摩壓焊:兩相互接觸的物體有相對運動或有相對運動趨勢時在接觸處產生阻力的現象,是摩擦學研究的重要內容。因摩擦而產生的阻力稱為摩擦力。相互摩擦的兩物體稱為摩擦副。摩擦通常起有害作用,但有時又是不可缺少的。人的行走和機車的牽引能力都要依靠摩擦。在機械工程中利用摩擦做有益工作的有帶傳動、制動器、離合器和摩擦焊等。焊接是通過加熱、加壓,或兩者並用,使兩工件產生原子間結合的加工工藝和聯接方式。焊接套用廣泛,既可用於金屬,也可用於非金屬。
分類
摩擦種類 摩擦的類別很多,按摩擦副的運動形式摩擦分為滑動摩擦和滾動摩擦,前者是兩相互接觸物體有相對滑動或有相對滑動趨勢時的摩擦,後者是兩相互接觸物體有相對滾動或有相對滾動趨勢時的摩擦;按摩擦副的運動狀態摩擦分為靜摩擦和動摩擦,前者是相互接觸的兩物體有相對運動趨勢並處於靜止臨界狀態時的摩擦,後者是相互接觸的兩物體越過靜止臨界狀態而發生相對運動時的摩擦;按摩擦表面的潤滑狀態,摩擦可分為乾摩擦、邊界摩擦和流體摩擦(見圖)。摩擦又可分為外摩擦和內摩擦。外摩擦是指兩物體表面作相對運動時的摩擦;內摩擦是指物體內部分子間的摩擦。乾摩擦和邊界摩擦屬外摩擦,流體摩擦屬內摩擦。
焊接工藝
焊接
金屬焊接方法有40種以上,主要分為熔焊、壓焊和釺焊三大類。
熔焊是在焊接過程中將工件接口加熱至熔化狀態,不加壓力完成焊接的方法。熔焊時,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,冷卻後形成連續焊縫而將兩工件連線成為一體。
在熔焊過程中,如果大氣與高溫的熔池直接接觸,大氣中的氧就會氧化金屬和各種合金元素。大氣中的氮、水蒸汽等進入熔池,還會在隨後冷卻過程中在焊縫中形成氣孔、夾渣、裂紋等缺陷,惡化焊縫的質量和性能。
為了提高焊接質量,人們研究出了各種保護方法。例如,氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率;又如鋼材焊接時,在焊條藥皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、矽等免於氧化而進入熔池,冷卻後獲得優質焊縫。
壓焊是在加壓條件下,使兩工件在固態下實現原子間結合,又稱固態焊接。常用的壓焊工藝是電阻對焊,當電流通過兩工件的連線端時,該處因電阻很大而溫度上升,當加熱至塑性狀態時,在軸向壓力作用下連線成為一體。
各種壓焊方法的共同特點是在焊接過程中施加壓力而不加填充材料。多數壓焊方法如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有象熔焊那樣的有益合金元素燒損,和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接安全衛生條件。同時由於加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓焊焊成與母材同等強度的優質接頭。
釺焊是使用比工件熔點低的金屬材料作釺料,將工件和釺料加熱到高於釺料熔點、低於工件熔點的溫度,利用液態釺料潤濕工件,填充接口間隙並與工件實現原子間的相互擴散,從而實現焊接的方法。
焊接時形成的連線兩個被連線體的接縫稱為焊縫。焊縫的兩側在焊接時會受到焊接熱作用,而發生組織和性能變化,這一區域被稱為熱影響區。焊接時因工件材料焊接材料、焊接電流等不同,焊後在焊縫和熱影響區可能產生過熱、脆化、淬硬或軟化現象,也使焊件性能下降,惡化焊接性。這就需要調整焊接條件,焊前對焊件接口處預熱、焊時保溫和焊後熱處理可以改善焊件的焊接質量。