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7075 高强铝合金 TIG 焊接工艺的研究

7075 高强铝合金 TIG 焊接工艺的研究

摘要:7 系铝合金作为可热处理强化铝合金,随着轻量化发展和对焊接质量要求

的提高,以传统熔焊方法 TIG 降低铝合金焊接过程热烈纹敏感、合金元素烧损和

接头软化现象成为主要研究方向。通过 7075 铝合金和 ER5356 氩弧焊焊丝进行手

工 TIG 焊接工艺性试验,力求为 7 系高强铝合金接头质量提供试验依据和工艺参数。

关键词:7075 铝合金;TIG 焊接;金相组织;焊接接头

7 系铝合金是以Zn 为主要强化元素的铝合金,属于可热处理强化铝合金,其强度可高达400~800MPa,被广泛应用于航空航天、国防军工、轨道交通等领域 [1 ? 3]。7 系铝合金包括

Al-Zn-Mg 系和 Al-Zn-Mg- Cu 系两类合金。其中 Al-Zn-Mg 系合金具有中等强度,有一定应力腐

蚀倾向,焊接性良好,称为中高强可焊铝合金,如 7005 等。而 Al- Zn-Mg-Cu 系合金由于 Cu

的加入,强度和抗应力腐蚀性能均得到提高,但焊接性能下降,一般称为超高强难焊铝合金,如 7075、7050 等。作为熔焊方法之一的 TIG 具有电弧稳定,焊缝成形美观、焊接操作灵活性

强巧等优点,在典型窄间隙或薄板类焊接有着广泛的应用 , 特别适用于铝合金的表面修复和

设备的焊接检修,有着不可替代的作用,如何克服铝合金熔焊过程中存在热裂敏感、合金元

素烧损、接头软化的现象成为主要的研究方向之一。

本文以某一型号产品开发过程中所用高强铝合金 7075 为焊接材料进行TIG 焊接工艺性试验分析,选取ER5356φ2.5mm 氩弧焊焊丝进行焊接工艺性试验,着重解决焊接过程中出现的

热裂纹、气孔、夹钨等影响焊接接头综合力学性能的因素。为提高 7 系高强铝合金接头质量

提供试验依据和工艺参数。

一、实验方案与方法

1.焊接方法

焊前用不锈钢丝刷对焊件表面行机械清理,焊缝周围 20mm 范围内去除表面氧化膜,并

用丙酮去除表面油污。采用 TIG 焊接方法,焊机选用国产焊机 WSME-315 正面和背面同时进

行气体保护,保护气体采用纯氩气(99.99%)。焊前采用氧乙炔火焰进行预热,并用测温枪

进行测温。

2.焊接过程

施焊过程采用手动填丝,TIG 焊接,焊接过程中钨极端部略高于熔池 2~3mm,以便于看

清熔池和填丝焊接为准。焊后对焊缝需要进行X 射线无损检测,以观察焊缝是否存在内部缺

陷及分布情况,然后采用光学金相显微镜对焊接接头显微组织的观察,并对接头的力学性能

进行检测。

二、实验结果与分析

焊接工艺过程控制因素

7075 铝合金焊接过程除需要考虑到铝合金线膨胀系数大、焊缝凝固时易出现热裂纹、吸

氢性气孔外,还需要注意保护气体的流量的控制,防止由于铝和氧形成难熔点的氧化铝,降

低焊接接头的性能;实验过程中选用脉冲 + 标准波形进行焊接铝合金,能够在相同有效电流参数下,起到促进熔池搅拌和细化晶粒效果,在一定程度上能够提高接头的综合力学性能。对高强铝合金的实际应用具有积极意义。

三、结论

1.7075 铝合金在该焊接工艺条件下,焊接接头呈现低匹配形式。焊接热过程能够改变焊缝组织形态,并且焊接接头均存在垂直于熔合线方向的柱状晶组织,有一定的方向性。

2. 在铝合金焊接过程中,减少焊接变形的控制因素之一是控制焊接热输入,在相同工艺参数情况下,选择脉冲焊接能够有效的降低焊接热输入,并且增加熔池的搅拌,利于细化晶粒和提高综合性能。

参考文献

宋友宝 , 李龙 , 吕金明 , 严安 , 周德敬 .7xxx 系铝合金焊接研究现状与展望[J]. 中国有色金属学报 2018,28(3):492-501.

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张新明 , 邓运来 , 张勇 . 高强铝合金的发展及其材料的制备加工技术[J]. 金属学

报,2015,51(3):257-271.

吴圣川 , 唐涛 , 李正 . 高强铝合金焊接的研究进展 [J]. 现代焊接,2011(2):5 ? 8.

周万盛 , 姚君山 . 铝及铝合金的焊接 [M]. 北京 : 机械工业出版社,2006:18 ? 23.

