不同材料焊接的应用技术

1.钢结构的焊接应用

“二战”时期，美国在制造钢船结构时用焊接大量代替了铆接，以至于“二战”结束后，美国海军的总结报告中说：“若没有焊接，就不可能在这样短的时间内建造这样一支为赢得这场战争起到重要作用的庞大舰队。”材料焊接的重要性还可以延伸到其他装备，例如坦克、载重汽车、飞机及航天器等。

先进的工业化国家都非常重视钢铁材料的研究和开发。合金结构钢近30年来受到世界各国的普遍重视，并仍将成为今后20～30年材料应用发展的基本方向。

在大量的工程结构中，目前金属材料仍处于主导地位，而且一直在不断地发展和更新，如超高强度钢、双相不锈钢、新型耐热钢等。合金结构钢综合性能优异，经济效益显著，是焊接结构中用量最大的一类工程材料。钢结构的应用范围广泛，涉及国民经济和国防建设的各个领域。尽管在一些发达国家中钢铁材料的主导地位正在发生变化，但钢铁材料在今后很长一个历史时期内仍将作为一种主要的工程材料发挥其重要作用。

2.有色金属的焊接应用

有色金属的种类和品种很多，在制造业和社会经济发展中的应用十分广泛。当前全世界金属材料的总产量约8亿t，其中有色金属材料约占5％，处于补充地位，但有色金属的特殊作用却是钢铁材料无法代替的。随着科学技术进步和社会经济的发展，有色金属的应用越来越广泛，从原来的航空航天部门逐渐扩展到电子、信息、汽车、交通、轻工、医疗器械等领域。有色金属焊接结构也引起人们越来越多的关注。地壳中含量很高的铝、镁均为有色金属，其他有色金属还有铜、钛、锌、锡、镍、钼等，涉及结构材料、功能材料、环境保护材料和生物材料等。(www.xing528.com)

有色金属及合金的分类方法很多，按基体金属可分为铝合金、镁合金、钛合金、镍合金等。近年来，随着航空航天事业的发展，以及现代交通工具（如高速列车、舰船、汽车等）轻量化的战略要求，镁合金和钛合金等轻质材料的焊接受到人们的关注。目前，轻金属的焊接应用几乎涉及国民经济和国防建设的所有领域。针对轻金属的焊接方法包括氩弧焊（TIG、MIG／MAG）、搅拌摩擦焊、激光焊、电子束焊等，大多实现了机械化或自动化的焊接生产。

3.先进材料的焊接应用

先进材料是指除常规钢铁材料和有色金属之外已经开发或正在开发的具有特殊性能和用途的材料，如新型陶瓷、金属间化合物和复合材料等。先进材料的开发和应用是发展高新技术的重要物质基础，新材料和先进材料的研究开发是多学科相互渗透的结果，世界各发达国家都对先进材料的研究和开发应用非常重视。焊接技术对其推广应用起着至关重要的作用。

先进材料根据其使用性能可分为结构材料和功能材料。随着航空航天、新能源、电力等工业的发展，人们对材料的性能提出了越来越高的要求。开发适于在特殊条件下使用的先进材料是科学技术发展的趋势之一，而先进结构材料的发展是其中重要的组成部分。许多高性能新型结构材料主要是为开发能源、海洋，发展空间技术、交通运输以及冶金、电力、石化等工业需求而研制的，这些材料具有高强度、高韧性、耐高温、抗腐蚀等优点。

工程中经常涉及的先进材料主要包括先进陶瓷、金属间化合物、高温合金、复合材料等。这些材料的一个共同特点是硬度高、塑性和韧性差，焊接中极易产生裂纹，采用常规的熔焊方法很难对这类材料进行焊接。因此，先进材料的焊接与高新技术的发展密切相关，而且有独特的和难以替代的作用。针对先进材料的焊接方法主要是真空扩散焊、激光-电弧复合焊、电子束焊等。