其他常用焊接方法及焊接新工艺
一、电渣焊
电渣焊是利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热作为热源来进行焊接的。
1．电渣焊的焊接过程
如图3－20所示，两个焊件位于垂直位置，留有一定焊缝距离两侧装有冷却用滑块，使溶渣及液态金属不会外流。冷却水从其内部通过，迫使熔池冷却凝固成为焊缝。固态焊剂熔化以后形成的渣池具有较大的电阻，当电流通过时产生大量的电阻热，使渣池温度保持在1 700℃～2 000℃。焊丝与焊件被加热熔化而形成熔池。随着焊丝不断的熔化，熔池及渣池逐渐上升（冷却块也同时逐渐上升），下面金属逐渐凝固形成焊缝，从而使焊缝一次焊成。
2．电渣焊的特点：
（1）适宜大厚度焊件。例如，用一根焊丝送进，就能焊40mm～60mm厚的工件；单丝摆动可焊60mm～150mm厚的工件；三丝摆动可焊450mm厚的工件。因此，焊接厚度大的工件时，生产率较高，而且成本较低。
（2）加热时间较长，冷却速度较慢，因此焊件的焊接应力较小，焊件变形小。
（3）焊缝的化学成分比较容易控制，但只宜直立位置或倾斜小于30°位置焊接。焊缝高温停留时间较长，热影响区宽，晶粒粗大，易产生过热组织，近焊缝区力学性能低，重要焊件应进行正火处理。
（4）电渣焊不适宜于焊接厚度在30mm以下的工件，焊缝也不宜太长。
3．电渣焊的应用
电渣焊主要用于厚壁压力容器纵焊缝，大型铸一焊、锻一焊或厚板拼接结构的制造，从而根本上改变重型机械的设计和工艺。可以焊接碳钢、合金结构钢、耐热钢和铝等，还可以用于堆焊及修补铸件。
二、真空电子束焊
真空电子束焊是利用定向高速运动的电子束流撞击工件使动能转化为热能而使工件熔化，形成焊缝，如图3－21所示。
1—焊件 2—冷却铜滑块 3、5—冷却水出、进管
4—焊缝 6—熔池 7—渣池 8—焊丝
图3－20 电渣焊示意图
1—交流电源 2—灯丝 3—阴极 4—阳极
5—聚集装置 6—电子束 7—焊件 8—直流高压电源
9—直流电源 10—直空室 11—换气装置
图3－21 真空电子束焊原理图
真空电子束焊的特点：
1．在真空中进行焊接，焊缝纯净、光洁，呈镜面，无氧化等缺陷。
2．电子束能量密度高，能把焊件金属迅速加热到很高温度，因而能熔化任何难熔金属与合金。熔深大、焊速快，热影响区极小，因此对接头性能影响小，接头基本无变形。
三、激光焊
激光焊是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法，如图3－22所示。
1—激光束 2—观察器 3—聚集系统 4—聚集光束
图3－22 激光焊示意图
激光焊的特点：
1．激光焊能量密度大，作用时间短，热影响区和变形小，可在大气中焊接，而不需气体保护或真空环境。
2．激光束可用反光镜改变方向，焊接过程中不用电极去接触焊件，因而可以焊接一般电焊工艺难以焊到的部位。
3．激光可对绝缘材料直接焊接，焊接异种金属材料比较容易，甚至能把金属与非金属焊在一起。
4．功率较小，焊接厚度受一定限制。可焊低合金高强钢、不锈钢及铜、钛等合金，以及钨、钼、钽等难熔金属。可焊异种金属及对受热敏感的材料。特别适于电子及仪器、仪表行业微型器件的焊接（如集成电路外引线的焊接）。
四、电阻焊
电阻焊是在焊件组合后通过电极施加压力，利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的工艺方法。
电阻焊的主要优点是生产率高、焊接变形较小、劳动条件较好，而且操作简易和便于实现机械化和自动化。但是设备费用高、耗电量大、接头型式和工件厚度受到限制。因此，电阻焊主要应用于大批量生产棒料的对接和薄板的搭接。对于导电和导热性能高的材料，例如，纯铜和纯铝的焊接就比较困难。
电阻焊的种类很多，常用的有点焊、缝焊和对焊3种。如图3－23所示。
1．点焊
点焊是将焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间，利用电阻热熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。点焊主要用于厚度为4mm以下的薄板搭接、或把薄板焊在某些型材上，制造轻型结构；广泛应用于车厢、罩壳、飞机结构和日常生活用品的生产。
