斯基、日本关口等人发明CO2气体保护电弧焊。 1954年：自保护药芯焊丝在美国Lincoln电气公司投入生产。 v焊接工人正在利用自保护药芯焊丝焊接高层建筑 1954年：第一艘采用焊接工艺制造的核潜 艇The Nautilus号开始为美国海军服役。 v1954年：贝纳德发明了管状焊条。 1955年：美国托姆.克拉浮德发明高频感应焊 。 1956年：中国成立了哈尔滨焊接研究所 1956年：前苏联楚迪克夫发明了摩擦焊技术 。 中国最早的摩擦焊设备 1957年：焊接创刊，这是中国第一本焊接专业杂志 大约1957年：美国、英国和前苏联都在熔化极气体保护焊短路过度工艺中使用

12、了CO2作为保护气体。1960年：美国Maiman发现激光，现激光已被广泛的应用在焊接领域。 v利用激光的机器人对轿车车门进行切割 1960年：美国的Airco 推出熔化极脉冲气体保护焊工艺。 1962年：气电立焊的专利权授予了比利时人Arcos 1962年：电子束焊接首先在超音速飞机和B-70轰炸机上正式使用。 1964年：热丝焊接方法和协调控制熔化极气体保护焊接方法的专利权授予了美国人Manz。 1965年：焊接而成的Appllo 10号宇宙飞船登月成功。 1967年：日本荒田发明连续激光焊。 1967年：世界上第一条海底管线在墨西哥湾铺设成功，它是由美国的Krank Pilia公司使用热

13、螺纹工艺及焊接工艺制造而成的。 1968年：在芝加哥的 John Hancock 中心的22层以上焊接而成了世界上最高的锐角形钢结构，高度达到1107英尺。 1969年：美国的Linde公司提出热丝等离子弧喷涂工艺。 1970年：晶闸管逆变焊机问世。 1976年：日本荒田发明串联电子束焊。 1980年左右：半导体电路和计算机电路被广泛的用来控制焊接与切割过程。 1980年左右：使用蒸汽钎焊焊接印刷线路板。 1983年：航天飞机上直径为160英尺的瓣状结构的圆形顶部是使用埋弧焊和气保护焊方法焊接而成的，使用射线探伤机进行检验的。 1984年：前苏联女宇航员Svetlana Savitskaya在

14、太空中进行焊接试验。 1988年：焊接机器人开始在汽车生产线中大量应用。 1990年左右：逆变技术得到了长足的发展，其结果使得焊接设备的重量和尺寸大大的下降。 1991年：英国焊接研究所发明了搅拌摩擦焊，成功的焊接了铝合金平板。 1993年：使用机器人控制CO2激光器成功的焊接了美国陆军 Abrams型主战坦克。 v1996年：以乌克兰巴顿焊接研所B.K.Lebegev院士为首的三十多人的研制小组，研究开发了人体组织的焊接技术。 2002年：三峡水轮机的焊接完成，是已建造和目前正在建造的世界上最大的水轮机。 材料的连接方法一、焊接的基本概念和本质焊接是利用加热或加压（或者加热和加压），使 分离

15、的两部分金属靠得足够近，原子互相扩散，形成 原子间的结合的连接方法。所用能源可以是电能、机械能、化学能、声能或光能 等。主要用于金属材料及金属结构的连接，亦用于塑 料及其它非金属材料的连接。在机械制造、建筑、车辆、石油化工、原子能、 航空航天等部门广泛运用。优点（1）焊接结构重量轻，节省金属材料。例如：与金属铆接相比，可节省金 属10%-20%以上。（2）焊接接头具有良好的力学性能，能耐高温、高压，具有良好的密封性、导电性、耐腐蚀性、耐磨性。可焊接锅炉、高压容器、储油罐、船体 等重量轻、密封性好、工作时不渗漏的空心构件。（3）可以将大而复杂的结构分解为小而简单的坯料拼焊，简化大型或形状复杂结构

16、零件的制造工艺。例如：大型压力机机身的制造。（4）可实现不同材料间的连接成形，铜铝连接，高速钢碳钢连接， 碳钢合金钢连接, 优化设计，节省贵重金属。缺点（1）焊接接头不可拆卸，更换零部件不方便；（2） 焊接接头的组织和性能往往要变坏；（3） 焊接时容易产生残余应力和焊接变形；（4） 焊缝易出现裂纹，夹渣、气孔等缺陷，从而 导致焊接件承载能力降低 甚至脆断。另外对某些材料的焊接存在一定的困难。v v v 压 焊常 用 焊 接 方 法熔 焊钎焊气焊电弧焊电渣焊 电子束焊 激光焊电阻焊摩擦焊 扩散焊 高频焊烙 铁 钎 焊 火 焰 钎 焊 炉 中 钎 焊烙铁钎焊 火焰钎焊 炉中钎焊点 焊 缝 焊 对 焊焊条电弧焊 气体保护焊 埋弧焊氩弧焊 CO2气体保护焊