铝合金罐车材料和焊接工艺

普通的油罐车一般采用碳钢为材料来制作罐体,这辆解放前四后八罐车应客户要求采用先进的铝合金材料来制作,虽然制作成本会有所增加,但这辆铝合金罐车的功能和优点却无限增多。 铝是最早用于汽车制造的轻质金属材料,也是结构材料中最为经济实用、最具竞争力的汽车用轻金属材料。铝的比重约为钢的1/3,铝合金被公认是汽车轻量化的理想材料。 从各个角度来说,铝合金罐车有如下优势和特点: 1、车身重量减轻,可提高罐车性能。铝的比重约为钢的1/3,铝合金材料有质轻的特点,可有效减轻车身自重。 2、可有效的减少车辆行驶耗油费用。用铝合金替代传统钢铁作为罐体材料,可减小整车重量的30%~40%,研究表明,汽车所用燃料约有60%消耗于汽车自身重量,车身质量每减轻100 kg,每公里的燃油消耗将减少0.4 L~0.8 L,油价一再上涨的今天,车子省油就等于省钱,而且节油车辆目前已成为一种趋势。 3、铝合金罐车与普通碳钢罐车相比,它还有防腐功能,可装载腐蚀性物品,这是铝合金罐车的又一大特点。 4、铝合金罐车,环保车辆。铝合金罐车轻量化,意味着降低了汽车的耗油量和排污量,也意味着它环保,因为尾气排放中含有大量二氧化碳,对环境是一大污染源,因此铝合金材料的应用,为环保做出了贡献。 铝合金罐车是我国罐车市场发展的必然趋势 专用车轻量化是我国汽车工业在建设中国特色社会主义新形式下的要求,是建设和谐社会的重要组成部分,也是推动我国商用车快速、持续、健康发展的必由之路。 汽车轻量化能大大增强经济效率,提高行车安全性,降低汽油油耗,减少温室气体的排放,因此汽车轻量化是汽车工业在我国发展的趋势。 在欧洲和北美,为了实现汽车轻量化,铝合金被广泛应用于汽车工业,特别是载重和专用汽车。美铝公司开发了多种铝合金材料应用于厢式载货车、半挂车、自卸车、罐式车等等车型,铝合金材料在商用车上的大量应用顺应汽车轻量化的时代潮流。也是推动汽车工业向高水平前进。铝合金在商用车上的广泛应用,特别是在罐车上的应用,加速了欧洲和北美商用车的步代。除了极少数运输特殊化学物品之外,欧美几乎所有罐体都是铝合金制造的,市场占有率高达90%以上,因此本文将着重介绍铝合金材料在罐车上的应用。 为什么选择铝合金作为罐车材料? 在传统观念中,铝合金比较轻,但比较软,强度不高,其实这是一种误解,铝合金在交通工具上的应用开始于100多年前,早在1903年,怀特兄弟发明第一架飞机上的发动机上就采用了铝合金材料,应用于航天飞机、轮船、汽车、火车等等交通工具。相比钢和其他合金 而言,铝合金具有如下优点: 一、质量轻 铝的密度低,只有2.7g/cm3,同样体积的铝合金几乎只有钢的1/3重量。铝合金在罐车上的应用,极大的减轻了其自重。例如,一个45m3的罐车,如果用铝合金制造,相比钢 材制造来说可以减轻5T的自重。

7075 高强铝合金 TIG 焊接工艺的研究

7075 高强铝合金 TIG 焊接工艺的研究 摘要:7 系铝合金作为可热处理强化铝合金,随着轻量化发展和对焊接质量要求 的提高,以传统熔焊方法 TIG 降低铝合金焊接过程热烈纹敏感、合金元素烧损和 接头软化现象成为主要研究方向。通过 7075 铝合金和 ER5356 氩弧焊焊丝进行手 工 TIG 焊接工艺性试验,力求为 7 系高强铝合金接头质量提供试验依据和工艺参数。 关键词:7075 铝合金;TIG 焊接;金相组织;焊接接头 7 系铝合金是以Zn 为主要强化元素的铝合金,属于可热处理强化铝合金,其强度可高达400~800MPa,被广泛应用于航空航天、国防军工、轨道交通等领域 [1 ? 3]。7 系铝合金包括 Al-Zn-Mg 系和 Al-Zn-Mg- Cu 系两类合金。其中 Al-Zn-Mg 系合金具有中等强度,有一定应力腐 蚀倾向,焊接性良好,称为中高强可焊铝合金,如 7005 等。而 Al- Zn-Mg-Cu 系合金由于 Cu 的加入,强度和抗应力腐蚀性能均得到提高,但焊接性能下降,一般称为超高强难焊铝合金,如 7075、7050 等。作为熔焊方法之一的 TIG 具有电弧稳定,焊缝成形美观、焊接操作灵活性 强巧等优点,在典型窄间隙或薄板类焊接有着广泛的应用 , 特别适用于铝合金的表面修复和 设备的焊接检修,有着不可替代的作用,如何克服铝合金熔焊过程中存在热裂敏感、合金元 素烧损、接头软化的现象成为主要的研究方向之一。 本文以某一型号产品开发过程中所用高强铝合金 7075 为焊接材料进行TIG 焊接工艺性试验分析,选取ER5356φ2.5mm 氩弧焊焊丝进行焊接工艺性试验,着重解决焊接过程中出现的 热裂纹、气孔、夹钨等影响焊接接头综合力学性能的因素。为提高 7 系高强铝合金接头质量 提供试验依据和工艺参数。 一、实验方案与方法 1.焊接方法 焊前用不锈钢丝刷对焊件表面行机械清理,焊缝周围 20mm 范围内去除表面氧化膜,并 用丙酮去除表面油污。采用 TIG 焊接方法,焊机选用国产焊机 WSME-315 正面和背面同时进 行气体保护,保护气体采用纯氩气(99.99%)。焊前采用氧乙炔火焰进行预热,并用测温枪 进行测温。 2.焊接过程 施焊过程采用手动填丝,TIG 焊接,焊接过程中钨极端部略高于熔池 2~3mm,以便于看 清熔池和填丝焊接为准。焊后对焊缝需要进行X 射线无损检测,以观察焊缝是否存在内部缺 陷及分布情况,然后采用光学金相显微镜对焊接接头显微组织的观察,并对接头的力学性能 进行检测。 二、实验结果与分析 焊接工艺过程控制因素 7075 铝合金焊接过程除需要考虑到铝合金线膨胀系数大、焊缝凝固时易出现热裂纹、吸 氢性气孔外,还需要注意保护气体的流量的控制,防止由于铝和氧形成难熔点的氧化铝,降

关于现场铝薄板TIG直流反极焊的焊接工艺

铝薄板TIG直流反接焊的焊接工艺 摘要:由于铝的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大,焊件的变形和应力较大的特点。采用合适的焊接规范参数,才能实现焊缝成形的控制。针对薄板铝合金材料的特点,提出了薄板铝合金的焊接工艺要点,热处理规范。 关键词:薄板铝合金;TIG;焊接工艺 1引言 由于铝合金的线胀系数大,高温塑性差,焊接时易产生较大的热应力,可能会使铝合金结构产生裂纹。薄板铝合金焊接时存在易烧穿、气孔、热裂纹和焊接变形等特点,所以对不同的焊接方法有不同的适应性[1]。因此,在实际操作中,对焊接的要求极其严格,我单位在薄板铝焊接时,居于现场环境限制,不适合采用钨极交流氩弧焊或者别的焊接方法,因此采用氩气做保护气体,TIG直流反接焊的方法来焊接,并且取得了较好的效果。 2 焊接材料及方法 2.1 焊接材料 焊接试验的目的是通过调整焊接规范参数,观察电流波形的变化及对焊缝成型的影响,研究影响焊接工艺的主要因素及其规律。为满足焊接工艺评定试验的要求,采用铝板厚度为δ=2mm,焊缝长度L=80mm,焊接材料采用电焊铝硬导线的线芯。焊接参数如表1所示: 表1焊接参数 Tab.1 Welding Parameter

