金屬熔焊原理

科目：金屬熔焊原理主講：褚志勇機械制造系緒論

1.世界焊接發(fā)展史話

2.焊接的基本槪念和本質3.焊接方法的分類

4.本課程的主要內(nèi)容世界焊接發(fā)展史話

公元前3000多年埃及出現(xiàn)了鍛焊技術。公元前2000多年中國的殷朝采用鑄焊制造兵器。公元前200年前，中國已經(jīng)掌握了青銅的釬焊及鐵器的鍛焊工藝。如圖所示1801年：英國H.Davy發(fā)現(xiàn)電弧。1836年：EdmundDavy發(fā)現(xiàn)乙炔氣。1856年：英格蘭物理學家JamesJoule發(fā)現(xiàn)了電阻焊原理。1859年：Deville和Debray發(fā)明氫氧氣焊。1881年：法國人

DeMeritens

發(fā)明了最早期的碳弧焊機。1881年：美國的R.H.Thurston博士用了六年的時間，完成了全系列銅-鋅合金釬料在強度與延伸性方面的全部實驗。1882年：英格蘭人RobertA.Hadfield發(fā)明并以他的名字命名的奧氏體錳鋼獲得了專利權。1885年：美國人ElihuThompson獲得電阻焊機的專利權。1885年：俄羅斯人

Benardos

Olszewski

發(fā)展了碳弧焊接技術。1888年：俄羅斯人H.г.Cлавянов

發(fā)明金屬極電弧焊。1889—1890年：美國人C.L.Coffin首次使用光焊絲作電極進行了電弧焊接。1890年；美國人C.L.Coffin提出了在氧化介質中進行焊接的概念。1890年：英國人Brown第一次使用氧加燃氣切割進行了搶劫銀行的嘗試。1895年：巴伐利亞人

KonradRoentgen觀察到了一束電子流通過真空管時產(chǎn)生X射線的現(xiàn)象。1895年：法國人

LeChatelier

獲得了發(fā)明氧乙炔火焰的證書。1898年：德國人Goldschmidt發(fā)明鋁熱焊。1898年：德國人克萊菌.施密特發(fā)明銅電極弧焊。1900年：英國人Strohmyer發(fā)明了薄皮涂料焊條。1900年：法國人Fouch

和Picard制造出第一個氧乙炔割炬1901年：德國人Menne

發(fā)明了氧乙炔切割。

1904年：瑞典人奧斯卡.克杰爾貝格建立了世界上第一電焊條廠—ESAB公司的OK焊條廠。

1904年：美國人Avery發(fā)明了便攜式鋼瓶。

1907年：在美國紐約拆除舊的中心火車站時，由于使用氧乙炔切割節(jié)省工程成本的20%多。

1907年：10月瑞典人O.Kjellberg

完善了藥皮焊條1909年：Schonherr

發(fā)明了等離子弧。下圖為手工等離子弧切割下圖為水下等離子切割

1911年：由Philadelphia&Suburban氣體公司建成了第一條使用氧溶劑氣焊焊接的11英里長管線。

1912年：第一根氧乙炔氣焊鋼管投入市場。

1912年：位于美國費城的EdwardG.Budd

公司生產(chǎn)出第一個使用電阻點焊焊接的全鋼汽車車身。大約1912年:美國福特汽車公司為了生產(chǎn)著名的T型汽車，在自己工廠的實驗室里完成了現(xiàn)代焊接工藝

1913年：在美國的印第安納波利斯Avery和Fisher完善了乙炔鋼瓶。

1916年：安塞爾.先特.約發(fā)明了焊接區(qū)X射線無損探傷法。

1917年：第一次世界大戰(zhàn)期間使用電弧焊修理了109艘從德國繳獲的船用發(fā)動機，并使用這些修理后的船只把50萬美國士兵運到了法國。

1917年：位于美國麻薩諸塞州的Webster&Southbridge電氣公司使用電弧焊設備焊11英里長、直徑為3英寸的管線1919年：ComfortA.Adams組建了美國焊接學會（AWS）。

