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(luò)搜集而來，如有侵權(quán)請告知上傳者立即刪除。材料共分享，我們負責(zé)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(jié)合本企業(yè)產(chǎn)品，對兩種焊接方法的應(yīng)用進展了展望。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，低密度、高強度金屬材料越來越多地得到應(yīng)用，鋁合金以其低溫特性、質(zhì)量輕、強度高的優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)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(dǎo)熱快在空氣中容易被氧化，其外表構(gòu)成一層致密、難熔、體積質(zhì)量大的氧化膜，阻礙基體金屬的熔合。因而關(guān)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(yīng)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(shè)備不成熟，確實是設(shè)備價格昂貴、應(yīng)用場合受限制等要素而沒有得到廣泛應(yīng)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(shù)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(dǎo)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(zhì)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(xué)性質(zhì)上看，鋁及其合金外表極易構(gòu)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(zhuǎn)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(dǎo)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?，由于鋁合金焊接的敏感性，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(guān)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(guān)于厚板需要開坡口，采納多層焊，由此導(dǎo)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(gòu)成塑性軟化層，軟化層在攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)的作用下填充人攪拌針后所構(gòu)成的空腔內(nèi)，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