易熔合金焊接材料(复合材料焊接)

海潮机械 2023-01-06 08:58 编辑:admin 132阅读

1. 复合材料焊接

建议使用高分子复合材料针对管道进行焊缝进行预保护,避免出现渗漏问题,进而避免因管道渗漏问题引起的安全事故出现的可能性。

这里以福世蓝高分子复合材料为例,该技术有以下几点优势:

1)良好的防腐蚀性能;

2)对基材破坏小,不会破坏管道整体强度,表面处理时使用砂纸打磨即可达到应用条件

3)良好的金属修复性能,在管道薄弱点(焊缝位置)使用材料进行修复可以增强管道强度。

2. 热塑性复合材料焊接

塑料焊接方法

  1、热板焊接和热熔焊接

  利用加热工具,如热板、热带或烙铁对被焊接的两个塑料表面直接加热,直到其表面具有足够的熔融层,而后移开加热工具,并立即将两个表面压紧,直至熔融部分冷却硬化,使两个塑件彼此连接,这种加工方法称为加热工具焊接。它适用于焊接有机玻璃、硬聚氯乙烯、软聚氯乙烯、高密度聚乙烯、聚四氟乙烯以及聚碳酸酯、聚丙烯、低密度聚乙烯等塑料制品。目前比较常见的如PP-R管件的连接就是使用了这种工艺。

  2、高频感应焊接

  将金属嵌件放在塑料焊件的表面,并以适当的压力使其暂时结合在一起,随后将其置于交变磁场内,使金属嵌件因产生感应电势生热致使塑料熔化而结合,冷却即得到焊接制品,此种焊接方法称为感应焊接。这种焊接方法,几乎适用于所有热塑性塑料的焊接。

  3、超声波焊接

  超声波焊接也是热焊接,其热量是利用超声波激发塑料作高频机械振动取得的,当超声波被引向待焊的塑料表面处,塑料质点就会被超声波激发而做快速振动从而生产机械功,随着再转化为热,被焊塑料表面温度上升并熔化,非焊接表面处的温度不会上升。超声波是通过焊头引入被焊塑料的,当焊头停止工作时,塑料便立刻冷却凝固。根据超声波焊接机的结构,可以焊接各种热塑性塑料。

  4、高频焊接(高周波焊接)

  将迭合的两片塑料置于两个电极之间,并让电极通过高频电流,在交电电磁场的作用下,塑料中的自由电荷,自然会以相同的频率(但稍滞后)产生反复位移(极化),使极化了的分子频繁振动,产生摩擦,电能就转化为热能,直至熔融,再加以外力,相互结合达到焊接的目的,称为高频焊接。它适用于极性分子组成的塑料,例如聚氯乙烯、聚酰胺等制成的薄膜或薄板。

  5、摩擦焊接

  利用热塑性塑料间摩擦所产生的摩擦热,使其在摩擦面上发生熔融,然后加压冷却,就可使其结合,这种方法称为摩擦焊接。此法适用于圆柱形制品。

  6、热风焊接

  热风焊接具有使用方便,操作简单等特点,特别适用于塑料板材的焊接,这种加工方法是将压缩空气(或惰性气体)经过焊枪的加热器,被加热到焊接塑料所需的温度,然后用这种经过预热的气体加热焊件和焊条,使之达到熔融状态,从而在不大的压力下使焊接得以结合。

3. 复合材料焊接流动性变差

二保焊焊接熔池不会很稠的。二氧化碳气体本身属于氧化性焊接保护气体。 MIG焊,氩气保护电弧焊焊接不锈钢材质,会出现熔池粘稠液态金属流动性差焊缝难以成形等缺陷,MIG焊不适合焊接不锈钢。 焊接不锈钢需要MAG焊。

氩气+(氧气,二氧化碳气体等)活性气体,氩气中增加的活性气体具有良好的润湿性,增加液态金属流动性,提高熔池焊接温度改善不锈钢焊接熔池粘稠度,减少焊接缺陷的同时,提高焊接质量及效率。

4. 复合材料的焊接

是一种固相焊接方法,利用炸药爆炸产生的冲击力造成焊件的迅速碰撞,实现连接焊件,焊缝形成在两层或多层同种或异种金属材料间,通常用于异种金属之间的焊接。

如钛、铜、铝、钢等金属之间的焊接,可以获得强度很高的焊接接头。

而这些化学成分和物理性能各异的金属材料的焊接,用其他的焊接方法很难实现。现代工业需要多种多样的金属复合材料,爆炸焊接工艺应运而生。

5. 焊接新材料

1、焊接技术与工程就业前景发展好。主要培养具有坚实的自然科学基础、材料科学与工程专业基础和人文社会科学基础,具有较强的工程意识、工程素质、实践能力、自我获取知识的能力、创新索质、创业精神、国际视野、沟通和组织管理能力的高素质专门人才。

