2022年安全管理鋁及鋁合金焊接工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.doc

1、此材料由網(wǎng)絡搜集而來，如有侵權請告知上傳者立即刪除。材料共分享，我們負責傳遞知識。平安治理鋁及鋁合金焊接工藝的現(xiàn)狀和開展趨勢   對鋁及鋁合金焊接特點進展分析，比擬了TIG、MIG、PAW不同焊接方法焊接鋁及其合金時的優(yōu)缺點。通過攪拌摩擦焊及變極性焊接兩種焊接工藝的介紹，結合本企業(yè)產(chǎn)品，對兩種焊接方法的應用進展了展望。隨著科學技術的開展，低密度、高強度金屬材料越來越多地得到應用，鋁合金以其低溫特性、質量輕、強度高的優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應用在航空航天、機車和民用工業(yè)中，成為一種重要的加工材料。    在鋁合金的加工過程中，鋁合金的焊接是其中一個重要的加工環(huán)節(jié)。

2、鋁合金導熱快在空氣中容易被氧化，其外表構成一層致密、難熔、體積質量大的氧化膜，阻礙基體金屬的熔合。因而關于鋁合金焊接必須可靠清理其外表致密氧化膜，才能保證正常的焊接。    目前鋁合金的焊接方法有交流TIG、直流氬弧TIG、熔化極氣體保護焊MIG、穿孔變極性等離子焊接、真空電子束和激光以及攪拌摩擦焊等，但應用較多的仍然是交流TIG和MIG兩種方法，其余的不是工藝或設備不成熟，確實是設備價格昂貴、應用場合受限制等要素而沒有得到廣泛應用。在此通過對鋁及其合金焊接特點及常用焊接方法的分析，對目前比擬先進的鋁合金焊接技術一攪拌摩擦焊和變極性焊接進展簡要介紹。 

3、  鋁及其合金的焊接特點    1.1.采納熱量集中的焊接特點    從物理功能上看，鋁及其合金具有導熱性強而熱量大，線膨脹系數(shù)大，熔點低和高溫強度小等特點。焊接時，首先必須采納能量集中的熱源，以保證熔合良好；其次，要采納墊板和夾具，以保證裝配質量和防止焊接變形。例如，純鋁在370C左右時強度不超過9.8N/mm2，因而焊接時不能采納懸空方式，否則會因支持不住溶池液態(tài)金屬的重量而破壞焊縫成形。    1.2.有氧化膜，焊接時需要陰極清理    從化學性質上看，鋁及其合金外表極易構成難熔

4、的氧化膜(三氧化二鋁的熔點2050°C)，而鋁只有660°C，因而焊接時必須先除氧化膜，否則會造成焊縫金屬夾渣及未熔合。    1.3.溶池不易觀察    鋁及其合金由固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)時，并無顏色的變化，因而也不易確定接縫的坡口是否熔化，造成焊接操作上的困難。    1.4.焊縫氣孔傾向大    首先，液態(tài)鋁對氧的溶解速度比固態(tài)下大20倍左右，加上鋁導熱快，氣體來不及逸出而造成氣孔；其次，三氧化二鋁易吸附水分而使焊縫產(chǎn)生氣孔；母材及焊絲未清理潔凈(油和水)、保護氣體不純也是造成

5、氣孔的一個方面。    1.5.焊接接頭的等強性    鋁合金焊接后接頭軟化，表如今強度或塑性有所下降，這種接頭的功能上的薄弱環(huán)節(jié)，能夠存在于焊縫、熔合區(qū)或熱妨礙區(qū)三個區(qū)域中的一個區(qū)域之中?？傊捎阡X合金焊接的敏感性，往往存在著檢驗工序多、氣孔率高、焊接變形大以及接頭強度系數(shù)低(只達母材的60-80)等缺點。    常用焊接方法的特點    鋁及其合金常用的電弧焊接方法主要有交流鎢極氬弧焊(TIC)和熔化極氣體保護焊(MIG)。    2.1.鋁合金的交流TIG焊接

6、0;   2.1.1.關于交流TIG焊接，最常用的是交流方波。即用電源輸出的交流負半波對鋁合金氧化膜進展破裂處理(也稱為“陰極破裂”)，正半波對鋁合金進展熔化焊接。    2.1.2.交流TIG焊接的優(yōu)、缺點    優(yōu)點：交流TIG一般適用于焊接薄板(3mm以下)；具有電弧穩(wěn)定、成形美觀、焊件變形小、操作靈敏等優(yōu)點；最合適于焊接尺寸較精細的小零件。    缺點：由于受鎢極同意電流密度的限制，它的熔透才能小，關于厚板需要開坡口，采納多層焊，由此導致熱輸入量大，焊接變形大，接頭功能下降，尤其是塑性功能；對工件

7、及焊絲的清理要求高。    2.2.熔化極氣體保護焊(MIG)接的優(yōu)、缺點    優(yōu)點：適用于焊接厚度8mm以上的鋁或鋁合金的板材；消費效率是TIG的3-5倍。    缺點：氣孔傾向比TIG焊大；焊接線能量大，焊接變形大；同樣對工件及焊絲的清要求高。    總之，以上兩種焊接方法具有工藝要求高，對焊接材料的要求高，容易產(chǎn)生氣孔，接頭功能下降等咨詢題。    鋁及其合金的攪拌摩擦焊接    攪拌摩擦焊是英國焊接研究所創(chuàng)造的一種新興的固態(tài)連接方法。通過攪拌針和軸肩與工件之間的摩擦熱，在攪拌針的附近構成塑性軟化層，軟化層在攪拌頭高速旋轉的作用下填充人攪拌針后所構成的空腔內，從而實現(xiàn)可靠的連接。它不僅具有傳統(tǒng)摩擦焊接的優(yōu)點，而且打破了傳統(tǒng)摩擦焊接只能焊接軸類零件的限制，能夠焊接板類零件，實現(xiàn)多種接頭方式，不同位置的焊接。    與傳統(tǒng)焊接方法相比，攪拌摩擦焊具有以下特點：    3.1.焊接過程無熔化，因而無氣孔、裂紋