釬焊接頭間隙的選擇

　　釬焊接頭間隙的大小，與母材和所選用的釬料、釬劑的種類(lèi)，以及釬焊方法、釬焊溫度和釬料的安置方式均有關(guān)。在釬焊異種金屬接頭時(shí)，還應(yīng)考慮到金屬膨脹系數(shù)的影響。

　　在一定的范圍內(nèi)，減小釬縫間隙可以提高釬縫的致密性。但釬焊接頭間隙過(guò)小，將會(huì)因釬料填充困難而使致密性下降；如果間隙過(guò)大，將會(huì)因縫隙毛細(xì)管作用減弱而釬料不能填滿(mǎn)釬縫，使致密性降低。總之，釬焊接頭間隙的大小，對(duì)釬縫的致密性和強(qiáng)度有著重要的影響。4不對(duì)稱(chēng)焊接或焊接偏離中軸線(xiàn)而造成彎曲變形，偏差越大，焊接變形越大。

變極性等離子弧焊（Variable Polarity Plasma Arc Welding簡(jiǎn)稱(chēng)VPPAw）是一種新型、經(jīng)濟(jì)的焊接方法，在鋁合金的焊接方面得到廣泛應(yīng)用。

1 變極性等離子焊接簡(jiǎn)介變極性等離子焊接（Variable Polarity Plasma Arc Welding簡(jiǎn)稱(chēng)VPPAW）使用特殊設(shè)計(jì)的焊接電源和控制系統(tǒng)，通過(guò)極性的可控變換，可以獲得正接時(shí)間較長(zhǎng)，反接時(shí)間較短且電流值分別可調(diào)的電流波形。在工件接電源正極的時(shí)段中，焊槍可以有效地加熱工件，此時(shí)鎢極不會(huì)發(fā)生過(guò)熱；而在工件接電源負(fù)極的時(shí)段內(nèi)，則可以利用“陰極霧化”作用清理焊接區(qū)的氧化物。通過(guò)控制正、反極性時(shí)的電流大小以及變換頻率，還可以調(diào)節(jié)熔透情況和陰極霧化清理的強(qiáng)度。圖1表示了一個(gè)變極性等離子焊接現(xiàn)場(chǎng)的情形。以不同的電流焊接試樣，經(jīng)檢驗(yàn)熔核直徑符合要求后，再在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力、焊接時(shí)間和電流，進(jìn)行試樣的焊接和檢驗(yàn)，直到焊點(diǎn)質(zhì)量完全符合技術(shù)條件所規(guī)定的要求為止。

在研究陰極清理作用的影響因素時(shí)，發(fā)現(xiàn)工件接負(fù)極時(shí)段內(nèi)電流大小的影響遠(yuǎn)大于時(shí)段長(zhǎng)短的影響，此時(shí)段內(nèi)的電流越大，陰極清理的效果越好；而延長(zhǎng)此時(shí)段的時(shí)間，陰極清理寬度的增加則很有限。鎢極伸出長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)、電弧過(guò)長(zhǎng)或不穩(wěn)等，都有可能使得焊縫產(chǎn)生氣孔，造成焊縫質(zhì)量得不到有效的保障。圖2表示了使用該法焊接鋁合金時(shí)的電流波形，由圖中可見(jiàn)，當(dāng)工件為負(fù)時(shí)采用短時(shí)間、大電流；電極為負(fù)時(shí)則用長(zhǎng)時(shí)間、較小電流。該方法很好地解決了焊接鋁及鋁合金時(shí)清除氧化膜和防止電極燒損之間的矛盾，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的連續(xù)焊接。

2 變極性等離子焊接的特點(diǎn)變極性等離子焊接具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

①溫度高，能量集中，焊接熔深大，對(duì)中厚鋁合金板，不開(kāi)坡口單面焊雙面成形，保證熔透。

②焊前不需清理，變極性等離子弧的陰極清理作用可將污染物沖走，去除氧化膜效果好。

③焊縫氣孔率低，金屬熔池內(nèi)的氣體能通過(guò)小孔全部排出，清除氣孔比較徹底。

④焊縫正反面受熱比較均勻，焊接熱影響區(qū)窄，工件變形小。

⑤焊接層數(shù)少，焊縫寬度窄，焊材消耗量小，生產(chǎn)、成本低。

⑥鎢極縮在噴嘴內(nèi)不與工件接觸，減少鎢極損耗，并防止焊縫金屬夾鎢。

⑦焊縫接頭力學(xué)性能好，x射線(xiàn)探傷合格率高，焊接質(zhì)量更有保證。

3 變極性等離子焊接設(shè)備①等離子焊接電源；

②等離子焊槍?zhuān)?