2、既可从事材料科学与工程基础理论研究,新材料、新工艺和新技术研发,生产技术开发和过程控制,材料应用等材料科学与工程领域的科技工作,也可承担相关专业领域的教学、科技管理和经营工作。

6. 复合材料焊接工艺

汽车保险杠裂了可以使用焊接的方式修复,具体方法如下:

1、卸下保险杠和车架连接的螺丝,将保险杠整体拆下。

2、使用塑焊枪,从保险杠背面进行焊接,注意边加热边移动塑焊条,让塑焊条均匀地焊接在裂缝上。

3、如果保险杠有变形的现象,在烤枪加热时,趁热将凹凸部位顶回原位。

7. 复合材料焊接工艺流程

钛和钛合金与不锈钢焊接的主要难点是:1.熔点差距大,约150℃,会造成Fe流失,合金元素烧损或蒸发,使焊接接头难以焊合;2.铁与钛极易生成金属间化合物,如TiFe、TiFe2、Ti2Fe等,另外不锈钢中的合金元素铬和镍也能够与钛形成脆性的金属间化合物,同时钛还是强碳化物形成元素,与钢中的碳会化合形成形成脆性的TiC。钛、铁、铬和镍之间还可能形成多元复合脆性金属间化合物,由于金属间化合物具有较大的脆性使接头脆化,在焊接应力的作用下容易导致焊缝产生裂纹甚至断裂,导致接头的塑性和高温性能变差。3. 二者热导率、比热容和线膨胀系数的差异大,导致焊缝晶粒粗大,焊接变形大。目前,钛和钛合金与不锈钢焊接采用的方法有:爆炸焊、摩擦焊、钎焊、闪光对焊、扩散焊。爆炸焊连接钛/钢的接头强度较高,实现了接头的“等强度性”,目前已应用于实际生产中。但是界面处形成TiFe、TiFe2以及TiC等脆性相,削弱了接头的塑性,而且接头的热稳定性较差,焊接变形大,不适合用来焊接引带。钛和钛合金与不锈钢的钎焊需要在真空或氩气保护下进行,主要是用来焊接精密的、微型或结构复杂的焊件。另外,钎焊接头比母材的强度要低得多,不适合在负载较大的环境下工作。闪光对焊在接头型式上搭接焊接,可以满足接头强度要求,但是对轧辊伤害非常大。有人选用13um镍箔作为钛/不锈钢的中间层过渡金属,在850℃、10~20 MPa、10~15 min时进行扩散连接,其接头抗拉强度可达380MPa,剪切强度可达146 MPa,且构件无明显变形;也有人对TA17和321不锈钢进行脉冲加压扩散连接:连接温度T=875℃、脉冲压力P=8~50MPa、脉冲次数N=30次、脉冲频率f=0.5Hz、脉冲前保温时间t1=0s、脉冲后保温时间t2=120s,强度达到321MPa。过渡层也可选用钒一铜双层过渡金属,因为铜是非碳化物形成元素,而且铜与钒以及铁、铬、镍之间均不形成金属间化合物,在连接温度900℃,连接压力10 MPa,焊接时间20min时,接头强度可高达540 MPa,低匹配的铜的厚度对接头强度影响较大,必须选择合适的铜层厚度,一般在20~30um。但是钛和钛合金与不锈钢扩散焊时需真空或者氩气保护,不适合板/卷材对焊。摩擦焊焊接钛/钢能获得拉伸、疲劳强度均较高的接头,但接头的弯曲塑性和冲击韧性较差,而且摩擦焊时的变形量较大,摩擦焊工件截面大小有限,主要是用于有夹持端的轴杆焊接。其中搅拌摩擦焊已成为镁合金、锌合金、铜合金、铅合金以及铝基复合材料等材料的板状对接或搭接的连接的优先选择焊接方法;目前,搅拌摩擦焊成功地实现了不锈钢、钛合金甚至高温合金的优质连接,但主要还是处于研究阶段。不锈钢搅拌摩擦焊一个重要的难点是确定不锈钢搅拌摩擦焊摩擦头的材料。不锈钢搅拌摩擦焊摩擦头材料要求在1000℃或更高温度下具有好的耐磨性和韧性。国外对不锈钢搅拌摩擦焊的系统研究还不是很多,只是对304不锈钢进行初步的研究。 在国内,兰州理工大学对不锈钢搅拌摩擦焊进行了探索性研究,采用搅拌摩擦焊工艺对3mm厚304不锈钢板进行了对接焊接。制定了正确的焊接工艺,并且获得了优质的焊接接头析。工艺是:旋转速度:400~700rpm;焊接速度:45~-80mm/min;旋转速度与焊接速度之比:0.09~0.12;预热时间:8~12s。目前没有发现用于钛合金和不锈钢焊接的搅拌摩擦焊,我认为主要是钛在1000℃以下温度时就会严重吸氧。