2.2 焊接方法 由于铝在空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝,熔点高,非常稳定,不易去除。Al2O3膜阻碍母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺陷,因此焊接铝合金时需要最干净的准备工作,否则其抗腐蚀能力下降,易产生气孔,所以在焊接前应采用砂纸和丙酮进行严格表面清理,清除其表面氧化膜,便于引弧,在焊接过程中加强保护,防止其氧化。此外,由于Al2O3膜在极短的时间内又会从新生成和堆积,为了使氧化膜尽可能少得影响焊缝,清理完毕后应立即施焊。 焊接时,气体的流量选择不是越大越好,流量过大会造成紊流,导致熔池保护不充分,空气与熔敷金属发生反应,会改变焊缝组织,使性能下降,而且产生焊接气孔的倾向增加。因此在条件允许情况下,在采用钨极氩弧焊时,选用交流电源,通过“阴极雾化”作用,去除氧化膜[2]。阴极雾化区的宽度较大,其平均宽度为2.2 mm,清理氧化膜的能力强、效果好。气焊时,采用去除氧化膜的焊剂。 我单位在薄板铝焊接时,居于现场环境限制,在具体操作中选用了钨极直流反接,氩气作保护的方法。直流反接电源时,焊件为阴极,因此熔池表面不断受到正离子的撞击。氧化膜受到正离子的撞击后被击碎。因此焊成的焊缝表面光滑美观,成形良好,这种现象称为“阴极清理作用”或“阴极破碎作用”。 焊接过程是一个局部加热和冷却的过程[3]。在焊接热作用下,形成焊接温度场,材料受到不均匀的加热和冷却,会造成不均匀的应力状态,形成不同程度的应力变形及应变。而薄板由于其自身拘束度小,焊接时变形较大。其中以波浪变形最为严重,且很难矫正。铝及其合金等一些热膨胀系数较大的材料,变形尤为严重。因此,对于薄板的焊接,如何获得美观而无变形的焊缝是首先要解决的问题。减小焊接变形的措施如下: 1) 进行板材的连接和部件装配等焊接时,坡口间隙的大小及其均匀性对焊接接头的变形、错边和收缩均有很大的影响。在实际生产中要注意坡口的组合和定位焊,其夹紧可用压板法、配重法和特殊的定位板等拘束方式。

铝合金及其焊接性

铝合金及其焊接性 作者: 单位:天津大学材料成型及控制工程 通讯地址:天津大学材料学院 【摘要】 铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀能力强,具有良好的物理特性和力学性能,因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。铝合金在车辆部件中的应用情况、发展趋向及其在组焊中存在很多问题。对铝合金及其异种金属焊接接头进行了焊接性试验研究结果表明,其焊接接头有满意的力学性能、抗裂性及抗应力腐蚀性能,适合用于制造轻轨车辆,航空航天领域的广泛应用。 【关键字】 铝合金焊接性气孔热裂纹等强性 【正文】 虽然已经应用铝及其合金焊成许多重要产品,但实际上并不是没有困难,主要的问题有:焊缝中的气孔、焊接热裂纹、接头“等强性”【1】等 1.铝合金焊接中的气孔 氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因,已为实践所证明。弧柱气氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分都是焊缝气孔中氢的重要来源。其中,焊丝及母材表面氧化膜的吸附水份,对焊缝气孔的产生,常常占有突出的地位。 1.1弧柱气氛中水分的影响 弧柱空间总是或多或少存在一定数量的水分,尤其在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时,由弧柱气氛中水分分解而来的氢,溶入过热的熔融金属中,可成为焊缝气孔的主要原因。这时所形成的气孔,具有白亮内壁的特征。 1.2 氧化膜中水分对气孔的影响

在正常的焊接条件下,焊丝或工件的氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。而氧化膜不致密、吸水性强的铝合金,主要是Al-Mg合金,要比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向。因为Al-Mg合金的氧化膜中含有不致密的MgO,焊接时,在熔透不足的情况下,母材坡口端部未除净的氧化膜中所吸附的水分,常常是产生焊缝气孔的主要原因。 1. 3 减少焊缝气孔的途径 避免熔池吸氢是消除或减少焊接气孔的有效方法【2】。为防止焊缝气孔,可从两方面着手:第一,限制氢溶入熔融金属,或者是减少氢的来源,或者减少氢同熔融金属作用的时间;第二,尽量促使气孔自熔池逸出。为了在熔池凝固之前使氢以气泡形式及时排出,这就要改善冷却条件以增加氢的逸出时间Hidetoshi Fujii等在失重条件下进行焊接试验,发现气孔明显较重力下多【3】。 (1)减少氢的来源 所有使用的焊接材料(包括保护气体、焊丝、焊条、焊剂等)要严格限制含水量,使用前均需干燥处理。一般认为,氩气中的含水量小于0.08%时不易形成气孔【1】。(2)控制焊接工艺 焊接工艺参数的影响比较明显,但其影响规律并不是一个简单的关系,须进行具体分析。焊接工艺参数的影响主要可归结为对熔池在高温存在时间的影响,也就是对氢的溶入时间和氢的析出时间的影响。焊接时,焊接工艺参数的选择,一方面尽量采用小线能量以减少熔池存在时间,从而减少气氛中氢的溶入,同时又要能充分保证根部熔合,以利根部氧化膜上的气泡浮出。所以采用大的焊接电流配合较高的焊接速度是比较有利的【4】。 2. 铝合金的焊接热裂纹

铝合金焊接技术的研究现状与发展毕业论文

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据 库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

