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焊接工藝的發展歷史

發布日期:2010-08-23 17:17:39  瀏覽次數:648
 焊接技術是隨著金屬的應用而出現的,古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊和鍛焊。中國商朝制造的鐵刃銅鉞,就是鐵與銅的鑄焊件,其表面銅與鐵的熔合線婉蜒曲折,接合良好。春秋戰國時期曾侯乙墓中的建鼓銅座上有許多盤龍,是分段釬焊連接而成的。經分析,所用的與現代軟釬料成分相近。

     戰國時期制造的刀劍,刀刃為鋼,刀背為熟鐵,一般是經過加熱鍛焊而成的。據明朝宋應星所著《天工開物》一書記載:中國古代將銅和鐵一起入爐加熱,經鍛打制造刀、斧;用黃泥或篩細的陳久壁土撒在接口上,分段煅焊大型船錨。中世紀,在敘利亞大馬士革也曾用鍛焊制造兵器。

     古代焊接技術長期停留在鑄焊、鍛焊和釬焊的水平上,使用的熱源都是爐火,溫度低、能量不集中,無法用于大截面、長焊縫工件的焊接,只能用以制作裝飾品、簡單的工具和武器。

     19世紀初,英國的戴維斯發現電弧和氧乙炔焰兩種能局部熔化金屬的高溫熱源;1885~1887年,俄國的別納爾多斯發明碳極電弧焊鉗;1900年又出現了鋁熱焊。

     20世紀初,碳極電弧焊和氣焊得到應用,同時還出現了薄藥皮焊條電弧焊,電弧比較穩定,焊接熔池受到熔渣保護,焊接質量得到提高,使手工電弧焊進入實用階段,電弧焊從20年代起成為一種重要的焊接方法。

     在此期間,美國的諾布爾利用電弧電壓控制焊條送給速度,制成自動電弧焊機,從而成為焊接機械化、自動化的開端。1930年美國的羅賓諾夫發明使用焊絲和焊劑的埋弧焊,焊接機械化得到進一步發展。40年代,為適應鋁、鎂合金和合金鋼焊接的需要,鎢極和熔化極惰性氣體保護焊相繼問世。

    1951年蘇聯的巴頓電焊研究所創造電渣焊,成為大厚度工件的高效焊接法。1953年,蘇聯的柳巴夫斯基等人發明二氧化碳氣體保護焊,促進了氣體保護電弧焊的應用和發展,如出現了混合氣體保護焊、藥芯焊絲氣渣聯合保護焊和自保護電弧焊等。

    1957年美國的蓋奇發明等離子弧焊;40年代德國和法國發明的電子束焊,也在50年代得到實用和進一步發展;60年代又出現激光焊等離子、電子束和激光焊接方法的出現,標志著高能量密度熔焊的新發展,大大改善了材料的焊接性,使許多難以用其他方法焊接的材料和結構得以焊接。

    冷焊機在國際上叫ESD(ELECTRO SPARK DEPOSTITON),是20世紀初由前蘇聯的專家應用類似于放電加工機Electro Discharge Machining 的電路原理研究開發出來的。主要用途是使用高硬度的碳化鎢等材料對金屬表面進行涂層加工,提高耐磨性,耐熱性,耐燒粘等性能。當初的加工機涂層厚度最大只能達到30üm 左右,因此無法滿足修補需要。之后,經過了大量的研究開發,提高了其輸出功率,改進了焊槍結構和焊條材料成份。針對以往的前后震動式電極,采用了旋轉式電極,并且利用氬氣保護來防止熔敷金屬的氧化、氮化,實現了連續多層修補堆焊,提高了修補堆焊厚度,從而作為金屬工件修復加工機推向市場。對于那些金屬制品制造廠家,在工件制品出現毛刺、針孔、氣孔、裂紋、磨損,劃痕等缺陷時,利用以往的焊接方法來修復工件的話,工件會產生變形,甚至熱裂或是易脫落。冷焊機焊接時無需預熱,堆焊的瞬間過程中無熱輸入,因而無變形,咬邊和殘余應力,不會產生局部退火,不改變模具或金屬產品的組織狀態而且熔接強度高,治金結合不會脫落。

    其他的焊接技術還有1887年,美國的湯普森發明電阻焊,并用于薄板的點焊和縫焊;縫焊是壓焊中最早的半機械化焊接方法,隨著縫焊過程的進行,工件被兩滾輪推送前進;二十世紀世紀20年代開始使用閃光對焊方法焊接棒材和鏈條。至此電阻焊進入實用階段。1956年,美國的瓊斯發明超聲波焊;蘇聯的丘季科夫發明摩擦焊;1959年,美國斯坦福研究所研究成功焊;50年代末蘇聯又制成真空擴散焊設備。


 
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