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学习特种焊接有感
焊接作为先进制造技术的重要组成部分在国民经济的发展和国家建设中发挥了重要的作用。焊接技术的优秀成果在航空、核能、船舶、电力、电子、海洋钻探、高程建筑等领域得到广泛的应用。
随着科学技术的发展和技术的进步，焊接已经逐渐脱离了单纯工艺和技术的层面而走向科学的范畴，并且在与其他科学知识的不断碰撞和交融中，展现出来旺盛的生命力。新材料的不断产生、新能源的不断开发和新结构的不断涌现，对焊接技术提出了新的挑战。由此传统的焊接技术以满足不了工程的应用，随着材料和技术的发展，焊接技术也得到了发展。
这学期有幸跟着张老师学习了《特种先进连接方法》，不仅接触认识了先进的焊接技术，还学到了课本意外做人做事的道理，下面就学习《特种先进连接方法》的一点个人认识简单地叙述一下，有不对之处还望张老师纠正。
这学期学习的特种焊接包括：激光焊、电子束焊、超塑性焊接和超塑成行/扩散连接、摩擦焊、爆炸焊、微连接技术等。特种先进连接方法简单地说是由于热源形式不同于传统，焊接质量高，焊接设备昂贵的特点才成为特种焊接！
一、激光焊接（laser beam welding,简称LBW）是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高度精密的焊接方法。激光焊接的基本过程就是使经光学系统聚焦后具有高功率密度的激光束照射到被焊材料表面，利用该材料对光能的吸收来对其进行加热、熔化，在经过冷却结晶而形成焊接接头的一种熔化焊过程。激光焊接技术及激光焊接接头大致具有以下多方面的优点：
1：焊缝组织多为极细的树枝晶，接头的综合力学性能优良。○ 2：○激光焊接过程存在着净化效应，焊缝中有害杂质含量较低，有更好的抗气孔和抗裂纹能力。
3：焊接线能量小，焊道窄，焊缝深宽比大，热影响区极窄，工件收缩和变形较小。○4：焊接生产效率高，可进行精确焊接并易于实现生产过程的自动化。○5：较易实现异种材料和非对称接头的焊接。○6：可焊到性较好，能够焊接其他焊接方法难以焊到的位置。○
二、电子束焊（electronic beam welding,简称EBW）是一种高功率密度的焊接方法。它利用空间定向告诉运动的电子束，撞击工件表面后，将部分动能转化成热能，使被焊金属熔化，冷却凝固后形成焊缝。电子束撞击工件时，其动能的95%可转化为焊接所需的热能，功率密度可高达106/cm2以上，焦点处的最高温度高达59000C左右。
电子束焊的分类。按被焊工件所处环境的真空度可分为：高真空电子束焊、低真空电子束焊、非真空电子束焊。按电子枪固定方式可分为：动枪式电子束焊、定枪式电子束焊。按电子枪加速高压的高低可分为：高压电子束焊（60~150kv）、中压电子束焊（40~60kv）、低压电子束焊(低于40kv).用电弧焊方法能焊接的金属，一般都能够用电子束焊。电子束焊是一种高功率密度的熔焊方法，同其他形式的熔焊方法相比，具有以下优点: 1:加热的功率密度大。与偶遇电子束的功率密度大，加热集中，热效率高，焊缝接头热输○入量小，所以适宜于难熔金属及热敏感性强的金属材料的焊接。2：焊缝深宽比大 ○3：○熔池周围气氛纯度高。真空电子束焊是在真空中进行的，排除了大气中有害气体对熔化金属的影响，特别适宜喊焊接化学活泼性强、纯度高、极易被大气污染的金属焊接。4：规范参数调节范围广、适应性强。○电子束焊虽有以上诸多优点，但也存在了很多缺点限制了该方法的普遍推广： 1：电子束焊机结构复杂，控制设备精度高，因此成套设备价格很高。○
2：○电子束焊的焊缝接头需进行专门设计和制作加工，接头间隙需严格控制，这就使接头制备的加工费用较高 3：○由于电子束焦点直径很小，焊缝宽度很窄，因此电子束与工件接缝的对准稍有偏差就可能使焊缝偏离工件接缝造成焊接缺陷。
4:焊接时有X射线产生，屏蔽该射线比较困难，且使整机成本增加.○由以上优缺点可知，从事电子束焊操作的技术人员要求认真、细心。且在这种岗位不宜工作太久的。
三、摩擦焊（friction welding，简称FRW）是一种固态热压焊，是利用焊件接触面之间的相对摩擦运动和流动所产生的热量，使界面及附近区域达到热塑状态并在压力作用下产生适当的宏观塑性变形而形成接头。
