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铁铝焊接开题

铁铝焊接开题
铁铝焊接开题

南京理工大学硕士研究生

学位论文开题报告

姓名:伍钢

学号:112161358

学科:材料加工

所在院系:材料学院

指导教师:余进

年月日填

注:本表内容尽可能打印,宋体小四号,单倍行距。

图1铁铝合金相图[1]

移;在铝含量为25%~35%(原子)时,室温下稳定的Fe-Al系金属间化合物具有

Fe3Al(25%(原子)Al)点阵常数为0.5780nm。随着温度和铝成分的变化,该结构会以二级相变的方式向部分有序B2结构和无序的α结构转变,对于当量成分的

金属间化合物,DO3→B2 转变温度约550o C,B2→α有序转变温度约为950

36.5%~50%(原子)时,构成B2有序结构的二元FeAl金属间化合物合金。

有序结构的单胞如图1-2所示,它由四个相互穿插的面心立方组成,分别标以≠β≠γ为DO3结构单胞,α1=α2,β=γ,α1≠γ为B2结构单胞。DO3

、DO3型结构FeAl占据α1、α2、β位置,铝原子占据γ位置,如果有多余铝

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南京理工大学硕士研究生学位论文选题报告评分表

铝及铝合金焊接工艺的研究

哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计 题目:铝及铝合金焊接工艺研究专业年级: 09焊接技术及自动化 学生姓名:金杰 学号:0930150223 指导教师:杨丽丽 哈尔滨理工大学荣成学院 完成时间:2012年6月25日

专科生毕业设计(论文)评语 学院:荣成学院专业:焊接技术及自动化任务起止时间:2012年5月13日至2012年6月25日 毕业设计(论文)题目: 铝及铝合金焊接工艺研究 指导教师对毕业设计(论文)的评语: 指导教师签名:指导教师职称: 评阅教师对毕业设计(论文)的评语: 评阅教师签名:评阅教师职称: 答辩委员会对毕业设计的评语: 答辩委员会评定,该生毕业设计(论文)成绩为: 答辩委员会主席签名:职称: 年月日

专科生毕业设计(论文)任务书 学生姓名:金杰学号:0930150223 学院:荣成学院专业:焊接技术及自动化 任务起止时间:2012年5月13日至2012年6月25日 毕业设计(论文)题目: 铝及铝合金焊接工艺研究 毕业设计工作内容: 铸钢是生产中常用的材料,但是由于其成分中含有杂质较多,铸造过程中冷却缓慢,使其组织粗大偏析比较严重给焊接带来困难.本文通过对ZG270-500及其焊接接头的常见缺陷进行分析,选用适当的焊接工艺参数进行焊接,并对焊后裂纹进行探伤及修补。 1、了解毕业设计的内容,查阅资料(5月13日—5月17日) 2、对铸钢的焊接性及焊接工艺进行分析,总结ZG270-500的焊接工艺及修补措施.撰写题纲(5月17日-5月19日) 3、撰写论文(5月20日-5月21日) 资料: 1.中国机械工程学会焊接学会.焊接手册(第一卷)焊接方法与设备【M】.北京:机械工业出版社,2001 2.美国焊接学会黄静文等[译].焊接手册(第二卷)焊接方法【M】.北京:机械工艺出版社(第七版).1988 3.关桥.刘方君.董春林.高能束流焊接技术的应用与发展趋势【C】.第九次全国焊接会议论文集.1999 4.李亚江.王娟.有色金属焊接及应用.北京:化学工艺出版社.2006 指导教师意见: 签名: 年月日系主任意见: 签名: 年月日