铝合金TIG焊气孔缺陷的类型和产生原因的分析

铝合金TIG焊气孔缺陷的类型和产生原因的分析 摘要:气孔是铝合金TIG焊焊接工艺中常见的缺陷,本文结合焊接实践,对气孔缺陷类型和气孔形成原因进行了深入分析,并总结出了其产生的规律,为采取何 种工艺措施,避免气孔的产生,积累了一定的技术资料。 关键词:铝合金,TIG焊接,气孔,焊缝 铝合金由于比重轻,强度高,可焊性好以及良好的加工成型性能、耐腐蚀性能, 被广泛用于各种结构的焊接,但焊接过程中,气孔是最常见的焊接缺陷,气孔的 出现不仅影响焊缝质量,而且还会降低焊接接头的承载能力,使焊缝的塑性,冲 击强度降低很多,以致于焊缝致密性遭破坏,因此了解气孔类型,产生的条件, 掌握防止气孔产生措施,是获得高质量焊接接头的重要条件。 1.气孔的特征和类型 气孔是焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留在焊缝金属中所形成的 空穴,是TIG焊中常见的也是主要的一种焊接缺陷。其形状有球形、椭圆形、旋 风形、条虫形等。在焊缝内部的称内部气孔,露在焊缝表面的称外部气孔。气孔 的大小不等有时是单个的,有时是密集在一起或是沿焊缝连续分布。 根据其分布特点和形貌特征,可分为集中焊缝中部和根部的密集气孔、接近 焊缝表层的皮下气孔、以及存在于熔合区边界的氧化膜气孔;有球形、椭圆形、 条虫形等。 (1)局部密集气孔:熔池结晶时,氢的脱溶析出可能聚集在晶枝间大量存 在的微小孔穴,形成密集的微小气孔,熔池完全结晶时,气泡未能上浮逸出,形 成局部密集气孔。 (2)皮下气孔:焊缝结晶过程中,当液态铝从高温冷却接近凝固点时,液 态铝中的氢由于溶解度下降而脱溶形成气泡,在氢气泡上浮过程中,上浮速度低 于熔池冷却速度,已上浮至熔池表面附近的氢气泡来不及逸出而残留在焊缝表层,从而形成皮下气孔。 (3)氧化膜气孔:在熔合区的边界处,由于母材坡口附近的氧化膜未能熔化,氧化膜有很强的吸水性,氧化膜在电弧高温作用下分解析出氢,并在氧化膜 上形成气泡,熔池结晶后形成气孔,多数呈圆形或椭圆形,分布不均。 2.铝合金焊缝气孔产生原因的分析 焊件在焊前要进行表面清洗,除锈、去油污、去灰尘等杂质;钨极承载电流 的能力有限,过大的电流会引起钨棒的熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池而出 现夹钨,所以TIG焊的焊接电流会受到钨棒限制,故焊接速度较小,生成效率较低;TIG焊采用的氩气纯度较高,通常要求达到99.9%以上,且氩弧焊机又较复杂,因此TIG焊的成本较高;氩弧受周围气流影响较大,不适宜在室外和有风处进行 操作。TIG焊可用于几乎所有金属和合金的焊接,但由于其成本较高,通常用于铝、镁、钛、铜等有色金属以及不锈钢、耐热钢等,由以上分析可知TIG焊是一 种可以获得较高力学性能且焊缝成形美观,通常来焊接一些工件厚度较小的薄壁 结构零件,而材料大多是不锈钢、耐热钢、高温合金。 铝合金焊缝形成气孔的原因主要有以下几个方面: (1)氢的影响:焊接区的氢来自于诸多方面,零件及焊丝表面的油脂、水分、锈蚀,保护气体含有水分以及钢材冶炼时残留的氢等。在电弧高温作用下,

铝合金焊接技术要点及注意事项

铝合金焊接技术要点及注意事项 铝及铝合金焊接特点及焊接工艺 铝合金由于重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。因此,铝及铝合金除广泛的应用于航空、航天和电工等领域外,同时还越来越多的应用于石油化学工业。但是铝及铝合金在焊接过程中,易出现氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等问题。此类材质是被公认为焊接难度较大的被焊接材料,特别是小径薄壁管的焊接更难掌握。因此,解决铝及铝合金的这些焊接缺陷是施工过程中必须解决的问题。 1铝及铝合金的焊接特点 铝材及铝合金焊接时由固态转变为液态时,没有明显的颜色变化,因此在焊接过程中给操作者带来不少困难。因此,要求焊工掌握好焊接时的加热温度,尽量采用平焊,在引(熄)弧板上引(熄)弧等。特别注意以下几点: 1.1强的氧化能力 铝与氧的亲和力很强,在空气中极易与氧结合生成致密而结实的AL2O3薄膜,厚度约为.1μm,熔点高达2050℃,远

远超过铝及铝合金的熔点,而且密度很大,约为铝的1.4倍。在焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。这些缺陷,都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并防止在焊接过程中再氧化,对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护,这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。具体的保护措施是:a焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物; b焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护; c在气焊时,采用熔剂,在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。 1.2铝的热导率和比热大,导热快 尽管铝及铝合金的熔点远比钢低,但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大,比钢大一倍多,在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部,为了获得高质量的焊接接头,必须采用能量集中、功率大的热源,有时需采用预热等工艺措施,才能实现熔焊过程。1.3线膨胀系数大 铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时体积收缩率达6.5%-6.6%,因此易产生焊接变形。防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外,采用适宜的焊

铝合金的焊接方法和材料选用大全

深度好文,铝合金的焊接方法和材料选用大全 铝合金的焊接方法很多,各种方法有其不同的应用场合。除了传统的熔焊、电阻焊、气焊方法外,其他一些焊接方法(如等离子弧焊、电子束焊、真空扩散焊等)也可以容易地将铝合金焊接在一起。 1.铝合金常用焊接方法的特点及适用范围 铝合金常用焊接方法的特点及适用范围见表1。应根据铝及铝合金的牌号、焊件厚度、产品结构以及对焊接性的要求等选择。 (1)气焊 氧-乙炔气焊火焰的热功率低,热量较分散,因此焊件变形大、生产率低。用气焊焊接较厚的铝焊件时需预热,焊后的焊缝金属不但晶粒粗大、组织疏松,而且容易产生氧化铝夹杂、气孔及裂缝等缺陷。这种方法只用于厚度范围在0.5~10㎜的不重要铝结构件和铸件的焊补上。

