焊接過程的物理本質(zhì)
發(fā)布時間：
2023-08-25
被焊工件的材質(zhì)（同種或異種）通過加熱或加壓或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質(zhì)達(dá)到原子間的結(jié)合而形成永久性連接。不僅在宏觀上形成了永久性的接頭，而且在微觀上建立了組織上的內(nèi)在聯(lián)系。
對金屬而言，焊接金屬之間依靠金屬鍵進(jìn)行結(jié)合，其結(jié)合力大小決定于二者之間的引力與斥力共同作用的結(jié)果，當(dāng)原子間的距離為rA時，結(jié)合力最大。對于大多數(shù)金屬，rA≈ 0.3~0.5nm，當(dāng)原子間的距離大于或小于rA時，結(jié)合力都顯著降低。 從理論來講，就是當(dāng)兩個被焊的固體金屬表面接近到相距rA時，就可以在接觸表面上進(jìn)行擴(kuò)散、再結(jié)晶等物理化學(xué)過程，從而形成金屬鍵，達(dá)到焊接的目的。然而，只是理論上的條件，事實上即使是經(jīng)過精細(xì)加工的表面，在微觀上也會存在凹凸不平之處，更何況在一般金屬的表面上還常常帶有氧化膜、油污和水分等吸附層。這樣，就會阻礙金屬表面的緊密接觸。
在焊接工藝上一般采取施加壓力（破壞接觸表面氧化膜，增加接觸面積）及加熱（破壞氧化膜，降低金屬變形阻力，促進(jìn)擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)、結(jié)晶/再結(jié)晶）的措施，以克服阻礙金屬表面緊密接觸的各種因素。
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