焊接过程中,工件和焊料熔化形成熔融区域,熔池冷却凝固后便形成材料之间的连接。这一过程中,通常还需要施加压力。焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。19世纪末之前,的焊接工艺是铁匠沿用了数百年的金属锻焊。最早的现代焊接技术出现在19世纪末,先是弧焊和氧燃气焊,稍后出现了电阻焊。20世纪早期,随着次和第二次世界大战开战,对军用器材廉价可靠的连接方法需求极大,故促进了焊接技术的发展。今天,随着焊接机器人在工业应用中的广泛应用,研究人员仍在深入研究焊接的本质,继续开发新的焊接方法,以进一步提高焊接质量。
金属的焊接,按其工艺过程的特点分有熔焊,压焊和钎焊三大类。在熔焊的过程中,如果大气与高温的熔池直接接触的话,大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷,恶化焊缝的质量和性能。
限于运输条件,在工厂将梁分段制成,运至工地再拼接成整体,称工地拼接。因钢材尺寸不足,在制造厂中把梁的各个组成部分接长或加宽而完成的拼接,称工厂拼接。在拼接处,应保证梁的强度不被削弱和变形的连续性。组合梁的工厂拼接应使翼缘板和腹板的接缝分散在不同截面处。为了便于运输,工地拼接中翼缘板和腹板的接缝可设在同一截面上,但宜设在受力较小的部位。拼接方法一般采用坡口对焊焊缝连接,可省工省料;但对重型梁的工地拼接,也可用拼接板高强螺栓连接,以提高拼接质量和改善梁的动力性能。
倾斜钢柱焊接,厚度不同的两块钢板对接时,为避免截面急剧变化引起严重的应力集中,常把较厚的板边逐渐削薄,达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接,常优先采用对接接头的焊接。
搭接接头的焊前准备工作简单,装配方便,焊接变形和残余应力较小,因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说,搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。
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