摩擦焊的分类。根据焊件的相对运动形式分：连续驱动摩擦焊、惯性摩擦焊、相位控制摩擦焊、摩擦堆焊、线性摩擦焊、轨道摩擦焊、径向摩擦焊、搅拌摩擦焊。按照工艺特点可分为：普通摩擦焊、低温摩擦焊、超塑性摩擦焊、气体保护摩擦焊、感应加热摩擦焊、导电加热摩擦焊、封闭摩擦焊、钎层摩擦焊、嵌入摩擦焊、第三体摩擦焊、水下摩擦焊。传统的摩擦焊通常是指连续驱动摩擦焊、惯性摩擦焊、相位控制摩擦焊、摩擦堆焊、线性摩擦焊，它们的共同特点是依靠两个待焊件之间的相对摩擦运动产生热量。搅拌摩擦焊、嵌入摩擦焊、第三体摩擦焊、摩擦堆焊等是依靠搅拌头与待焊件之间的相对摩擦运动产生热量而实现焊接，通常称为新型摩擦焊。
摩擦焊的热影响区小，不会产生通常熔化焊的焊接缺陷，焊接生产率高，产品质量稳定，成品率高，由此越来越受到制造业的重视。此外摩擦焊还有以下优点：
1：生产成本地。不用填充材料，不用保护气体，厚件边缘不用加工破口，不必进行去除氧○化膜，不苛求装配精度，不需事先打底焊。2接头质量高 ○3：安全环保。整个焊接过程中无熔化、无辐射、无污染等有害物质。○4：便于机械化、自动化操作。○摩擦焊当然也有不足之处，摩擦焊常见的缺陷有以下四点： 1：○“灰斑”缺陷。“灰斑”是一种焊接缺陷在断口上的表现形式，它在断口上一般表现为暗灰色平斑状，无金属光泽，具有明显的沿焊缝断裂的特征，宏观上表现为脆性断裂。2：焊接裂纹。主要出现在焊合区边缘飞边缺口部位、焊合区内部、近缝区及飞边上。○3：未融合。一般产生与焊接接头的焊合面上，其表面宏观特征呈现氧化颜色。○4：淬硬组织。焊接淬火钢时，摩擦时间短，冷却速度快会在接头中形成淬硬组织。另外，○摩擦焊接头中还会出现焊缝脱碳、过热组织、脆性合金层等缺陷。
四、爆炸焊 爆炸焊（explosive welding，简称EXW）是一种固态焊接，它是以炸药为能源，利用炸药爆炸时产生的冲击波使两层或多层同种或异种材料高速倾斜碰撞而焊合在一起的方法。爆炸焊能使物理性能（熔点、热膨胀特性、硬度等）有明显差异、用普通焊接方法无法实现焊接的金属焊合在一起，并且能获得高强度的焊接接头。由此爆炸焊的优点有以下几点：
1:可实现同种材料的焊接，也可实现异种材料的焊接 ○2:可以焊接的尺寸范围很宽。○3：可以进行双层、多层的复合板的焊接，也可以用于各种金属的对接、搭接与点接。○4：爆炸焊工艺比较简单，不需要复杂的设备，能源丰富，投资少，应用方便。○5：爆炸焊不需要填充金属，可节省贵重的稀缺金属。○6焊接表面不需要很复杂的清理。○
鉴于爆炸焊有以上优点，其主要用途有三点
1：改善材料的综合力学性能和物理/化学性能（如耐腐蚀、耐磨损等性能）○2：作为特殊功能材料使用（如热敏双金属）○，充分发挥金属物理性能的复合材料 3：作为稀贵金属的代用品，节约稀贵金属，降低成本。○当然爆炸焊是以炸药为能源的，因此爆炸焊具有一定的危险性，爆炸时所产生的噪音和气浪对周围环境有一定的影响。爆炸焊大多在野外、露天进行，机械化程度低，劳动条件差。因此应用有限。
五、微连接技术
微连接技术是决定电子信息产品最终质量的关键技术，在微电子元器件制造和电子产品组装中广泛应用。其具有如下特点： 1：○由于连接接头的尺寸极其微小，在传统焊接中被忽视或不起作用的因素却成为决定质量和可焊性的关键因素。
2：微电子材料、结构及性能的特殊性，要求采用特殊的连接方法。○由于电子行业的不断飞速发展，我个人感觉微电子技术要求会越来越高，应用也越来越广泛。
此外还学习了超塑性的焊接。超塑性是指材料在一定的内部条件和外部条件下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。超塑性焊接是一种新的材料固态焊接方法。材料处于超速状态时，可以在低应力下实现大德塑性流变，并且具有强烈的激活状态，非常有利于实现待连接面的密和、破坏及界面两侧原子的互扩散而实现的固态连接，即超塑性固态焊接（superplastic solid-state welding，简称SSW）.超塑性焊接还可以与塑性成型同步而同时完成零部件的成形与焊接，所以超塑性焊接具有的明显的技术优势，使其具有很好的工业应用前景，已成为近年来固态焊接非常活跃的领域。
学习特种焊接后，总体感觉这些焊接方法优于传统的焊接方法，适应于要求高，难用一般方法焊接的焊件焊接。广泛的应用于航空航天、石油化工、宇航等领域。由于新材料的不断出现，科技的不断发展，新的焊接方法将不断的出现，日新月异。
在此谢过这学期以来张老师对我们文化课和做人的教导，在以后的路上谨记张老师的教育：做人优于做事。
参考文献：张柯柯 涂益民 《特种先进连接方法》 哈尔滨工业大学出版社
