鋁鋁合金焊接工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

鋁及鋁合金焊接工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨向鋁及鋁合金焊接工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨向6/6鋁及鋁合金焊接工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨向鋁及鋁合金焊接工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨向?qū)︿X及鋁合金焊接特色進行剖析，比較了TIG、MIG、PAW不同樣樣焊接方法焊接鋁及其合金時的優(yōu)缺點。經(jīng)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行了展望。隨著科學技術的發(fā)展，低密度、高強度金屬資料愈來愈多地獲得應用，鋁合金以其低溫特色、質(zhì)量輕、強度高的長處，已經(jīng)被廣泛應用在航空航天、機車和民用工業(yè)中，成為一種重要的加薪資料。在鋁合金的加工過程中，鋁合金的焊接是此中一個重要的加工環(huán)節(jié)。鋁合金導熱快在空氣中簡單被氧化，其表面形成一層致密、難熔、體積質(zhì)量大的氧化膜，阻截基體金屬的熔合。所以對于鋁合金焊接必定靠譜清理其表面致密氧化膜，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、融化極氣體保護焊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，但應用很多的依舊是交流TIG和MIG兩種方法，其他的不是工藝或設備不能夠熟，就是設備價格昂貴、應用途合受限制等要素而沒有獲得廣泛應用。在此經(jīng)過對鋁及其合金焊接特色及常用焊接方法的剖析，對目前比較先進的鋁合金焊接技術一攪拌摩擦焊和變極性焊接進行簡要介紹。鋁及其合金的焊接特色1.1.采納熱量集中的焊接特色從物理性能上看，鋁及其合金擁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色。焊接時，第一必定采納能量集中的熱源，以保證熔合優(yōu)異；其次，要采納墊板和夾具，以保證裝置質(zhì)量和防備焊接變形。比方，純鋁在370~C左右時強度不超過9.8N/mm2，所以焊接時不能夠采納懸空方式，不然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(zhì)上看，鋁及其合金表面極易形成難熔的氧化膜(三氧化二鋁的熔點2050°C)，而鋁只有660°C，所以焊接時必定先除氧化膜，不然會造成焊縫金屬夾渣及未熔合。1.3.溶池不易察看鋁及其合金由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài)時，并沒有顏色的變化，所以也不易確立接縫的坡口可否融化，造成焊接操作上的困難。1.4.焊縫氣孔偏向大第一，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；母材及焊絲未清理干凈(油和水)、保護氣體不純也是造成氣孔的一個方面。1.5.焊接接頭的等強性鋁合金焊接后接頭融化，表現(xiàn)在強度或塑性有所降落，這類接頭的性能上的單薄環(huán)節(jié)，能夠存在于焊縫、熔合區(qū)或熱影響區(qū)三個地域中的一個地域之中?？傊?，因為鋁合金焊接的敏感性，經(jīng)常存在著查驗工序多、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。常用焊接方法的特色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)和融化極氣體保護焊(MIG)。2.1.鋁合金的交流TIG焊接長處：交流TIG一般適用于焊接薄板(3mm以下)；擁有電弧牢固、成形雅觀、焊件變形小、操作靈便等長處；最合適于焊接尺寸較精巧的小零件。缺點：因為受鎢極贊成電流密度的限制，它的熔透能力小，對于厚板需要開坡口，采納多層焊，由此致使熱輸入量大，焊接變形大，接頭性能降落，特別是塑性性能；對工件及焊絲的清理要求高。2.2.融化極氣體保護焊(MIG)接的優(yōu)、缺點長處：適用于焊接厚度8mm以上的鋁或鋁合金的板材；生產(chǎn)效率是TIG的3-5倍。缺點：氣孔偏向比TIG焊大；焊接線能量大，焊接變形大；相同對工件及焊絲的清要求高。總之，以上兩種焊接方法擁有工藝要求高，對焊接資料的要求高，簡單產(chǎn)生氣孔，接頭性能降落等問題。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發(fā)明的一種新興的固態(tài)連接方法。經(jīng)過攪拌針和軸肩與工件之間的摩擦熱，在攪拌針的周邊形成塑性融化層，融化層在攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)的作用下填補人攪拌針后所形成的空腔內(nèi)，進而實現(xiàn)靠譜的連接。它不只擁有傳統(tǒng)摩擦焊接的長處，并且打破了傳統(tǒng)摩擦焊接只好焊接軸類零件的限制，能夠焊接板類零件，實現(xiàn)多種接頭形式，不同樣樣地址的焊接。與傳統(tǒng)焊接方法比較，攪拌摩擦焊擁有