(2)钨极氩弧焊 这种方法是在氩气保护下施焊,热量比较集中,电弧燃烧稳定,焊缝金属致密,焊接接头的强度和塑性高,在工业中获得起来越广泛的应用。钨极氩弧焊用于铝合金是一种较完善的焊接方法,但钨极氩弧焊设备较复杂,不宜在室外露天条件下操作。 (3)熔化极氩弧焊 自动、半自动熔化极氩弧焊的电弧功率大,热量集中,热量影响区小,生产效率比手工钨极氩弧焊可提高2~3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的纯铝及铝合金板。例如,焊接厚度30㎜的铝板不必预热,只焊接正、反两层就可获得表面光滑、质量优良的焊缝。半自动熔化极氩弧焊适用于定位焊缝、断续的短焊缝及结构形状不规则的焊件,用半自动氩弧焊焊炬可方便灵活地进行焊接,但半自动焊的焊丝直径较细,焊缝的气孔敏感性较大。 (4)脉冲氩弧焊 1)钨极脉冲氩弧焊 用这种方法可明显改善小电流焊接过程的稳定性,便于通过调节各种工艺参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小,特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接。 2)熔化极脉冲氩弧焊 可采用的平均焊接电流小,参数调节范围大,焊件的变形及热影响区小,生产率高,抗气孔及抗裂性好,适用于厚度在2~10㎜铝合金薄板的全位置焊接。 (5)电阻点焊、缝焊 可用来焊接厚度在4㎜以下的铝合金薄板。对于质量要求较高的产品可采用直流冲击波点焊、缝焊机焊接。焊接时需要用较复杂的设备,焊接电流大、生产率较高,特别适用于大批量生产的零、部件。 (6)搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊是一种可用于各种合金板焊接的固态连接技术。与传统熔焊方法相比,搅拌摩擦焊无飞溅、无烟尘,不需要添加焊丝和保护气体,接头无气孔、裂纹。与普通摩擦相比,它不受轴类零件的限制,可焊接直焊缝。这种焊接方法还有一系列其它优点,如接头的力学性能好、节能、无污染、焊前准备要求低等。由于铝及铝合金熔点低,更适于采用搅拌摩擦焊。 2.铝用焊接材料 (1)焊丝 采用气焊、钨极氩弧焊等焊接铝合金时,需要加填充焊丝。铝及铝合金焊丝分为同质焊丝和异质焊丝两大类。为了得到良好的焊接接头,应从焊接构件使用要求考虑,选择适合于母材的焊丝作为填充材料。

高强钢焊接工艺及接头组织与性能研究

高强钢焊接工艺及接头组织与性能研究 摘要 高强钢具有高强度、高韧性的优点,被广泛用在液压支架、汽车车壳上。本文从焊接工艺、焊接接头组织、力学性能等特点对国内外高强钢焊接方面的研究成果进行了综述,得出高强钢焊接接头各个区域的组织与性能不同,在不同焊接规范下相同区域的金相组织基本相似,熔合区因组织不均匀为最薄弱环节,指出防止高强钢热影响区的脆性破坏以及提高钢的韧性是今后高强钢焊接研究的重点。

关键词:高强钢,焊接工艺,组织,力学性能 Study on Welding Process and Microstructure and Property of High Strength Steel Abstract High strength steel with high strength, high toughness advantages, are widely used in hydraulic support, car shell. From aspects of welding process, joint microstructure and mechanical properties of high strength steel welding, the research results of the high strength steel welding at home and abroad were summarized. It indicates that the microstructure and mechanical properties of high strength steel weld joints are different in different regions, while the metallographic structures of the same region are basically similar under different welding parameters, the fusion zone is the weakest area due to the inhomogeneous microstructure. It is pointed out that to prevent the heat affected zone ( HAZ ) from brittle failure and to improve the toughness of the HAZ are the focus of future research on high strength steel welding.

铝合金焊接技术研究现状及进展

铝合金焊接技术研究现状及进展 摘要:铝合金在机械制造业中作为其他原材料发挥着不可替代的作用,因此铝合金车身的发展趋势非常迅速。特别是近年来,我国铝合金材料的焊接技术也发展迅速,出现了许多新的焊接技术,如TIG焊接技术、CMT企业焊接技术、激光焊接和摩擦混合焊接。这种新的焊接技术显示出了巨大的工艺优势,为自动焊接技术提供了理论依据。基于此,本文通过对铝合金焊接技术的简要介绍,对铝合金材料焊接工艺的发展进行了展望,如CMT企业焊接、TIG焊接、高能相对密度焊接、低温等离子氩弧焊、MIG企业焊接、,针对铝合金材料的焊接工艺,分析了各种焊接工艺的特点。 关键词:铝合金;焊接技术;现状;进展 1铝合金焊接时存在的问题 1.1焊接变形 铝合金具有抗拉强度低、传热能力强、线膨胀系数高等特点,导致原材料在整个焊接过程中产生较大的变形内应力。在变形内应力的作用下,焊接件可能会发生水平、垂直、波浪、弯曲、变形等各种变形。 1.2气孔 焊接过程中,由于弧柱区保护气体的密封不严以及保护性气体中存在微量水分,熔池金属吸收了周围环境中的H元素,结合形成H2泡。来不及逸出的H2气泡残留在焊缝中形成氢气孔。 1.3裂纹 铝合金焊接区和焊接区附近存在低熔点共晶,加热后易熔化。熔融液体低熔点共晶流出后,位错和亚晶界处存在间隙,即裂纹。 1.4接头软化

