先進焊接/連接工藝

第1章概述1

1.1焊接過程的物理本質(zhì)1

1.2何謂先進焊接/連接工藝2

1.3先進焊接工藝的發(fā)展4

第2章高效電弧熔焊工藝6

2.1高效氣體保護焊6

2.1.1何謂高效焊接技術(shù)6

2.1.2高速氣體保護焊特點7

2.1.3高速焊對焊接設(shè)備的要求9

2.1.4高速CO2氣體保護焊應(yīng)用示例9

2.1.5高熔敷率MAG焊接技術(shù)10

2.2窄間隙焊接技術(shù)15

2.2.1窄間隙焊接的原理及工藝特點15

2.2.2窄間隙焊對焊接設(shè)備、焊接參數(shù)的要求16

2.2.3窄間隙鎢極氣體保護焊17

2.2.4窄間隙熔化極氣體保護焊18

2.2.5窄間隙氣體保護焊的應(yīng)用21

2.2.6窄間隙埋弧焊22

2.3多絲或雙電極焊接技術(shù)23

2.3.1多絲高效MIG/MAG焊23

2.3.2雙電極鎢極氬弧焊26

2.3.3雙絲（或三絲）埋弧焊26

2.3.4熱絲焊接技術(shù)29

2.3.5載重車輪的雙槍自動MAG焊示例31

第3章激光-電弧復(fù)合焊34

3.1激光-電弧復(fù)合焊原理及特點34

3.1.1激光-電弧復(fù)合焊原理34

3.1.2激光-電弧的復(fù)合熱源及方式35

3.1.3激光-電弧復(fù)合焊的特點39

3.2激光-電弧復(fù)合焊設(shè)備及工藝41

3.2.1激光-電弧復(fù)合焊設(shè)備41

3.2.2激光-電弧復(fù)合焊工藝模式42

3.2.3激光-電弧復(fù)合焊參數(shù)對焊縫成形的影響43

3.3激光-電弧復(fù)合焊技術(shù)的應(yīng)用52

3.3.1大厚度板復(fù)合熱源深熔焊接52

3.3.2有色金屬激光-電弧復(fù)合熱源焊接53

3.3.3激光-電弧復(fù)合熱源高速焊55

3.3.4激光-電弧復(fù)合焊在船舶制造中的應(yīng)用55

3.3.5激光-電弧復(fù)合焊在汽車工業(yè)中的應(yīng)用57

3.3.6在鐵路機車制造業(yè)中的應(yīng)用59

3.3.7在管道（線）中的應(yīng)用59

3.3.8在其他行業(yè)中的應(yīng)用61

3.3.9鋁/鋼異種金屬的激光-MIG復(fù)合焊接61

第4章攪拌摩擦焊63

4.1攪拌摩擦焊的原理及特點63

4.1.1一種全新的焊接工藝63

4.1.2無弧光、無煙塵、無飛濺的綠色制造技術(shù)64

4.1.3攪拌摩擦焊的產(chǎn)熱和溫度分布65

4.1.4輕金屬攪拌摩擦焊的特點67

4.2攪拌摩擦焊設(shè)備及工藝69

4.2.1攪拌摩擦焊設(shè)備69

4.2.2攪拌摩擦焊的工藝參數(shù)70

4.2.3攪拌摩擦焊的接頭形式和裝配精度72

4.2.4攪拌摩擦焊接頭的組織與性能75

4.2.5攪拌摩擦焊缺陷與摩擦塞焊78

4.3攪拌摩擦焊的應(yīng)用示例80

4.3.1船舶鋁合金構(gòu)件的攪拌摩擦焊80

4.3.2AZ31B/AZ61A異種鎂合金的攪拌摩擦焊81

4.3.3大厚度機翼框架鋁合金攪拌摩擦焊83

4.3.4攪拌摩擦焊在核工業(yè)中的應(yīng)用87

4.3.5FSW在地鐵、高速列車鋁合金車體上的應(yīng)用88

4.3.6鋁合金薄板搭接接頭攪拌摩擦焊91

第5章過渡液相擴散連接93

5.1過渡液相擴散連接的特點93

5.1.1何謂過渡液相擴散連接93

5.1.2如何獲得過渡（瞬間）液相93

5.1.3過渡中間合金的選擇94

5.2TLP擴散連接設(shè)備與工藝95

5.2.1TLP擴散連接設(shè)備95

5.2.2TLP擴散連接工藝參數(shù)96

5.2.3同種材料TLP擴散連接特點98

5.2.4異種材料TLP擴散連接特點101

5.3TLP擴散連接的應(yīng)用示例104

5.3.1陶瓷與金屬的TLP擴散連接104

5.3.2金屬間化合物的TLP擴散連接109

5.3.3Al2O3p/6061鋁基復(fù)合材料的TLP擴散連接111

5.3.4鈦合金與鎂合金的TLP擴散連接115

5.3.5航空發(fā)動機葉片的TLP擴散連接117

5.3.6石油鉆桿的TLP擴散連接118