铝合金钎焊缺陷

焊接金相 铝合金钎焊缺 陷 哈尔滨焊接研究所金相室(150080) 于 捷 孙秀芳 郭力力 山东省淄博学院机电系(255091)姜 英 焊接方法 钎焊 母 材 L F3铝合金 焊 材 铝硅及铝硅镁钎料 图1 钎缝中各种缺陷 (50×)2/3图2 钎缝发生轻微溶蚀现象 400× 会)已在2000年1月巴黎会议上取消。两者原有职能 全部移交给IAB B组(实施与授权)。 EWF Committee2,3和IIW Commission今后只能 从事IIW IAB还没有的项目开发工作。 被IIW接受的培训规程在大约五年内将同时印制 EWF和IIW文件号。培训规程中规定了IIW和EWF 证书等效。同时,由于EWF人员资格仍被许多欧洲标 准采用,EWF证书在一定时期有很高的市场价值,所 以EWF证书仍将继续发放约五年。 1.4 授权的国家团体Authorised National Body(ANB) ANB是Authorised National Body(授权的国家团 体)的缩写,是指由IIW授权的在某一IIW成员国实施 IIW人员资格认证体系的唯一合法机构。其作用是: (1)评估和验收培训机构,批准授权的培训机构 (A TB)按照IIW规程举办各类培训课程; (2)进行考试; (3)颁发各类焊接人员的资格证书并管理焊接人 员档案。 一个IIW成员国只能有一个ANB。某个成员国 的ANB如果要在其它无ANB国家开展IIW课程,应 受到代表该国的国家焊接学会的邀请,在课程培训中, 必须解决语言障碍的问题。 根据EWF和IIW之间的协议,1999年,19个 EWF的ANB自动成为IIW的ANB。我国于2000年 1月取得欧洲以外的第一个ANB资格,美国、日本和澳 大利亚已于2001年1月召开的IAB B组巴黎工作会 通过,成为正式的ANB。到2001年1月底为止,已正 式授权下列国家的ANB组织:奥地利、比利时、中国、 克罗地亚、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、匈牙利、意大 利、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯 洛维尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、英国、美国、澳大利亚和 日本,共计25个。 加拿大计划在2002年末进行验收,俄罗斯、乌克 兰和南斯拉夫已向IIW提出了申请。(未完待续) ? 5 4 ?焊接 2001(6)

铝合金通用焊接工艺规程

铝合金通用焊接工艺规程 1 使用范围及目的 范围:本规范是适用于地铁铝合金部件焊接全过程的通用工艺要求。目的:与焊接相关的作业人员按标准规范作业,同时也使焊接过程检查更具可操作性。 2 焊前准备的要求 2.1 在焊接作业前首先必须根据图纸检查来料或可见的重要尺寸、形位公差和焊接质量,来料不合格不能进行焊接作业。 2.2 在焊接作业前,必须将残留在产品表面和型腔内的灰尘、飞溅、毛刺、切削液、铝屑及其它杂物清理干净。 2.3 用棉布将来料或工件上的灰尘和脏物擦干净,如果工件上有油污,使用清洗液清理干净。 2.4 使用风动不锈钢丝轮将焊缝区域内的氧化膜打磨干净,以打磨处呈白亮色为标准,打磨区域为焊缝两侧至少25mm以上。 2.5 焊前确认待焊焊缝区域无打磨时断掉的钢丝等杂物。 2.6 钢焊和铝焊的打磨、清理工具禁止混用。 2.7 原则上工件打磨后在48小时内没有进行焊接,酸洗部件在72小时内没有进行焊接,则焊前必须重新打磨焊接区域。 2.8 为保证焊丝的质量,焊丝原则上用完后再到焊丝房领用,对于晚班需换焊丝的,可以在当天白班下班前领用,禁止现场长时间(24小时以上)存放焊丝。 2.9 在焊接作业前,必须检查焊接设备和工装处于正常工作状态。焊 前应检查焊机喷嘴的实际气流量(允差为+3L/min),自动焊焊丝在8圈以下,手工焊焊丝在5圈以上,否则需要更换气体或焊丝;检查导电嘴是否拧紧,喷嘴是否需要清理。导电嘴不能只简单的采用手动拧紧,必须采用尖嘴钳拧紧。检查工装状

