焊接对于钣金加工是不可或缺的吗？

焊接是将金属熔化使之结合，应用于机械零件、汽车、结构体等非常广泛的领域，也是钣金加工现场频繁使用的加工方法。这次针对焊接进行一下说明。

 

你是否见过在车间或建设工地等处作业人员手头的工具一边溅出火花一边进行作业的情景？这是被称为“焊接”作业的一种。
顾名思义“焊接”是熔化金属进行接合的方法。加热铁的接合部位或对接合部位施加高压，熔化金属，再使金属冷却硬化，由此实现接合。
它与使用粘结剂或用螺丝紧固不同，其特点是熔化部分材料而使材料与材料彼此成为一体。

 

焊接的优点可以举出如下内容。

• 气密性高
由于材料熔化而在接合部位彼此形成为一体，因此具有较高的气密性（密封性能）。因此在造船和宇宙航空领域利用焊接的情况也很多。

• 可减少零件个数
由于不使用粘结剂或螺丝，能够减少零件的数量从而实现成本降低。另外，即使是复杂的形状，有时通过焊接钣金进行组合也能实现比切削和冲压加工更低的成本。

• 作业和装置变得简单
虽然会因焊接方法不同而有所不同，但很多焊接方法都不需要大型机械装置。因此还能够灵活应对类似建筑工地等的室外作业和少量多品种生产等情况。
另一方面，焊接也存在如下的缺点。

• 由于要加热材料，因此有可能会产生因发热引发的变形或残留应力。
• 不能像螺丝那样分拆接合部位。分拆接合部位时只能将其破坏。
• 手工焊接的质量会因作业人员的技术能力不同而出现差异。
特别是为了防止因作业人员的技术能力造成的差异，对焊接部位的管理非常重要。有时需要通过非破坏试验等方法检查焊接是否正确完成。

 

焊接种类非常多，而根据接合方法可分为熔焊、压焊、钎焊三种。下面介绍一下各接合方法中最具代表性的焊接。

 

熔焊是指连同接合材料（母材）也一起加热使之熔化的焊接方法。被分类为熔焊的焊接方法如下。

• 亚弧焊
是利用电弧（放电产生的火花）的热量熔化金属进行焊接的方法。在开头介绍的溅出火花进行作业的焊接方法就属于这种电弧焊接。在母材和焊条（或电极）之间施以高电压，使它们之间产生电弧。电弧焊有MAG焊接、MIG焊接、TIG焊接等多个种类。

• 气体焊接

燃烧乙炔等气体，利用其热量进行焊接。与电弧焊不同，不会飞散强烈的火花。由于装置简单，在任何作业地点都能够进行灵活焊接。另一方面，缺点是被加热的范围较大，热量所造成的影响较大。

• 激光焊接
是利用照射激光产生的热量熔化金属进行焊接的方法。与电弧焊和气体焊接相比，特点是适合进行细致、精密的焊接。由于使用连金属都能熔化的强烈的激光，因此需要准备专用的房间，无法在室外等处作业。

 

压接是指对重叠在一起的金属同时施加压力和电压，利用电阻所产生的热量熔化金属进行接合的方法。与熔焊不同它需要大型的装置。这种焊接方法多用于对汽车车体等焊接。

• 点焊

是将焊接部位夹在电极之间并在通过电流的“点”进行接合的方法。就像订书器是固定多个点一样，它通过多个点进行接合。

• 缝焊
原理与点焊一样，但电极换成了辊，通过连续的“线”接合起来。由于气密性非常高，所以该焊接方法用于制造燃料罐等。

 

钎焊与其他焊接方法的区别在于不加热母材。钎焊仅熔化接合用的金属，如同使用粘结剂一般。

• 钎焊
钎焊是对熔点在450℃以上的金属进行焊接的方法。

• 锡焊
锡焊应用于电子零件等，它也是钎焊的一种。使用比钎焊所使用的焊料熔点更低的“锡”。

 

焊接是我们身边最常用的金属加工方法。如果观察身边，探究一下被焊接的物品，则能够更深入地理解焊接。