5.3.7TP304鋼管的TLP擴散連接120

第6章先進堆焊和熔覆技術(shù)122

6.1埋弧帶極堆焊122

6.1.1埋弧帶極堆焊技術(shù)特點122

6.1.2埋弧帶極堆焊工藝123

6.1.3帶極堆焊應(yīng)用示例126

6.2激光熔覆130

6.2.1激光熔覆技術(shù)特點130

6.2.2激光熔覆工藝133

6.2.3激光熔覆應(yīng)用示例142

6.3等離子弧堆焊147

6.3.1等離子弧堆焊特點147

6.3.2等離子弧堆焊工藝148

6.3.3等離子弧堆焊示例152

第7章全位置機器人焊接158

7.1機器人焊接技術(shù)進展158

7.1.1機器人焊接發(fā)展概況158

7.1.2焊接機器人分類160

7.1.3焊接機器人系統(tǒng)組成162

7.1.4焊接機器人控制技術(shù)166

7.1.5焊接機器人的選擇167

7.2機器人自動化焊接專用工裝168

7.2.1專用型自動弧焊設(shè)備168

7.2.2點焊機器人自動化焊接工裝169

7.2.3弧焊機器人自動化焊接工裝174

7.2.4柔性軌道全位置機器人自動化焊接工裝176

7.2.5無導(dǎo)軌機器人自動化焊接工裝177

7.3機器人自動化焊接示例180

7.3.1柴油機機架的雙機器人焊接180

7.3.2厚壁管道的機器人全自動打底焊184

7.3.3海底管道鋪設(shè)的機器人焊接186

7.3.4液壓支架的機器人焊接188

7.3.5汽車白車身鍍鋅板的機器人激光焊接190

參考文獻193

2100433B

本書涉及的先進焊接/連接工藝主要包括高效電弧熔焊工藝、激光-電弧復(fù)合焊、攪拌摩擦焊、過渡液相擴散連接、先進堆焊(熔覆)技術(shù)、機器人焊接技術(shù)等。這些工藝具有先進性和實用性,符合優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、無污染生產(chǎn)的發(fā)展方向,是值得推廣的先進焊接技術(shù)。本書的特點是,從實用性角度對先進焊接/連接工藝要點及應(yīng)用等做了簡明闡述,并給出了一些研發(fā)和生產(chǎn)中的成功實例,為讀者掌握先進焊接/連接工藝提供了理論指導(dǎo)和實踐中的成功經(jīng)驗。

先進焊接與連接國家重點實驗室（哈爾濱工業(yè)大學(xué)）科研設(shè)施

焊接實驗室現(xiàn)有固定資產(chǎn)2500余萬元，使用面積3600平方米。擁有大型電子束焊接機、攪拌摩擦焊接系統(tǒng)、CO₂激光加工系統(tǒng)、真空擴散連接設(shè)備、等 離子噴涂設(shè)備、等離子體浸沒離子注入裝置、YAG固體激光系統(tǒng)、弧焊機器人系統(tǒng)、VPPA焊接系統(tǒng)、雙絲焊設(shè)備、微小焦點X射線實時成像系統(tǒng)等國內(nèi)先進設(shè) 備。此外還有X-ray應(yīng)力分析儀、電子掃描顯微鏡、微壓痕測試系統(tǒng)、精密電子萬能實驗機、精密金相顯微鏡、高速攝影機、高速攝像機、數(shù)字式超聲渦流檢測 儀、超聲掃描成像系統(tǒng)、阻抗分析儀、光纖激光測振儀等先進分析測試設(shè)備。

先進焊接與連接國家重點實驗室（哈爾濱工業(yè)大學(xué)）研究平臺

數(shù)字化焊接平臺

2009年12月12日哈爾濱工業(yè)大學(xué)現(xiàn)代焊接生產(chǎn)技術(shù)國家重點實驗室與深圳市瑞凌實業(yè)股份有限公司聯(lián)合共建的“數(shù)字化焊接實驗室”在深圳市瑞凌實業(yè)股份有限公司成立。聯(lián)合實驗室將組建一支由企業(yè)研發(fā)人員、大學(xué)教授、國外專家共同組成的國際化研發(fā)團隊，近期規(guī)模在60人左右。一期規(guī)劃投資2000萬元，建設(shè)一個面積約800平方米的包含數(shù)字化焊接設(shè)備實驗室、自動化焊接專機及焊接機器人實驗室、高效特種焊接及焊接工藝研究實驗室等子實驗室的弧焊電源創(chuàng)新與應(yīng)用研究基地。二期規(guī)劃將該研究基地擴建至2000平方米，打造在國際焊接領(lǐng)域具有權(quán)威性的研究機構(gòu)。