态是否完好,若工装有损坏,应立即通知工装管理员进行核查,并组织维修,禁止在工装异常状态下进行焊接操作。 2.10 焊接前必须检查环境的温度和湿度。作业区要求温度在5?以上,MIG焊湿度小于65,,TIG焊湿度小于70,。环境不符合要求,不能进行焊接作业。 2.11 焊接过程中不允许有穿堂风。因此,在焊接作业前必须关闭台位附近的通道门。当焊接过程中,如果有人打开台位相近处的大门,则要立即停止施焊。如果台位附近的空调风影响到焊接作业,也必须将该处空调的排风口关闭,才能进行焊接作业。 2.12 对于厚度在8mm以上(包括8mm)的铝材,焊接要预热,预热温度 80?,120?,层间温度控制在60?,100?。预热时要使用接触式测温仪进行测温,工件板厚不超过50mm时,正对着焊工的工件表面,距坡口表面4倍板厚,最多不超过50mm的距离处测量,当工件厚度超过50mm时,要求的测温点应位于至少75mm距离的母材或坡口任何方向上同一的位置,条件允许时,温度应在加热面的背面上测定,严禁凭个人感觉及经验做事。 2.13 按图纸进行组装,点焊固定,点焊要满足与焊接相同的要求,不属于焊接组成部分的点焊要尽可能在焊接时完全熔化(图纸要求的点焊 除外,如焊接垫板的固定),组焊后不能出现图纸要求之外的焊点,部件固定后按图纸要求进行尺寸、平行度、垂直度等项点的自检,自检合格后,根据图纸进行焊接,操作工人必须及时、真实填写操作记录。 2.14 当图纸要求或工艺要求使用焊接垫板时,应将焊接垫板点焊在工件上,点焊应符合焊接质量要求,点焊要求为:焊接垫板小于100mm时,在焊接垫板两端点焊固定,焊接垫板大于100mm时,根据焊接垫板长度点焊均匀分布,间距100mm。 2.15 为了避免腐蚀,铝合金配件存放时不允许直接采用钢或者铜材质的容器存放,不允许将配件直接放置在钢制的工装或地板上。 2.16 对于焊缝质量等级为

铝合金焊接缺陷分析及预防

铝合金焊接缺陷分析及预防 1、焊缝尺寸不符合要求 主要是指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头的强度;尺寸过大将增加结构的应力和变形,造成应力集中,还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀,焊接电流过大或过小,运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 2、咬边 由于焊接参数选择不当,或操作工艺不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小,减弱了焊接接头的强度,而且在咬边处易引起应力集中,承载后有可能造成在咬边处产生裂纹,甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因主要有操作方式不当,焊接规范选择不正确,如焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等。咬边超过允许值应予以补焊。 3、焊瘤 焊接过程中,熔化的金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上,所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观,而且焊瘤下面常有未焊透缺陷,易造成应力集中。对于管道接头来说,管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减小,严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时产生,焊缝间隙过大,焊条角度和运条方法不正确、焊条质量不好、焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。 4、烧穿 焊接过程中,熔化的金属自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿,焊接过程不能继续进行,是一种不能允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大焊接速度过低、坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿,要正确设计焊接坡口尺寸,确保装配质量,选用适当的焊接工艺参数。单面焊接可采用加铜板或焊剂垫等办法防止熔化金属下塌及烧穿。手工电弧焊接薄板时,可采用跳弧焊接法或续灭弧焊接法。 5、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透,未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低,而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点,承载后会引起裂纹。未焊透的原因是焊接电流过小,焊接速度太快、焊条角度不当或电弧发生偏吹、坡口角度或对口间隙太小、焊件散热太快、氧化物或焊渣等阻碍了金属间充分的熔合等。凡是造成焊条金属和基本金属不能充分熔合的因素都会引起未焊透的发生。 防止未焊透的措施包括:1)正确选择坡口形式和装配间隙,并清除掉坡口两侧和焊层间的污物及熔渣;2)选用适当的焊接电流和焊接速度;3)运条时应随时注意调整焊条的角度,特别是遇到磁偏吹和焊条偏心时,更要调整焊条角度,以使焊缝金属和母材金属得到充分熔合;4)对导热快、散热面积大的焊件,应采取焊前预热或焊接过程中加热的措施。 6、未熔合 未熔合指焊接时,焊道与母材之间或焊道之间未完全熔化结合的部分;或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。 未熔合的最大危害大致与未焊透相同。产生未熔合的原因有:焊接线能量太低、电弧发生偏吹、坡口侧壁有锈垢和污物、焊层间清渣不彻底等。 7、凹坑、塌陷及未焊满

