描述

隨著全球製造業(ye) 的迅速發展，焊接技術應用越來越廣泛，焊接技術水平也越來越高。新的焊接工藝方法不斷湧現，專(zhuan) 業(ye) 焊接設備日新月異。與(yu) 此同時，國內(nei) 外焊接設備生產(chan) 企業(ye) 也紛紛通過各種方式展示自身的實力，特別是借以展會(hui) 展出品種繁多的產(chan) 品和先進的技術。由世紀末的碳弧焊發展至今不過一百多年的曆史，形成了目前的上百種方法，焊接工藝水平也達到了新的高度。焊接結構正朝著大型化、複雜化、高參數方向發展。

激光焊接技術的加工原理

激光輻射加熱待加工表麵，表麵熱量通過熱傳(chuan) 導向內(nei) 部擴散，通過控製激光脈衝(chong) 的寬度、能量、峰功率和重複頻率等激光參數，使工件熔化，形成特定的熔池。

激光焊接可以采用連續或脈衝(chong) 激光束加以實現，激光焊接的原理可分為(wei) 熱傳(chuan) 導型焊接和激光深熔焊接。功率密度小於(yu) 10～10 W／cm 為(wei) 熱傳(chuan) 導焊，此時熔深淺、焊接速度慢；功率密度大於(yu) 10～10 W／cm 時，金屬表麵受熱作用下凹成＂孔穴＂，形成深熔焊，具有焊接速度快、深寬比大的特點。

激光焊接技術廣泛被應運在汽車、輪船、飛機、高鐵等高精製造領域，給人們(men) 的生活質量帶來了重大提升，更是引領家電行業(ye) 進入了精工時代。

特別是在大眾(zhong) 汽車創造的 42 米無縫焊接技術，大大提高了車身整體(ti) 性和穩定性之後，家電領頭企業(ye) 海爾集團隆重推出首款采用激光無縫焊接技術生產(chan) 的洗衣機，先進的激光技術可以為(wei) 人民的生活帶來巨大的改變。

激光複合焊接的加工原理

激光複合焊接是激光束焊接與(yu) MIG 焊接技術相結合，獲得最佳焊接效果，快速和焊縫搭橋能力，是當前最先進的焊接方法。

激光複合焊的優(you) 點是：速度快，熱變形小，熱影響區域小，並且確保了焊縫的金屬結構與(yu) 機械屬性。激光複合焊除了汽車薄板結構件的焊接，還適用於(yu) 很多其它應用。例如將這項技術應用於(yu) 混凝土泵和移動式起重機臂架的生產(chan) ，這些工藝需對高強度鋼進行加工，傳(chuan) 統技術往往會(hui) 因為(wei) 需要其它輔助工藝（如預熱）而導致成本的增加。再則，該技術也可應用於(yu) 軌道車輛的製造及常規鋼結構（如橋梁，油箱等）。

攪拌摩擦焊的加工原理

攪拌摩擦焊是利用摩擦熱與(yu) 塑性變形熱作為(wei) 焊接熱源。攪拌摩擦焊焊接過程是由一個(ge) 圓柱體(ti) 或其他形狀（如帶螺紋圓柱體(ti) ）的攪拌針伸入工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉，使其與(yu) 焊接工件材料摩擦，從(cong) 而使連接部位的材料溫度升高軟化。

攪拌摩擦焊在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上，焊頭邊高速旋轉，邊沿工件的接縫與(yu) 工件相對移動。

焊頭的突出段伸進材料內(nei) 部進行摩擦和攪拌，焊頭的肩部與(yu) 工件表麵摩擦生熱，並用於(yu) 防止塑性狀態材料的溢出，同時可以起到清除表麵氧化膜的作用。

攪拌摩擦焊縫結束時在終端留下個(ge) 匙孔。通常這個(ge) 匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。

攪拌摩擦焊可實現異種材料間焊接，如金屬、陶瓷、塑料等。攪拌摩擦焊焊接質量高，不易產(chan) 生缺陷，容易實現機械化、自動化、質量穩定、成本低效率高。

電子束焊接的加工原理

電子束焊是利用加速和聚焦的電子束轟擊置於(yu) 真空或非真空中的焊件所產(chan) 生的熱能進行焊接的方法。

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重複性好及熱變形量小的優(you) 點而廣泛應用於(yu) 航空航天、原子能、國防及軍(jun) 工、汽車和電氣電工儀(yi) 表等眾(zhong) 多行業(ye) 。

電子從(cong) 電子槍中的發射體(ti) （陰極）逸出，在加速電壓作用下，電子被加速至光速的 0．3～0．7 倍，具有一定的動能。再經電子槍中靜電透鏡和電磁透鏡的作用，會(hui) 聚成功率密度很高的電子束流。這種電子束流撞擊工件表麵，電子動能轉變為(wei) 熱能而使金屬迅速熔化和蒸發。在高壓金屬蒸氣作用下，工件表麵被迅速“鑽”出一個(ge) 小孔，也稱之為(wei) “匙孔”，隨著電子束與(yu) 工件的相對移動，液態金屬沿小孔周圍流向熔池後部，並冷卻凝固形成焊縫。

電子束穿透能力強，功率密度極高，焊縫深寬比大，可達到 50：1，可實現大厚度材料一次成形，最大焊接厚度達到 300mm。焊接可達性好，焊接速度快，一般在 1m／min 以上，熱影響區小，焊接變形小，焊接結構精度高。電子束能量可以調節，被焊金屬厚度可以從(cong) 薄至 0．05mm 到厚至 300mm，不開坡口，一次焊接成形，這是其他焊接方法無法達到的。能采用電子束焊接的材料範圍較大，特別適用於(yu) 活性金屬、難熔金屬和質量要求高的工件的焊接。

超聲波金屬焊接的加工原理

超聲波金屬焊接是利用超聲頻率的機械振動能量，連接同種金屬或異種金屬的一種特殊方法。金屬在進行超聲波焊接時，既不向工件輸送電流，也不向工件施以高溫熱源，隻是在靜壓力之下，將框框振動能量轉變為(wei) 工作間的摩擦功、形變能及有限的溫升。接頭間的冶金結合是母材不發生熔化的情況下實現的一種固態焊接。它有效地克服了電阻焊接時所產(chan) 生的飛濺和氧化等現象，超聲金屬焊機能對銅、銀、鋁、鎳等有色金屬的細絲(si) 或薄片材料進行單點焊接、多點焊接和短條狀焊接。可廣泛應用於(yu) 可控矽引線、熔斷器片、電器引線、鋰電池極片、極耳的焊接。

超聲波金屬焊接利用高頻振動波傳(chuan) 遞到需焊接的金屬表麵，在加壓的情況下，使兩(liang) 個(ge) 金屬表麵相互摩擦而形成分子層之間的熔合。超聲波金屬焊接優(you) 點在於(yu) 快速、節能、熔合強度高、導電性好、無火花、接近冷態加工；缺點是所焊接金屬件不能太厚（一般小於(yu) 或等於(yu) 5mm）、焊點位不能太大、需要加壓。

激光焊接優(you) 點特點和應用領域，目前，市場上使用機關(guan) 焊接機的企業(ye) 越來越多。由於(yu) 其獨特的優(you) 點，已成功應用於(yu) 微、小型零件的精密焊接中。高功率激光設備的出現，開辟了激光焊接的新領域。獲得了以小孔效應為(wei) 理論基礎的深熔焊接，在機械、汽車、鋼鐵等工業(ye) 領域獲得了日益廣泛的應用。