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1、特种连接技术 Special Joining Technology,山东大学 李亚江主编,第1讲,研究对象,电子束焊,扩散焊,摩擦焊,等离子弧焊,激光焊,课程的目的及要求,原理、特点、应用场合,产品要求,焊接方法,焊接设备,工艺参数,特种连接技术发展现状,20世纪60年代 20世纪80年代 功率迅速增长（25kW） LWMIG 汽车、船舶、有色金属 华中科技、北工大,激光焊也是最近这些年发展起来的一种高能量的焊接方法，它是用激光来加热，所以它可以穿透透明介质，能够焊到透明介质容器的里边去，这是其他焊接方法难以做到的，这种方法也被利用到医学里边，比方讲我们有些患者视网膜脱落，视网膜是在眼球的后面
2、，视网膜脱落以后眼睛就会失明，现在就用激光的办法，透过眼球焊到眼球后面，把这个视网膜和眼球焊起来，这个已经是很成功的手术了。第二个它的优点是不需要真空保护，因此，现在得到了非常广泛的应用。 激光光刻，是集成电路片上面刻它的厂名和它的型号，采用激光光刻，可以防伪。激光还可以做艺术加工，激光在切割铜，激光在焊首饰，是手工操作的，所以可能技术要求很高，采用激光光源可以把采用银焊丝把金刚石焊到首饰上面去。,使用激光快速原形制造（RPM）技术制造出RAH-66直升机的结构和座舱控制系统的样件,F/A-18E/F的机翼根吊环及用于降落的连接杆采用了大功率激光器熔化金属粉末沉积技术和快速原形技术,电子束焊,
3、高能量密度 加速电压（300500kV) 真空、非真空 变截面(发动机） 汽车齿轮、飞行器、核工业 西北工大、北航所,美国F-22战机的主承力构件后机身桁架式后梁采用了热等静压钛合金铸件经电子束焊的制造技术，被喻为“继采用帆布、铝合金之后飞机制造业的第三个里程碑”。,波音777总装车间,等离子弧焊,20世纪60年代 生产率高，质量好 单面焊双面成形 变极性、微束 航空航天、火箭发动机壳体 哈工大、航空所,LHK-400型,6mm厚LD10铝合金一次焊透,立焊位置，能量密度高，加热范围小和穿透力大，可以实现中厚板铝合金单 面焊双面自由成形。能够获得零缺陷焊缝，但是焊接规范和工艺参数匹配范围 窄，
4、焊缝成形稳定性较差。因此进行焊缝成形稳定性控制是十分必要的。国防 工业中具有应用前景，如铝锂合金外燃料箱、火箭壳体的焊接等。 VPPA（变极性）焊接实验系统 ；焊接电流控制 ；等离子气流量控制 ；送丝速度控制 ； 穿孔熔池图像检测与处理 ；焊缝成形动态建模和仿真；VPPA焊缝稳定成形过程 控制。,Real Time Vision Control System of Weld Formation in Variable Polarity Plasma Arc Welding,扩散焊,固相焊 质量好 真空、非真空 易氧化、难熔焊 航空航天、仪表、电子 山大、哈工大、北工大,铝制板式油冷器,浙江银轮
5、股份公司，2004年生产各类散热器450万台，实现产品销售收入4亿元，出口创汇2000万美元，公司资产规模已达4亿元。,摩擦焊,固相焊 效率高 、质量好 适于机械化 航空航天、仪表、电子 哈工大、航空所、西北工大,搅拌摩擦焊,中国搅拌摩擦焊接中心,2002年4月北京航空制造工程研究所与英国焊接研究所（TWI）在北京就FSW专利许可正式签约，同时在技术合作的基础上成立“中国搅拌摩擦焊中心” 中国搅拌摩擦焊中心是中国地区唯一得到TWI一级专利授权许可单位； 中国搅拌摩擦焊中心全权代理TWI在中国地区（包括香港、澳门、台湾）FSW专利技术许可发授和管理；,AZ81A镁合金搅拌摩擦焊焊缝的外观成型 （
6、取自南昌航空学院论文）,特种连接方法的选择,考虑因素： 母材性能（热物理性能） 产品结构类型（尺寸、简复） 工件厚度（厚薄） 焊接位置（平、立、仰、全） 生产条件（成本、设备、人员）,特种连接技术的新近展,提高焊接生产率 提高焊接机械化、自动化和集成化 焊接过程的智能化 新热源的不断开发 （LPA） 焊接设备的不断更新（逆变电源）,水下焊接： 近海油田，水下建筑，水下管道越来越多，水下焊接已经有迫切需要，现在焊接技术，已经能够解决一部分水下焊接的问题，水下焊接一般还是采用弧焊的办法，分为两种，干法和湿法。所谓湿法，就是潜水员下去，拿了焊条在水下进行焊接，靠电弧产生的热量，能够排出一部分水，产生
7、气体，形成一个空泡，然后在空泡里面进行焊接，但是这样的深度，一般在几十米深度。还有一种是干法的水下焊接，就是有一个装置容器，潜下去以后把水排开，然后进行焊接。现在西方国家已经能够焊到三百米水深，我们国家能够达到二百米左右。,空间焊接： 1970年前苏联的宇航员在联盟号空间站人类第一次在空间站进行焊接实验，采用电子束焊方法。现在人类在空间的活动越来越多，空间站是个热点方向。 几百吨重的空间站，不可能一次用运载火箭发射上去，所以都是采用蚂蚁搬家的办法，一次发射一块，一次发射一块，然后在空间把它连接起来，因此焊接就成为一个需要的一种工艺，再加上空间站现在要求寿命越来越高，一般空间站现在要求能够在空间的寿命要超过25年，在穿梭对接时发生碰撞，在宇宙空间有各种各样的粒子流的撞击，空间站本身的变形、维修、堵漏，也是一个很现实的问题。美国趋向于采用激光；日本采用气体保护焊。极限环境下的焊接已成为目前发展的一个热点。,