在铝合金的整个焊接过程中,熔化的形状记忆合金冷却速度更快,并且很容 易冷凝。凝固后,α离子晶体和非平衡碳化物相,随着制冷效率的进一步扩大, 位错处产生的网状碳化物机制降低了接头的抗压强度和塑性,导致接头软化。 2铝合金焊接技术策略 2.1点链接技术现状 在某些情况下,一般的焊接工艺无法进行焊接过程,因此必须调整焊接方式。例如,在车辆加工制造行业,点焊已得到广泛应用。因此,针对铝合金点焊技术 的发展趋势,对铝合金点焊技术在加工制造行业的推广应用具有重要的现实意义。 铝合金点焊的关键加工技术包括电阻点焊、混合摩擦点焊、激光点焊等。其 基本工作原理是根据不同的热粘合形式在接触面上做一个点,以便在待焊接母料 的表面上产生一个焊点,并断开热粘合,焊接区冷却结晶后成为点焊区。铝合金 点焊的特点与其他焊接工艺基本相似。区别在于铝合金具有很强的折射光能力, 并且在熔融状态下没有颜色变化,因此不可能同时根据颜色变化观察焊接接头的 焊接情况;同时,由于点焊区域封闭,很难对整个焊接过程进行监督。当点焊不 同的金属材料时,电阻点焊通常占主导地位,这是铝合金与其他金属相比的特点。为了更好地改善焊接特性,现阶段专家学者尝试改进电阻点焊中的热补偿垫片、 独特的电平、正极和中间连接层,以达到提高连接器质量的目的;同时,一些研 究表明,可以成功测试超声波点焊、混合摩擦点焊、铆接混合焊接等加工技术, 连接器的实际效果极佳。 选择7N01铝合金进行离子束焊接,并根据CFD企业手机软件对熔合热传导 和液体输送条件进行模拟分析。结果表明,焊缝错边和钉头形成的原因与小孔形 成过程中的蒸汽反冲工作压力、马兰戈尼切割流向上的热气输送以及连续的高温 和低温等离子加热相同;随着小孔钻削深度的提升,束流功率密度先增大后显著 减小,导致熔深和熔宽的演变趋势与改善甲尖缺陷的趋势相似。结果表明,混合 区晶体得到了极大的优化和对称,其晶体尺寸随着深度的增加而逐渐扩大。接头 变形区的总宽度随下结合层的深度升高先增大后减小,接头拉伸断口为韧脆复合 断口。对7B04铝合金混合摩擦点焊进行科学研究,并根据有限元分析模拟对其

TIG焊接工艺原理及应用详解

TIG焊接方法 3.1TIG焊接方法的原理 3.1.1前言 TIG是英文Tungsten Inert Gas 的缩写,TIG焊接方法是使用钨电极和惰性气体保护的一种弧焊技术,该技术于1930年研究成功,最初阶段保护气体使用氦气,所以曾经使用氦弧焊的名称(Heli Arc),目前广泛使用氩气作为保护气体,所以又把TIG焊接技术称之为氩弧焊技术。 3.1.2TIG焊接方法的原理 图3.1表示TIG焊接方法的原理。 在TIG焊接技术中,在不熔化的钨电极与母材之间产生电弧,利用氩气等惰性气体把熔融金属与空气隔开以起保护作用,利用电弧产生的高热量把母材进行熔化从而连结在一起。在TIG焊接方法中有使用填充材料的填丝TIG和不使用填充材料只熔化母材的TIG焊。 图3.1 TIG焊接方法的原理

3.2TIG焊接方法的起弧方式 TIG 焊接方法中的起弧方式可分为三类:“高频振荡起弧方式”、“外加直流高压脉冲起弧方式”和“接触起弧方式”。最近,由于环境保护的要求,限制高频噪音的发生,所以在TIG焊接方法中倾向于不使用“高频振荡起弧方式”。 1.高频振荡起弧方式 如图3.2所示,电极与母材不接触,利用高频振荡打破电极与母材之间的绝缘状态,产生电弧。 图3.2 高频振荡起弧方式 2.外加直流高压脉冲起弧方式 如图3.3所示,电极与母材不接触,利用外加直流高压脉冲产生电弧。 图3.3 外加直流高压脉冲起弧方式 3.接触起弧方式 如图3.4所示,电极与母材接触的瞬间,把焊枪提升一点距离, 从而产生电弧。 图3.4 接触起弧方式

3.3TIG焊接方法的主要特点 TIG焊接方法的主要特点如下: ①由于有惰性气体保护,对焊缝金属的保护效果好,所以在焊接金属中极少混入杂质,从而能取得高质量的焊接结果。 ②能焊接工业中使用的几乎所有的金属(铅、锡等低熔点金属除外)。 ③没有飞溅,操作方便。 ④能实现任何形式的接头的焊接,而且焊接姿态不受限制。 ⑤即使在小电流区域也能得到稳定的电弧,所以能焊接薄板。另外TIG焊接容易得到单面焊双面成型。 ⑥明弧,能观察电弧及熔池。 ⑦填充金属的添加量不受焊接电流的限制。 ⑧某些场合可不添加金属。 ⑨能进行脉冲焊接,减少热输入。 TIG焊接方法的缺点是,惰性气体价格比较高,与MIG焊接方法比较,其焊接速度慢(从而降低了焊接作业效率),受气体保护的电弧容易受环境中风的影响,焊缝金属易于受钨的污染。 3.4TIG焊接方法的分类 3.4.1各种TIG焊接方法的比较 在TIG焊接方法中有交流TIG焊、直流TIG焊以及焊接电流有周期性变化的脉冲TIG焊接