1924年美國焊接協(xié)會活動時紀念照片

1919年：C.J.Halslag發(fā)明交流焊。

1920年：Gerdien發(fā)現(xiàn)等離子流熱效應。

1920年：第一艘全焊接船體的汽船F(xiàn)ulagar

號在英國下水。

大約1920年：開始使用電弧焊修理一些貴重

設備大約1920年：使用電阻焊焊接鋼管的生產(chǎn)方法（TheJohnsonProcess）獲得了專利大約1920年：第一艘使用焊接方法制造的油輪PoughkeepsieSocony號在美國下水。

如下圖1923年：世界上第一個浮頂式儲罐（用來儲存汽油或其他化工品）建成；其優(yōu)點是由焊接而成的浮頂與罐壁組成象望遠鏡一樣可升高或降低的儲罐，從而可以很方便的改變儲罐的體積。

1924年：Magnolia氣體公司使用氧乙炔焊接技術建成了14英里長的全焊結構的天然氣管線。1924年：在美國由H.H.Lester首先使用X光線照相術，為BostonEdison公司的發(fā)電廠檢驗蒸汽壓力為8.3Mpa的待安裝的鑄件質量。1926年：美國Langmuir發(fā)明原子氫焊。1926年：美國Alexandre發(fā)明CO2氣體保護焊原理。1926年：由美國的A.O.Smith公司率先介紹了在電弧焊接用金屬電極外使用擠壓方式涂上起保護作用的固體藥皮（即手工電弧焊焊條）的制作方法。1926年：鉻鎢鈷焊材合金獲得了第一份關于藥芯焊絲的專利。

1926年：美國人M.Hobart和P.K.Devers獲得了使用氦氣作為電弧保護氣體的專利。

1927年：由Lindberg單獨駕駛Ryan式單翼飛機成功地飛過了大西洋，該飛機機身是由全焊合金鋼管結構組成的。

1928年：第一部結構鋼焊接法規(guī)《建筑結構中熔化焊和氣割規(guī)則》由美國焊接學會出版發(fā)行，這部法規(guī)就是今天的《D1.1結構鋼焊接規(guī)則》的前身

1931年：由焊接工藝制造全鋼結構組成的帝國大廈建成。如下圖

1933年：第一條使用電弧焊工藝焊接的接頭采用無襯墊結構的長輸管線鋪成。

1933年：當時世界上最高的懸索橋舊金山的金門大橋建成通車，她是由87750噸鋼材焊接拼成的。

巴頓所創(chuàng)始人葉夫金·奧斯卡洛維奇·巴頓1934年：巴頓焊接研究所成立。

歐洲最大的全焊接第涅伯河上鐵橋—巴頓橋

1935年：美國的LindeAirProducts公司完善了埋弧焊技術。

1936年：瑞士Wasserman發(fā)明低溫釬焊。

1939年：美國Reinecke發(fā)明等離子流噴槍。

1940年：第一艘全焊接船Exchequer號在美國的Ingalls

船塢建成下水。

1941年：美國人Meredith發(fā)明了鎢極惰性氣體保護電弧焊（氦弧焊）。

1941年：二次世界大戰(zhàn)時艦艇、飛機、坦克及各種重武器的制造采用了大量的焊接技術。1943年：美國Behl發(fā)明超聲波焊。

1943年：飛機的制造者們首次使用原子氫焊、埋弧焊和熔化極氣體保護焊焊接飛機鋼制螺旋槳的空心葉片。

1944年：英國Carl發(fā)明爆炸焊。

1947年：前蘇聯(lián)Bopoшeвич（沃羅舍維奇）發(fā)明電渣焊。

1949年：第一臺使用弧焊和電阻焊工藝制造的全焊結構的FORD牌汽車下線。

1950年：美國人Muller，Gibson和Anderson三人獲得第一個熔化極氣體保護焊噴射過度的專利。1950年：德國F.Buhorn發(fā)現(xiàn)等離子電弧。大約1950年：在前蘇聯(lián)首次把電渣焊用于生產(chǎn)。