点焊的操作过程是：施压—通电—断电—松开，这样就完成一个焊点。先施压，后通电，是为了避免电极与工件之间产生点火花烧坏电极和工件。通电，是为了使焊接处形成熔核及塑性环。先断电，后松开，是为了使焊点在压力下结晶，以免焊点缩松。对于收缩性较大的材料，例如焊接较厚的铝合金板材，在停电之后还要适当增大压力，以获得组织致密的焊点。
1—电极 2—焊件 3—固定电极 4—移动电极
图3－23 电阻焊示意图
点焊的质量主要与焊接电流、通电时间、电极压力和工件表面的清理质量等因素有关。焊接电流太小，通电时间太短、电极压力不足、特别是接头表面没有清理干净，都有可能焊接不牢。焊接电流太大、通电时间太长，都会使焊点熔化过大；在过大的电极压力作用下，会把工件外表面压陷，造成废品。
2．缝焊
缝焊是将焊件装配成搭接接头，并置于两滚轮电极之间，滚轮加压焊件并转动，连续或断续送电，形成一条连续焊缝的电阻焊方法。
缝焊的焊接过程与点焊相同。但由于很大的分流通过已经焊合的部分，所以焊接相同的工件时，所需的焊接电流约为点焊的1．5～2倍。为了节省电能，并使工件和焊接设备有冷却的时间，因此焊缝都采用送进和间断通电的操作方法。
缝焊主要用于焊接焊缝较为规则、要求密封的容器和管道等焊件，板厚一般在3mm以下。
3．对焊
对焊是工件夹持在焊钳中，进行通电加热和施加顶锻压力，就能把工件焊合。如图3－23中（c）图及图3－24所示。
（1）电阻对焊 电阻对焊是将焊件装配成对接接头，使其端面紧密接触，利用电阻热加热至塑性状态，然后断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法，电阻对焊主要用于截面简单、直径或边长小于20mm和强度要求不太高的焊件。
（2）闪光对焊 闪光对焊是将焊件装配成对接接头，接通电源，使其端面逐渐移近达到局部接触，利用电阻热加热这些接触点，在大电流作用下，产生闪光，使端面金属熔化，直至端部在一定深度范围内达到预定温度时，断电并迅速施加顶锻力完成焊接的方法。
闪光焊的接头质量比电阻焊好，焊缝力学性能与母材相当，而且焊前不需要清理接头的预焊表面。
五、摩擦焊
摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热量，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻完成焊接的一种压焊方法。
图3－24 对焊过程示意图
摩擦焊的特点：
1．由于摩擦，焊件接触表面的氧化膜和杂质被清除，使焊接接头组织致密，不产生气孔和夹碴等缺陷；
2．可焊同种金属，更适合于异种金属的焊接（如铜铝，铜不锈钢、铝钢等）；
3．生产率高。
六、钎焊
钎焊是用钎料熔入接头之间来连接工件的焊接方法。钎料是熔点较工件为低的合金。按所用钎料的熔点不同，可把钎料分为软钎料和硬钎料两类。
1．硬钎焊
钎料熔点高于450℃的钎焊为硬钎焊。常用的硬钎料有黄铜和银铜合金，焊接的接头强度都在200MPa以上。用银钎料焊接的接头具有较高的强度、导电性和耐腐蚀性，而且熔点较低，并能改善焊接工艺性能。但是银钎料的价格较贵，只用于要求较高的焊接件。钎焊耐热的高强度合金，须用镍铬合金为钎料，并含有适量硅、硼等元素．以改善焊接工艺性能。硬钎焊都应用于受力较大的钢铁和铜合金机件；以及某些工具的焊接。硬钎焊的钎剂常用硼砂、硼酸、碱性氟化物、氯化物等。
加热方法有火焰加热、盐浴加热、电阻加热、高频感应加热等。
2．软钎焊
钎料熔点低于450℃的针焊为软钎焊。常用软钎料为锡铅合金，焊接的接头强度一般不超过70MPa。因为这种钎料的熔点低，熔液渗入接头间隙的能力较强，所以具有较好的焊接工艺性能。锡铅钎料还有良好的导电性。因此，软钎焊广泛应用于焊接受力不大的仪表、导电元件以及钢铁、铜和铜合金等材料的各种制品。
软钎料的常用钎剂为松香、氯化锌溶液等。常用高温烙铁及其他火焰加热。
3．钎焊的特点
（1）焊件加热温度低，金属组织和力学性能变化小，焊件变形小，接头光滑平整，焊件尺寸精确；
（2）可以焊同种或焊接性能悬殊的异种金属，对工件厚度之差并无严格的限制；
（3）可焊由多条焊缝组成的复杂形状的焊件；
（4）设备简单，投资少。
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