③自動(dòng)送絲系統(tǒng)；

④控制系統(tǒng)；

⑤智能溫控水箱。

4 變極性等離子焊接的應(yīng)用 美國(guó)國(guó)家航空和宇宙航行局（NASA）早曾使用常規(guī)的直流TIG正接焊接方法制造火箭外部燃料儲(chǔ)罐，這種鋁合金儲(chǔ)罐有多種不同的尺寸，其中一種的直徑為8.717m、長(zhǎng)46.939m，可裝載530m3的液氧以及1438m3的液氫，曾用于土星號(hào)登月火箭。CO2電弧焊一般采用直流反極性時(shí)飛濺小，電弧穩(wěn)定母材熔深大、成型好，而且焊縫金屬含氫量低。盡管焊前的接頭準(zhǔn)備十分充分，但是仍然經(jīng)常出現(xiàn)焊縫氣孔等缺陷。1978年，NASA決定采用由美國(guó)波音公司的B.P.VanCleave等在20世紀(jì)60年代末就已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的變極性等離子焊接方法取代TIG焊，用于該儲(chǔ)罐的焊接，使焊接質(zhì)量得到了明顯的提高。20世紀(jì)80年代波音公司也曾用變極性等離子焊接方法焊接了大量鋁合金筒體結(jié)構(gòu)的環(huán)縫，并對(duì)其焊接工藝、設(shè)備及質(zhì)量控制等進(jìn)行了一系列研究，推動(dòng)了這種方法的完善。目前，變極性等離子焊接方法已在鋁合金結(jié)構(gòu)件的制造中獲得了廣泛的應(yīng)用，成為一種很有發(fā)展前景的焊接方法。

該方法很適合于鋁及鋁合金的小孔法焊接。目前鋁合金電阻點(diǎn)焊所存在的問(wèn)題主要有以下幾方面：1、焊點(diǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定鋁合金點(diǎn)焊焊點(diǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面。對(duì)于用TIG方法需要開(kāi)坡口且多次焊接的焊縫，用變極性等離子焊接方法中可直接采用I形坡口，焊接一道焊縫既可，這可減少焊前坡口準(zhǔn)備工作量，提高了工作效率。極性變換帶來(lái)的熔池?cái)嚢枳饔糜欣跉怏w的逸出和雜質(zhì)的排除，焊縫缺陷少、焊道窄且變形小。該方法可以在平、橫、立向上和立向下各種位置上焊接。

多年來(lái)，NASA對(duì)變極性等離子焊接方法進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析工作，包括對(duì)小孔焊接過(guò)程中能量的分布與損失、焊縫外形的成形規(guī)律、焊槍噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及各種焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接質(zhì)量和速度的影響等等，為這種方法在航天工程中的應(yīng)用提供有價(jià)值的資料。鍛冶方法的道理與上述基本一致，不同的是要把焊件全部加熱后再敲打。目前，我國(guó)也已對(duì)變極性等離子焊接方法開(kāi)展了一些研究。

氣焊對(duì)焊接火焰有哪些要求？氧炔焰有哪幾種？

氣焊火焰一般是由一炔氣及助燃?xì)猓ㄑ鯕猓┗旌先紵纬傻?，稱(chēng)為氧一一炔焰。選用及調(diào)整焊接焰能直接影響焊接質(zhì)量。為此對(duì)焊接火焰提出下列要求。

①火焰要有足夠高的溫度。

②火焰的體積要小，焰心要直，熱量應(yīng)集中。

③火焰應(yīng)具有還原性質(zhì)，不使熔池中的流體金屬氧化，而且還應(yīng)該使某些金屬氧化物及熔渣起還原作用。

④火焰應(yīng)不使焊縫金屬增加碳和吸收氫。

氧氣與一炔的配合量不同，可以得到不同的火焰，有中性焰、碳化焰、氧化焰三種。

中性焰又稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)焰：焰心是藍(lán)白色，輪廓清楚，外焰呈淡橘紅色。 碳化焰又稱(chēng)還原焰：焰心也是藍(lán)白色的，外周還包著一層淡藍(lán)色的火焰，輪廓不清楚，外焰呈橘紅色。．若yi炔過(guò)多時(shí)，還產(chǎn)生黑煙。

氧化焰：焰心呈淡藍(lán)色，內(nèi)焰已看不清，焊接時(shí)會(huì)發(fā)出急劇的“嗖嗖——”聲音。