金屬與金屬的焊接方法
金屬之間的焊接方法較多,用于真空密封中的一些焊接方法如圖3所示。
無壓熔焊是不使用壓力將被焊件相互接觸,使接觸部位局部加熱,由于金屬表面或邊緣的局部熔比而形成混合金屬液。這種金屬混合液(焊料合金也如在其中)把被連接件的接觸縫隙填滿。當(dāng)焊接熱源去掉后,金屬液凝固而把零件“熔焊”在一起。無壓熔焊的熱源是:火焰(氣焊)、電弧或電子束。
加壓焊接則是對(duì)加熱或不加熱金屬元件用壓力連接在一起。其中電阻焊需要加熱、冷焊則不需要加熱。
氣焊是用可燃性氣體混合氧氣的焊槍對(duì)被焊件進(jìn)行加熱焊接的。由于這種焊接需要采用放氣率較大的焊劑,因此,它在真空密封連接中只是用在焊接笨重的銅或鐵容器上。
電弧焊是以工件與電極間或兩個(gè)電極間的電弧所獲得的熱量為基礎(chǔ)的一種焊接技術(shù)。其中原子氫(原子弧)焊、碳弧焊、合金焊條取代鎢電極的氬弧焊等方法多用于真空密封技術(shù)中。在原子弧焊工藝中,熱量是從氫氣圍繞的兩個(gè)鎢電極之間的交流電弧(60~l00V;20~60A)中獲得。通過電極夾供給的分子氫在電弧中離解成原子氫,而在與較冷的金屬接觸時(shí)重新化合產(chǎn)生高達(dá)4000℃的高溫。焊縫即均勻又干凈,適用于鐵、軟鋼,鋁和鉻的焊接。但不適用于鎳和銅合金。這是因?yàn)闅湓阪囈?不銹鋼)中是可溶的,而當(dāng)金屬液凝固時(shí)又會(huì)逸出從而會(huì)造成裂縫和產(chǎn)生小的孔洞。銅和銅合金會(huì)因氫而變脆。
碳弧焊是在碳電極和工件之間或兩個(gè)碳電極之間使用直流直接引弧(1~10A;100V)。這種焊接可用來焊鐵、鎳、鋁或銅。
合金焊條取代鎢電極的氬弧焊則是利用直流電、自耗電極和氫或氬的保護(hù)性氣體進(jìn)行焊接。這種工藝多用在鋁和不銹鋼的焊接上。
在惰性的氬弧或氦弧焊中,工件和鎢電極間使用直流或交流,電弧在氬或氦的氣氛中工作。交流(250~300A;100V)通常用于焊鋁和鋁合金,直流(45~75V;15~200A)多用于焊鋼、不銹鋼、銅、銀和鈦等金屬。惰性氣弧焊則是用于高真空和超高真空的真空密封焊件上。
由于電子束焊接是在1.3×10-3Pa真空條件下用電子束轟擊焊件產(chǎn)生的熱量而進(jìn)行的,因此可獲得高質(zhì)量的焊縫。多用于不銹鋼,鋁合金、鎢、鉬及鉭的焊接上。
加壓焊接中的電阻焊是對(duì)金屬焊接件在相互壓緊的情況下通過高強(qiáng)度的電流所產(chǎn)生的電阻熱而把被焊件焊接起來的一種焊接工藝。
冷焊是通過對(duì)焊件施加足夠的壓力在冷態(tài)下將某些金屬焊接在一起的。冷焊所需壓力因材料不同而異,鋁為170~250N/mm2,銅為500~750N/mm2,不銹鋼為2000N/mm2。冷焊的焊面必須無氧化物和脫脂良好。這種工藝多用于抽成真空的金屬管子的封口。