第 7 章连接
连接
连接工艺把几个零件变成一个永久的整体，使接头像实心金属或塑料一样承载。它们都遵循一个原理：让两个零件上的干净原子靠得足够近，从而结合。熔化、压力、摩擦或熔融的填充金属，只是达到这一目的的不同方式。
核心思想
每个金属表面都覆盖着氧化物和污垢，阻止原子结合。连接工艺必须突破这道屏障。熔焊把两个零件的边缘熔化，让它们流到同一个熔池中并一起凝固：电弧焊、电阻点焊、激光焊和电子束焊。固态焊从不熔化零件；它用摩擦、振动或冲击，把干净的表面搓擦并挤压在一起直到结合：搅拌摩擦焊、超声波焊和爆炸焊。钎焊和软钎焊也使零件保持固态，但会熔化一种单独的填充金属，使其流入间隙，像金属胶水一样。想想把两块巧克力连起来：可以把两个边缘熔在一起（熔焊），用力压到粘住（固态），或用融化的焦糖粘住（钎焊）。螺栓、铆钉和粘合剂也能连接零件，但不在本课程范围内。
并排对比
| 工艺 | 一句话概括 | 最适合 | 批量 | 精度 |
|---|---|---|---|---|
| 7.1电弧焊（MIG/MAG、TIG、焊条电弧焊） | 熔焊：电弧熔化接缝边缘，通常还有填充金属 | 钢架、管道、船舶、修复 | 从单件到大批量生产 | 约 ±1 mm，变形是限制 |
| 7.2电阻点焊 | 熔化焊：一个电流脉冲在夹紧的板材之间熔出一个熔核 | 汽车车身和其他薄板 | 大批量生产 | 焊点位置在约 ±1 mm 内 |
| 7.3钎焊与软钎焊 | 只有填充金属熔化：熔点较低的填充金属流入紧密的间隙 | 管道、电子产品、异种金属 | 从单个到数百万个接头 | 良好，零件不熔化 |
| 7.4激光焊 | 熔化焊：聚焦激光打出小孔，形成窄而深的焊缝 | 汽车车身、电池、医疗零件 | 大批量 | 约 ±0.1 mm |
| 7.5电子束焊 | 熔焊：真空中的电子束焊接很厚的金属 | 航空航天和高价值零件 | 小到中等批量 | 约 ±0.1 mm |
| 7.6搅拌摩擦焊 | 固态连接：旋转的工具把软化的边缘搅拌在一起 | 铝材的长焊缝 | 中到大批量 | 零点几毫米，变形小 |
| 7.7超声波焊 | 固态连接：快速振动在不到一秒内焊好小接头 | 塑料外壳、导线、电池极耳 | 大批量 | 约 ±0.1 mm |
| 7.8爆炸焊（复合板） | 固态连接：爆炸把一块板猛砸到另一块板上 | 异种金属的复合板 | 单件板材 | 低，事后加工 |
如何在这一类中选择
- 厚钢结构、修复或户外作业： 从电弧焊开始；它便宜、便携、灵活。
- 大批量的薄重叠板： 电阻点焊；需要连续焊缝和更少变形时，改用激光焊。
- 难以熔焊或不能变形的金属： 铝焊缝用搅拌摩擦焊，薄箔和塑料用超声波焊，大型复合板用爆炸焊。
- 昂贵零件上很深、很干净的焊缝： 电子束焊，前提是零件能放进真空室。
- 不能熔化的异种或精细零件： 钎焊，电子产品和低载荷则用软钎焊。
关键词
- 熔焊
- 通过熔化两个零件的边缘，使它们凝固成一体来连接。
- 固态焊
- 不熔化，在干净表面上靠压力、摩擦或振动来连接。
- 填充金属
- 为填充接头而额外添加的金属，形式为焊丝、焊条或焊膏。
- 熔池
- 热源下方的那一小滩熔融金属。
- 热影响区
- 焊缝旁边被加热到足以改变性能、但没有熔化的金属。
- 小孔
- 一条狭窄的金属蒸气通道，使激光或电子束能够深熔焊接。
- 保护
- 使空气远离热金属的气体、焊剂或真空。
- 毛细作用
- 把液体吸入狭窄间隙的拉力，用于钎焊和软钎焊。