铝合金TIG焊缝背面宽度的智能控制研究

铝合金TIG焊缝背面宽度的智能控制研究作者:暂无 来源:《智能制造》 2016年第10期 撰文/ 首都航天机械公司田志杰高彦军许春芳李迎 本文设计了一种基于激光传感TIG 焊缝背面熔宽的智能控制系统,获取了采用TIG 自动焊工艺焊接的铝合金焊缝背面形貌,通过图像处理提取了焊缝背面宽度等特征参数,并依此参数 作为输入量,针对焊缝背面宽度的变化,实时调节焊接输入电流,实现焊缝背面余高、宽度的 均匀一致。结果表明,采用激光传感方式铝合金TIG 焊缝背面熔宽控制精度为±0.5mm。 一、引言大型铝合金结构件的焊接中,钨极氩弧焊接是普遍采用的方法。焊接熔池的大小、形状和动态变化是影响焊缝内在质量及外表成形好坏的主要因素,在焊接生产中,工件形状尺寸、工装散热状态、装配间隙的变化、焊接位置的差异以及焊接参数的波动等状况常常导致焊 缝熔透不均匀,影响产品的质量可靠性和稳定性。随着计算机和图像处理技术的飞速发展,利 用视觉技术直接观察熔池正面或背面,通过图像处理获得熔池几何特征信息,对焊接质量进行 闭环控制已经成为重要的研究方向。 铝合金TIG 焊接过程是一个时变、多因素、非线性的复杂系统,存在强烈的弧光、电网电 压波动、焊接工艺规范以及工件的高温变形等因素的干扰,采用传统的控制系统难以实现焊缝 的精确跟踪。成像系统获取的图像由于受到多种条件的限制和随机干扰的影响,往往不能直接 在控制系统中使用,必须对原始图像进行有针对性的处理,以提取熔池和焊缝的几何特征参数,图像信息处理的准确性对后续焊缝跟踪控制和焊缝成形控制将产生决定性的影响;国内诸多学 者提出了用于实时提取焊接熔池正面几何参数的算法和离线提取焊缝背面熔宽的摄影测量法, 但是在实时提取焊缝背面特征并控制TIG 焊参数研究较少。本文在铝合金TIG 无垫板悬空焊基础上,开展了焊缝背面熔宽实时智能控制研究。 二、试验条件 1. 试验材料 试验板材为6.0mm 厚 2A14 铝合金,其化学成分析如表1 所示。 焊前将试板采用化学清洗的方式去除表面油污,佩戴洁净帆布手套,用刮刀刮去表面氧化膜,露出金属光泽。焊机为米勒Dynasty700 变极性焊接电源,采用单面两层TIG 自动焊工艺,第一层为无垫板的直流氦弧焊,直接将工件熔透。 2. 焊接参数 主要焊接参数如表2 所示。 三、激光视觉传感控制系统 1.硬件组成 基于激光视觉的背面熔透控制系统控制过程,先通过结构光视觉传感器实时采集焊缝背部 熔透图像,经PC 机图像处理程序分析,提取焊缝熔透时背部宽度、余高等特征信息,与设定 值进行比较计算,根据熔透控制模型计算需调节电流的大小,反馈给焊接电源,从而实现焊缝

脉冲频率对铝合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响

脉冲频率对铝合金TIG焊接接头组织和力学性能的影响 王悦 【摘要】以7075铝合金为研究对象进行钨极氩孤焊接,通过金相显微镜、扫描电镜、显微硬度、抗拉强度等试验手段,研究脉冲频率对焊接接头组织和性能的影响.结果表明,当脉冲频率较小时,焊缝熔滴相对独立,随着脉冲频率增加,熔滴尺寸减小且数量增多.熔合区晶粒尺寸随脉冲频率增加而减小.铝合金TIG焊接接头母材显微硬度值最大,热影响区显微硬度值最小.脉冲频率越大,熔合区最大显微硬度值越高.随着脉冲频率的增加,铝合金焊接接头抗拉强度先增加后减小,脉冲频率40 Hz时达到母材95%. 【期刊名称】《电焊机》 【年(卷),期】2015(045)009 【总页数】3页(P110-112) 【关键词】7075铝合金;钨极氩弧焊;脉冲频率;抗拉强度 【作者】王悦 【作者单位】南京化工职业技术学院,江苏南京210048 【正文语种】中文 【中图分类】TG457.14 随着人类社会的不断进步,环境污染、资源紧缺等问题逐渐严重。轻量化由于可以大大降低能源消耗,受到了各国的重视[1]。尤其在汽车工业中,采用新型的轻合金材料以替代钢铁材料,可以降低自重、减少排放,具有巨大的应用价值。其中,

铝合金由于储量丰富,易于加工和回收等特点,成为汽车工业中应用最广阔的材料之一[2]。 任何材料的应用离不开连接技术的发展,焊接作为连接技术的一种,可以满足一次成型的要求,在汽车工业中广泛使用。但是铝合金化学性质比较活泼,表面易氧化生成氧化膜、热导率高,线膨胀系数大等特点,使焊接时容易形成裂纹、气孔等缺陷,严重影响铝合金的应用[3-4]。搅拌摩擦焊等固相焊接方法可以实现铝合金的 焊接,但设备庞大,投资较大,且焊接接头强度不到母材的50%,不适用于铝合 金的焊接[5-6]。钨极氩弧焊(TIG)是通过在电极与工件之间形成电弧,时待焊处熔化,从而获得牢固接头的焊接方法,非常适用于汽车薄板的焊接[7]。本研究采 用脉冲TIG焊接方法,对7075铝合金进行焊接,研究脉冲频率对铝合金焊接质量和性能的影响。 试验用母材为7075铝合金,尺寸100mm×40mm× 30mm,其化学成分如表1 所示。采用全数字交直流焊机对铝合金进行脉冲TIG对接焊接,焊接输入功率 10kW,脉冲频率0~500Hz。焊前预留间隙0.5mm,将母材用砂纸打磨并用酒 精超声清洗表面。确定基值电流70A,峰值电流150A,氩气流量15L/min,焊 接速度10 mm/s,采用不同脉冲频率进行焊接,研究不同脉冲频率下焊接接头组 织和力学性能。 采用线切割沿垂直焊接方向切取30mm×8 mm× 3 mm试样制成金相试样,采用1%HF水溶液对焊接接头进行腐蚀,用酒精棉擦拭3s。采用扫描电镜观察焊接接 头微观组织,采用显微硬度计测试焊接接头显微硬度,采用万能试验机按ISO标 准6892-1:2009检测样品的抗拉强度,检测3个取平均值。 2.1 焊接接头宏观形貌 图1为脉冲频率分别为10 Hz、30 Hz和50 Hz时铝合金TIG焊焊接头宏观形貌。由图1可知,当脉冲频率为10 Hz时,焊缝无气孔和裂纹,但由于脉冲较低,周

