钢筋焊接的原理是什么,为什么钢筋通过电焊能牢固连接在一起
焊接是通过适当的物理化学方法,使两个分离的固体产生原子间的结合力,从而实现连接的一种工艺方法。换句话说,焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件达到原子间结合的一种加工方法。金属等固体材料之所以能保持固定形状的整体,是由于其内部原子之间的距离足够小,原子之间形成了牢固的结合力。要想将材料分成两块,必须施加足够大的外力破坏这些原子间的结合。同样,要想将两块固体材料连接在一起,必须使这两块固体材料的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才行。一 对于实际焊接结构,不采取一定措施要做到这一点非常困难,这是因为:
连接表面微观不平,即使经过精密磨削加工,其表面粗糙度也只能达到pm (微米) 级,仍大于原子间结合所要求的数量级(10 *pm);二是待连接表面存在氧化膜、油污和水分等,阻碍金属表面原子之间接近到晶格距离并形成结合力。
因此,要想实现焊接,必须采取有效的措施。
1 利用热源加热被焊母材的连接处,使之发生熔化,利用液相之间的相溶及液固界面原子的紧密接触来实现原子间的结合。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膜和污物的同时,克服两个连接表面上的不平度,或产生局部塑性变形,从面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,上述过程更容易进行。并产生足够大的结合力; 如果在加力的同时加热,上述过程更容易进行。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,充分扩散,从而产生足够大的结合力实现连接。
以上三项措施正是熔焊、压焊和钎焊能够实现永久连接的基本原理。
而熔焊过程,从理本质上看:
就是在不施加外力的情况下,将工件待连接处的金属加热熔化,使液态金属或液固界面的原子紧密地接触、熔合,冷却结晶而连接成牢固的整体。与其他的材料加工工艺,如铸造、锻压、铆接相比,焊接具有如下特点。
1、焊接可以将不同类型的金属材料、不同形状及尺寸的材料连接起来。因此,通过焊接可使金属结构中材料的分布更合理。此外。焊接可直接将各个零部件连接起来,无需其他附加件,接头的强度一般也能达到与母材相同,因此,焊接产品的重量轻、成本低。
2 焊接接头是通过原子间的结合力实现的连接,整体性好、刚度大,在外力作用下不像机械连接(如铆接、销子连接等》那样产生较大的变形。面且,焊接结构具有良好的气密性、水密性,这是其他连接方法无法比拟的。
液固界面的原子緊密地接触、熔合,冷却结品面连接成牢固的整体。与其他的材料加工工艺,如铸造、锻压、铆接相比,焊接具有如下特点。
1 焊接可以将不同类型的金属材料、不同形状及尺寸的材料连接起来。因此,通过焊接可使金属结构中材料的分布更合理。此外,焊接可直接将各个零部件连接起来,无需其他附加件,接头的强度一般也能达到与母材相同,因此,焊接产品的重量轻、成本低。
2 焊接接头是通过原子间的结合力实现的连接,整体性好、刚度大,在外力作用下不像机械连接(如铆接、销子连接等) 那样产生较大的变形。而且,焊接结构具有良好的气密性、水密性,这是其他连接方法无法比拟的。
3 焊接加工一般不需要大型、贵重的设备,因此,是一种投资少、见效快的方法。国焊接是一种“柔性”加工工艺,既适用于大批量生产,又适用于小批量生产。而产品结构变化时,设备可基本保持不变。
5 利用焊接进行加工时,可将结构复杂的大型构件分解为许多小型零部件分别加工,然后再将这些零部件焊接起来,这样就简化了金属结构的加工工艺,缩短了加工周期,而且可以实现自动化的生产。