1953年：美國Hunt發(fā)明冷壓焊。

1953年：前蘇聯(lián)柳波夫斯基、日本關口等人發(fā)明CO2氣體保護電弧焊。1954年：自保護藥芯焊絲在美國Lincoln電氣公司投入生產(chǎn)。

焊接工人正在利用自保護藥芯焊絲焊接高層建筑1954年：第一艘采用焊接工藝制造的核潛艇TheNautilus號開始為美國海軍服役。

1954年：貝納德發(fā)明了管狀焊條。

1955年：美國托姆.克拉浮德發(fā)明高頻感應焊。

1956年：中國成立了哈爾濱焊接研究所

1956年：前蘇聯(lián)楚迪克夫發(fā)明了摩擦焊技術。中國最早的摩擦焊設備1957年：《焊接》創(chuàng)刊，這是中國第一本焊接專業(yè)雜志

大約1957年：美國、英國和前蘇聯(lián)都在熔化極氣體保護焊短路過度工藝中使用了CO2作為保護氣體。1960年：美國Maiman發(fā)現(xiàn)激光，現(xiàn)激光已被廣泛的應用在焊接領域。

利用激光的機器人對轎車車門進行切割1960年：美國的Airco

推出熔化極脈沖氣體保護焊工藝。

1962年：氣電立焊的專利權授予了比利時人Arcos

1962年：電子束焊接首先在超音速飛機和B-70轟炸機上正式使用。1964年：熱絲焊接方法和協(xié)調控制熔化極氣體保護焊接方法的專利權授予了美國人Manz。

1965年：焊接而成的Appllo10號宇宙飛船登月成功。

1967年：日本荒田發(fā)明連續(xù)激光焊。

1967年：世界上第一條海底管線在墨西哥灣鋪設成功，它是由美國的Krank

Pilia公司使用熱螺紋工藝及焊接工藝制造而成的。

1968年：在芝加哥的JohnHancock中心的22層以上焊接而成了世界上最高的銳角形鋼結構，高度達到1107英尺。

1969年：美國的Linde公司提出熱絲等離子弧噴涂工藝。

1970年：晶閘管逆變焊機問世。

1976年：日本荒田發(fā)明串聯(lián)電子束焊。

1980年左右：半導體電路和計算機電路被廣泛的用來控制焊接與切割過程。

1980年左右：使用蒸汽釬焊焊接印刷線路板。

1983年：航天飛機上直徑為160英尺的瓣狀結構的圓形頂部是使用埋弧焊和氣保護焊方法焊接而成的，使用射線探傷機進行檢驗的。

1984年：前蘇聯(lián)女宇航員SvetlanaSavitskaya在太空中進行焊接試驗。

1988年：焊接機器人開始在汽車生產(chǎn)線中大量應用。

1990年左右：逆變技術得到了長足的發(fā)展，其結果使得焊接設備的重量和尺寸大大的下降。

1991年：英國焊接研究所發(fā)明了攪拌摩擦焊，成功的焊接了鋁合金平板。1993年：使用機器人控制CO2激光器成功的焊接了美國陸軍Abrams型主戰(zhàn)坦克。

1996年：以烏克蘭巴頓焊接研所B.K.Lebegev院士為首的三十多人的研制小組，研究開發(fā)了人體組織的焊接技術。

2002年：三峽水輪機的焊接完成，是已建造和目前正在建造的世界上最大的水輪機。

材料的連接方法一、焊接的基本概念和本質

焊接是利用加熱或加壓（或者加熱和加壓），使分離的兩部分金屬靠得足夠近，原子互相擴散，形成原子間的結合的連接方法。所用能源可以是電能、機械能、化學能、聲能或光能等。主要用于金屬材料及金屬結構的連接，亦用于塑料及其它非金屬材料的連接。在機械制造、建筑、車輛、石油化工、原子能