焊接过程的物理基础

焊接是指通过适当的手段（加热、加压或两者并用），使两个分离的物体（同种材料或异种材料）产生原子间结合而形成永久性连接的加工方法。焊接的概念至少包含三个方面的含义：一是焊接的途径，即加热、加压或二者并用；二是焊接的本质，即微观上达到原子间的结合；三是焊接的结果，即宏观上形成永久性的连接。

研究表明，固体材料之所以能够保持固定的形状，是由于其内部原子之间的距离足够小，使原子之间能形成牢固的结合力。要想将固体材料分成两块，必须施加足够大的外力破坏这些原子间的结合才能达到。同样道理，要想将两块固体材料连接在一起，从物理本质上讲，就是要采取措施，使这两块固体连接表面上的原子接近到足够小的距离，使其产生足够的结合力，从而达到永久性连接的目的。

对于实际焊接件，不采取一定的措施，而使连接表面上的原子接近到足够小的距离是非常困难的。这是因为连接表面的表面质量较差，即使经过精密磨削加工，其表面从微观上看仍是凹凸不平的；而且连接表面常带有氧化膜、油污等，阻碍连接表面紧密地接触。因此，为了实现材料之间可靠的焊接，必须采取有效的措施。例如：

1）用热源加热被焊母材的连接处，使之发生熔化，利用熔融金属之间的相溶及液-固两相原子的紧密接触来实现原子间的结合。(www.xing528.com)

2）对被焊母材的连接表面施加压力，在清除连接面上的氧化物和污物的同时，克服连接界面的不平，或使之产生局部塑性变形，使两个连接表面的原子相互紧密接触，并产生足够大的结合力。如果在加力的同时加热，结合过程更容易进行。

3）对填充材料加热使之熔化，利用液态填充材料对固态母材润湿，使液-固界面的原子紧密接触，相互扩散，产生足够大的结合力从而实现连接。

以上三项措施正是熔焊、压焊和钎焊方法能够实现永久性连接的基本原理。