铝热焊

岗位工作手册岗位作业指导书(铝热焊焊接工)

目录 一、岗位描述 (1) (一)岗位职责 (2) (二)岗位资格要求 (2) 二、作业流程 (3) 三、作业质量标准 (4) (一)作业内容 (4) (二)重点控制事项 (7) (三)作业要求 (7) (四)安全要求 (11) 四、常见问题及预防措施 (12) 五、附注 (14) (一)引用的文件 ......................................................................... 错误!未定义书签。(二)本指导书使用说明 ............................................................. 错误!未定义书签。

一、岗位描述 在段线路技术科、重点维修车间的安排下,负责全线各类钢轨、道岔、连接部件的伤损下道及焊接,确保无缝线路的完整性及运输生产的安全、畅通。

(一)岗位职责 (二)岗位资格要求

二、作业流程

三、作业质量标准 (一)作业内容 1、作业调查: (1)对需焊接钢轨进行全面检查,检查钢轨伤损情况,核查钢种。 (2)调查需焊接钢轨的轨枕状况。 (3)调查线上既有焊缝位臵。 2、作业前准备 (1)防护:在天窗时间进行作业,按规定设臵车站、工地防护,配合单位派驻站并在《行车设备施工登记簿》登记。 (2)工具材料:钢轨保护器、锯轨机、推瘤机、打磨机、对轨架、预热器及支架、模板及夹具、灰碴盘、坩埚叉、堵漏棒、钢轨钻孔机、拉伸机,1m直钢尺、塞尺、测温仪、秒表、小钢尺、道尺等。 (3)劳动组织: ①施工负责人由职务不低于车间副主任的人员担任,负责现场施工组织指挥。线路技术科派人负责对施工质量、进度、作业流程的检查监控;安调科派人负责对施工安全的监督检查。 ②指派的防护员必须由经培训考试合格的员工持证上岗,并不少于4人。 ③焊接钢轨操作人员8~10人/组。

铝合金焊接接头疲劳性能研究 张禧铭

铝合金焊接接头疲劳性能研究张禧铭 摘要:测定了6061铝合金焊接件焊接接头的疲劳性能,介绍了铝合金焊接件焊 接接头的疲劳特征,分析了铝合金焊接件焊接接头中缺陷对其疲劳性能的影响。 结果表明铝合金焊接件焊接接口处气孔、夹杂物及未焊透三个焊接缺陷均会零件 的应力集中创造条件,对铝合金焊接件焊接接头疲劳性能有重大影响。气孔的大小、数量,未焊透的分布位置及形式明显地影响铝合金焊接件焊接接头的疲劳性 能 0.引言 铝合金由于其质量轻、强度高、无磁性、耐腐蚀性好,广泛应用于汽车、铁路、航空航天等领域。焊接是铝合金零件最常见的连接方式,在铝合金焊接零件 在重复外力作用下会发生疲劳断裂,而疲劳破坏过程又这些问题往往会给用户造 成不可估量的巨大损失[1]。通过研究发现,铝合金焊件焊接接头发生疲劳破坏是 铝合金焊接断裂的主要原因,因此对铝合金焊接件进行全面分析,找出原因并提 出解决方案,提高铝合金焊接件有着重大意义[2,3]。近些年过高校和科研院所 对铝合金焊接件焊接接口做了大量研究工作,并取得了重大成果。周进等人通过 对5A02 铝合金焊接接头的疲劳性能进行分析,得出了补焊可以降低铝合金焊接 件焊接接口的疲劳强度(下降将近20%),可作为一种可靠的补救措施[4]。王德 俊通过对铝合金焊接接头焊缝几何特征的研究,得出了十字接头焊接方式比对接 接头焊接方式应力集中更严重的结论[5]。本文以6061铝合金为研究对象,分析 焊接缺陷铝合金焊接件疲劳性能的研究。 1.试验材料及试验方法 本试验需要的材料为铝合金和焊丝,其中铝合金选用6061铝板,焊丝选用5356焊丝,铝板采用对接焊接。这两种材料的化学成分如表1所示。 试验材料化学成分/% 将铝板通过焊丝分别用MIG焊和TIG焊两种方法进行焊接,不仅仅能够保证 铝合金焊接件内部化学成分的完整性,而且也可以提高铝合金焊接件的焊接质量。 在进行全部焊接之后还需要采用合理的方法对焊接物进行验伤处理,找出其 中存在的问题,并对出现问题的原因进行全面分析。焊后进行X射线探伤检验, 找出存在的问题并找到原因及时解决,将样品进行铣削加工,去除焊缝余高。为 获得样品真实状态,将样品铣削加工后再进行X射线探伤检测。在MTS万能试验机上进行疲劳试验,用JSM-35C显微镜对断口形状进行合理观察。 2.试验结果及分析 2.1疲劳试验 试验结果如表2所示,对试验结果进行整理、对比,可以发现无论6061铝合金焊接件的焊缝有无缺陷,发生疲劳破坏的均为焊接口。但是整个焊接过程是否 存在缺陷对存在的疲劳现象和相应寿命还有很重要的作用。但焊缝有无缺陷对其 寿命有明显影响,即有焊缝缺陷的样品其寿命明显低于无焊缝缺陷的样品,并且 随着缺陷尺寸的增大,疲劳寿命下降越多。 6061铝合金焊接接头疲劳性能 2.2疲劳断口特征 按照焊接接头的断裂过程疲劳断口一般分为裂纹源、疲劳裂纹扩展和最后断