铝合金超音频双脉冲调制VPTIG深熔焊接技术

铝合金超音频双脉冲调制VPTIG深熔焊接技术 从保强;王义朋;齐铂金;钟豪;胡鑫 【摘要】变极性钨极氩弧焊(VPTIG)因其低成本高质量的焊接工艺效果,广泛应用于铝及铝合金材料的焊接.为进一步提升VPTIG电弧热源的能量密度和穿透能力,基于自主研制的焊接电源系统,提出一种"超音频方波脉冲+低频脉冲"的双脉冲调制VPTIG电弧深熔焊接新方法,将其用于7~12mm Al-Cu和Al-Mg系列铝合金平板的焊接.初步试验结果表明,采用该方法进行铝合金中厚板焊接时,焊接过程稳定且可获得良好的焊接质量,通过调节电流波形参数可实现对焊缝熔深的准确控制.针对该电弧焊接新方法进一步开展工艺适用性及其相关理论基础研究将具有重要的理论和应用价值.%Variable polarity tungsten inert gas arc welding (VPTIG) is widely used in the welding of aluminum and aluminum alloys, due to its low cost and high weld quality. In order to enhance the arc energy density and its penetration ability, a novel ultrasonic double-pulsed deep penetration VPTIG (DP-VPTIG) process was proposed in this paper. Al-Cu and Al-Mg series aluminum alloy plates were employed as base materials. The preliminary experimental results show that the stable process and good welding quality can be obtained when DP-VPTIG is employed to weld aluminum alloy plates, and also the precise control of weld penetration can be achieved by adjusting the pulsed current characteristic parameters. It is very significant and valuable to carry out the applicability and related theoretical study for the novel DP-VPTIG process, which can be employed in the welding fabrication of aluminum alloy plates and show a good application prospect.

超声冲击处理

1.1 铝合金焊件UIT研究的意义 疲劳断裂是金属结构失效的主要形式。尤其是一些受动载严重的重要结构。因此,在焊接结构制造过程中或完成后,采取有效的工艺措施,提高它们的疲劳强度意义重大。 进入21世纪以来,随着车辆提速的要求,铝合金被广泛的用作车体材料。但是,焊接残余应力的存在会使工件处于不稳定状态,是工件开裂或变形的主要原因,也是影响构件强度和寿命的主要因素。目前,主要采用氩弧焊的方法对合金进行焊接,焊接工艺的固有特点,使得这些焊接接头和焊接热影响区多存在较大的残余拉应力和较多焊缝缺陷,在交变载荷的作用下极易萌生疲劳裂纹。由于焊接过程中热输入量较大,使焊接接头焊后存在大量残余应力,且焊缝处容易出现气孔、缩松等缺陷,影响了结构的总体强度和使用寿命。有资料表明,铝合金焊接结构中90%的断裂是由承受重复性载荷的焊接接头引起的疲劳破坏。因此,铝合金焊接接头的疲劳性能已经受到设计及使用单位的普遍关注。 研究铝合金焊接接头的疲劳断裂特性,分析产生疲劳断裂危害的因素,估算焊接接头的疲劳寿命,探索提高铝合金焊接接头疲劳性能的方法具有重要的实用价值。大量研究和实践表明焊接接头的疲劳破坏一般起裂于焊接接头的焊趾部位。如果在焊后能够采取一定的有效工艺措施,降低余高造成的应力集中及消除焊趾表面的缺陷;调节焊接残余应力场,消除其消极影响,使之朝有利于疲劳强度提高的方向转变,显然能够大幅度地改善焊接接头及结构的疲劳强度。如果能改善焊趾处疲劳裂纹的起裂性能,将有效地提高焊接结构的疲劳强度。相关方法很多,如TIG熔修法、机械打磨焊趾法、爆炸法、喷丸法、过载法、局部压延法、局部加热法、锤击法。但这些方法有的仍停留在实验室阶段。目前应用较多的是普通捶击法和TIG熔修法和喷丸法。但TIG熔修法施工工艺复杂,工艺不当反而会造成副作用。这种方法需要保护气体,因此露天

焊接文献综述

车用AA7075(T6)激光-MIG复合焊和单独激光焊接头 组织和性能研究 1. 引言 铝合金材料由于导电导热性好、质量轻、抗腐蚀、易成形等优点,受到众多工业制造领域的青睐,可以制造各种各样化工耐蚀和低温设备,这样极大地推动了铝合金焊接技术的发展。因此,提高铝合金焊接的生产率和焊接质量,减少焊接缺陷存在的高效焊接方法已成为实际生产的迫切要求[1]。 激光焊接是实现铝合金结构联接最具有技术和经济优势的加工方法。在工业生产中,激光焊接是一种很有前景的连接工艺,因为他能在较高的焊接速度和较低的热输入下,获得深而窄的焊接接头,但成本高。气体保护焊虽然成本低,在焊接特性上又有一定的局限性,将两种方法结合,可有效的提高焊接效率,近年来发展的铝合金复合焊接技术主要是采用高能焊接方法,如激光-电弧焊、激光-等离子弧焊、等离子电弧焊、等离子-电子束焊、TIG-MIG、等。这些焊接方法具有能量密度大且较集中、焊接速度高、焊接变形小、焊接质量高等优点[1]。此外,基于固相连接技术的新型焊接技术——搅拌摩擦焊也可用于高强铝合金的焊接,该种方法具有优良的接头力学生能,不需要填充焊接材料,没有焊接烟法和飞溅,很少的焊前准备和焊接变形等优势。在此主要针对高强铝合金激光-电弧复合焊进行分析。 2. 激光复合焊的现状、实验研究及应用 2.1. 高强铝合金激光焊接分析及现状 铝合金材料由于导电导热性好、质量轻、抗腐蚀、易成形等优点,受到众多工业制造领域的青睐[1],美欧等主要工业国家都用4位数字来表示铝和铝合金牌号,其中2系与7系一般为高强度铝合金,主要为压力加工铝合金中防锈铝合金类、硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。铝合金的激光焊接在八十年代还被认为是不可能的,这主要是由于铝合金对激光的高反射性和自身的高导热性。除此之外铝合金还存在一些难点,例如铝元素电离能力低,焊接过

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