焊接的艺术性
用不同的金属材料,使用不同的焊接工艺,焊接的艺术性可以在不同的金属艺术形式中发挥得淋漓尽致:1. 金属焊接雕塑在焊接雕塑作品中,焊缝和割痕不是作为一种技术加工的痕迹被动地存在,而是以一种精彩的、不可或缺的表现语言着力地加以体现的。一件焊接雕塑,粗的焊缝露在雕塑表面,各种不规则的切割痕迹也变成了艺术家优美的艺术语言……2. 金属焊接壁饰如果把一幅壁饰作品看成一幅画的话,画面中的点、线、面、黑、白、灰甚至颜色的处理都可以通过焊接的方法来实现。各种型号、各种材质的金属丝,应用不同的焊接工艺会在画面上以不同的形式出现。图3所示作品采用的是手工等离子切割的方法,利用切割时电流的热量,使切割边缘产生热影响区,这样就给亮白色的不锈钢“染”上了一圈略带渐变的色彩。同时,通过对焊接规范的调节,割枪喷出的强烈气流会在切割钢板熔化的瞬间在切割边缘“吹”起一圈随机形成的肌理,在切割完成金属冷却后,固化为一道美丽的割痕,与中间平坦光亮的不锈钢板材形成了质感的对比。这种随机效果的形成过程带有一定的偶然性,但又是在一定的焊接规范下必然产生的现象。从尺寸的角度考虑,尺寸较大的焊接艺术壁饰可采用半自动CO2气体保护焊,较小的可采用手工钨极弧焊。利用焊丝和焊件之间燃烧的电弧产生的热量,熔化焊丝、焊剂和母材(焊件)而形成焊缝。
焊接的应用
⑴穿透型(小孔型)等离子弧焊:利用等离子弧直径小、温度高、能量密度大、穿透力强的特点,在适当的工艺参数条件下(较大的焊接电流100A~500A),将焊件完全熔透,并在等离子流力作用下,形成一个穿透焊件的小孔,并从焊件的背面喷出部分等离子弧的等离子弧焊接方法。可单面焊双面成形,适于焊接3~8毫米不锈钢,12毫米以下钛合金,2~6毫米低碳钢或低合金结构钢以及铜、黄铜、镍及镍合金的对接焊。(板太厚,受等离子弧能量密度的限制,形成小孔困难;就是我们头天晚上可以把工件拖到露天,当中午2点的时候太阳毒辣的时候,我们需要立刻施焊。板太薄,小孔不能被液态金属完全封闭,固不能实现小孔焊接法。)⑵熔透型(溶入型)等离子弧焊:采用较小的焊接电流(30A~100A)和较低的等离子气体流量,采用混合型等离子弧焊接的方法。不形成小孔效应。主要用于薄板(0.5~2.5毫米以下)的焊接、多层焊封底焊道以后各层的焊接及角焊缝的焊接。⑶微束等离子弧:焊接电流在30A以下的等离子弧焊。喷嘴直径很小(Φ0.5~Φ1.5毫米),得到针状细小的等离子弧。主要用于焊接1毫米以下的超薄、超小、精密的焊件。
超声焊接超声焊接法通过机械高频振动而形成接缝。待装配的部件加压夹持于振荡焊头和固定焊头之间,然后与接触面呈直角,接受频率为20~40KHz的超声振动。交替式高频应力在接缝界面处产生热量,从而形成的焊接。用于这一工艺的工具十分昂贵,因此,适宜在生产量较大时采用。这两种方式根本的区别在于:前者熔池表面保持封闭(图2),而后者熔池则被激光束穿透成孔(图3)。
此焊接法仅适用于焊接长度不超过数厘米的小型部件。应用领域包括在多头机上焊接q材所用的阀门和筛检程序、盒体、汽车部件、吸尘器外壳等。
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焊接结构相对于铆接结构的优点焊接结构要满足特定的使用要求,是材料选择和焊接工艺制定的重要依据。焊接结构制造工程技术人员必须了解焊接结构的基本特点。焊接结构与铆接结构比较,具有以下优点:
1.与铆接接头相比,焊接接头的承载能力强。
例如,一般焊接接头可以与母材等强度,而铆接接头由于构造上的原因,很难与母材等强度。
2.焊接结构的水密性和气密性都好,而铆接结构在使用中难以保证可靠的水密性和气密性。焊接结构是理想的具有水密性和气密性要求的结构,广泛用于压力容器、船舶和贮罐等结构。
3.节省材料,减轻结构重量。
焊接结构不需要铆接结构中的铆钉和盖板,可减少材料消耗和零件数量,有利于实现结构的轻量化和整体化。
4.焊接结构的厚度不受限制。
在板厚大于50mm时,铆接很难进行,而焊接结构在厚度上基本没有限制。在重型和超重型结构的大厚件连接时,只能采用焊接。
5.焊接结构设计简单,生产。
在焊接结构设计中,一般选用简单的对接和角焊缝连接,就可以制造出各种结构。焊接生产,制造周期短,成本低,经济效益好。
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