铝及铝合金焊接

铝及铝合金的焊接

铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 有色金属non-ferrous metal,狭义的有色金属又称为非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。随着科学技术的发展,有色金属的应用日趋广泛。虽然有色金属只占金属总量的5%左右,但有色金属在工程应用中的重要作用确实钢铁或其他材料无法代替的。有色金属具有特殊的性能,比常规钢铁材料的焊接更复杂,这给焊接工作带来很大的困难。 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 什么是金属盒非金属,什么是黑色金属和有色金属,什么事合什么是金属盒非金属,什么是黑色金属和有色金属,金?目前,已知的的化学元素有118 种,其中自然界只存在92 种,科学家成功研制出并已经得到承认和命名的元素有18 种,有8 种元素没有得到承认和命名。人们通常把这些元素分成金属和非金属两大类。从物理性能上来看,具有导电性、导热性、可塑性以及特殊光泽的元素叫金属,反之是非金属。常见的金属有铁、铝、铜、镁、锌等。在非金属中,常温下呈气态的有氢、氧、氩等;常温下呈液态的有溴;常温下呈固态的有碳、硼等。 金属又可分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属通常是指铁、铬、锰和铁基合金,其他的金属合金称为有色金属。 合金是有两种或两种以上的金属元素与非金属元素所组合成的具有合金性质的物质。3A21 就是由铝和锰组成的以铝为基的合金。 有色金属的分类有色金属按其性质、用途、产量及其在地壳中的储量状况一般分为有色轻金属、有色重金属、贵金属、稀有金属和半金属五大类。在稀有金属中,根据其物理化学性质、原料的共生关系、生产工艺流程等特点,又分稀有轻金属、稀有重金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属、稀有放射性金属。

铝焊接的工艺和注意要点

铝焊接的工艺和注意要点 铝焊接的工艺和注意要点 1.铝及铝合金的焊接特点 (1)铝在空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、非常稳定,不易去除。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、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,{TodayHot}清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护,防止其氧化。钨极氩弧焊时,选用交流电源,通过“阴极清理”作用,去除氧化膜。气焊时,采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时,可加大焊接热量,例如,氦弧热量大,利用氦气或氩氦混合气体保护,或者采用大规范的熔化极气体保护焊,在直流正接情况下,可不需要“阴极清理”。 (2)铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能量除消耗于熔化金属熔池外,还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著,为了获得高质量的焊接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采用预热等工艺措施。{HotTag} (3)铝及铝合金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,因此,需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下,可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大,随着硅含量增加,合金结晶温度范围变小,流动性显著提高,收缩率下降,热裂倾向也相应减小。根据生产经验,当含硅5%~6%时可不产生热裂,因而采用SAlSi條(硅含量4.5%~6%)焊丝会有更好的抗裂性。 (4)铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断难。高温铝强度很低,支撑熔池困难,容易焊穿。 (5)铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源。因此,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成。 (6)合金元素易蒸发、烧损,使焊缝 性能下降。 (7)母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时,焊接热会使热影响区的强度下降。 (8)铝为面心立方晶格,没有同素异构体,加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒。 2铝合金焊接有几大难点:

现场铝热焊施工工艺及方法

现场铝热焊施工工艺及方法 道岔内部焊接和与岔前后的焊接采用铝热焊,现场铝热焊施工工艺流程见图。 施工准备 轨端打磨 调整轨缝 钢轨对位 安装砂模 涂封箱泥 调节火焰 钢轨预热 安装坩埚 点火浇注 按时拆模 及时推镏 切开柱基 保温拆架 冷却打磨 探伤检查 填写记录 现场铝热焊施工工艺流程图 ①施工准备 A从出发到焊接现场之前,依据标准清单,检查并落实是否已备齐铝热焊接所必需的所有工具、材料、设备以及资料,具体包括:消耗性物品,金属构件清单,焊前预热装置和焊后保温装置,安全防护用具,动力机具、辅助工具,测量

工具。 B轨道的准备工作: a检查轨道的平直度和表面情况。检查钢轨端头有无裂缝、倾斜或其他缺陷,当轨端有低接头时必须锯掉低接头。有大于2mm深的掉角等必须锯除。 b检查轨缝大小与位置以及接头相错量情况,轨缝在混凝土枕上时要方枕,轨缝位置须距轨枕边100mm以上,焊接并打磨轨底后再将轨枕归位。为了保证钢轨拉伸时接头相错量满足小于100mm的要求,在单元焊时接头相错量按小于50mm 掌握。 c测量轨温。在钢轨背光的一侧测量轨温,当轨温低于0℃时不进行焊接。 d卸开钢轨接头,卸掉轨缝两侧各10~12根轨枕的扣件(如为曲线或大轨缝则适当延长),取走两侧各2~3根轨枕的绝缘轨距块和胶垫。 ②轨端打磨 用端磨机打磨,轨端不垂直度≤0.8mm,用角磨机或钢丝刷清洁钢轨端头100~150mm范围的钢轨表面。 ③钢轨端头的对正 轨缝调整:在轨头和轨底的两侧进行测量,轨缝须满足设计要求。 尖点测设:用1m直尺置于轨缝中间,水平状态时,量测两端尺下间隙值。 水平对正:用型尺分别紧贴钢轨的轨头、轨腰和轨底,一般情况下必须做到三处均密贴。 ④安装砂模、涂封箱泥 检查砂模,应无受潮、无裂纹、无变形,各组件不缺件,状态良好。 将侧砂模在轨缝处轻轻摩擦,使其与钢轨密贴,并清除帽口内的浮砂。 将底砂模置于金属板中,将密封膏挤入底砂模两侧的槽中,将底砂模与砂模固定夹具板架于轨底,并以轨缝居中,拧紧砂模固定夹具的固定螺丝,同时在砂模固定夹具下侧轻轻敲打,使底砂模与钢轨密贴。 将两侧的砂模装入砂模板中,再将侧模置于底板上,并以轨缝居中,带有废渣流出口的侧模位于钢轨的低侧,用一干净纸板将砂模口盖上。 将封箱泥挤入侧模与钢轨内缝隙中一层,外面再抹一层封箱进行加固。在砂模废渣流出口及夹具螺纹处抹上少量封箱泥,以保护工具,放上灰渣盘并在灰渣盘底部垫一层干砂。

铝与铝合金的焊接方法

铝合金焊接的几种先进工艺:搅拌摩擦焊、激光焊、激光- 电弧复合焊、电子束焊。针对于焊接性不好和曾认为不可焊接的合金提出了有效的解决方法,几种工艺均具有优越性,并可对厚板铝合金进行焊接。 关键词:铝合金搅拌摩擦焊激光焊激光- 电弧复合焊电子束焊 1 铝合金焊接的特点 铝合金由于重量轻、比强度高、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。 铝合金焊接有几大难点: ①铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍; ②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3 其熔点为2060 ℃) ,这就需要采用大功率密度的焊接工艺; ③铝合金焊接容易产生气孔; ④铝合金焊接易产生热裂纹; ⑤线膨胀系数大,易产生焊接变形; ⑥铝合金热导率大(约为钢的4 倍) ,相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大2~4 倍。 因此,铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。 2 铝合金的先进焊接工艺 针对铝合金焊接的难点,近些年来提出了几种新工艺,在交通、航天、航空等行业得到了一定应用,几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点,焊后接头性能良好,并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。 2. 1 铝合金的搅拌摩擦焊接 搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺[1~2 ] 。图1为搅拌摩擦焊接示意图[3 ] 。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位,通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦,摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使焊件压焊在一起。图2 为搅拌摩擦焊接过程[4 ] 。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,故焊接时不存在熔焊的各种缺陷,可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料,如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al - Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。国外已经.进入工业化生产阶段,在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件,美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件。 铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成,焊缝区晶粒细化,无熔焊的树枝晶,组织细密,热影响区较熔化焊时窄,无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷,综合性能良好。与传统熔焊方法相比,它无飞溅、烟尘,不需要添加焊丝和保护气体,接头性能良好。由于是固相焊接工艺,加热温度低,焊接热影响区显微组织变化小,如亚稳定相基本保持不变,这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形非常小,对于薄板铝合金焊后基本不变形。与普通摩擦焊相比,它可不受轴类零件的限制,可焊接直焊缝、角焊缝。传统焊接工艺焊接铝合金要求对表面进行去除氧化膜,并在48 h 内进行加工,而搅拌摩擦焊工艺只要在焊前去除油污即可,并对装配要求不高。并且搅拌摩擦焊比熔化焊节省能源、污染小。 搅拌摩擦焊铝合金也存在一定的缺点:

铝合金焊接通用工艺规范(定版)

铝合金焊接工艺规范 技术部 编制 审核 批准 ××工业有限公司 2012.6.26

前言 本规范根据××工业有限公司,定制与实施设计规范、工艺规范、试验规范的要求,按《企业标准编写的一般规定》,为明确铝合金焊接的工艺要求而制定。 本规范是公司在铝合金焊接中的经验总结,对于生产起指导作用。 本规范编制部门:技术部 本规范制定日期:2012-6-26。

一、目的 为规范焊工操作,保证焊接质量,不断提高焊工的实际操作技术水平,特编制本规范。 二、编制依据 1. GB/T 985.3 《铝及铝合金气体保护焊推荐坡口》 2. GB/T10858-2008《铝及铝合金焊丝》 3. GB/T24598-2009《铝及铝合金熔化焊焊工技能评定》 4. GBT3199-2007 《铝及铝合金加工产品贮存及包装》 5. GBT22087-2008《铝及铝合金弧焊接头缺欠质量》 6.有关产品设计图纸 三、焊前准备 3.1 焊接材料 铝板 3A21(原LF21)及铝合金型材。 焊丝:S311铝硅焊丝 ER4043 直径φ2,φ3,焊丝应有制造长的质量合格证,领取和发放由管理员统一管理。铝硅焊丝抗裂性好,通用性大。 3.2 氩气 氩气瓶上应贴有出厂合格标签,其纯度≥99.99%,所用流量8-16升/分钟,气瓶中 的氩 气不能用尽,瓶内余压不得低于0.5MPa ,以保证充氩纯度。氩气应符合 GB/T4842-1995。 3.3 焊接工具 ①采用交流电焊机,本厂用WSME-315(J19)。 ②选用的氩气减压流量计应开闭自如,没有漏气现象。切记不可先开流量计、后开气 瓶,造成高压气流直冲低压,损坏流量计;关时先关流量计而后关氩气瓶。 ③输送氩气的胶皮管,不得与输送其它气体的胶皮管互相串用,可用新的氧气胶皮管

铝合金焊接缺陷及检验

第八章:焊接缺陷及焊接质量检验 学习要求:掌握焊接中各种焊接缺陷,了解焊接缺陷产生的原因及预防措施,掌握各种焊接检验方法。掌握公司焊缝外观检验标准, 课时:4课时 基本内容 前言:随着科学技术的发展,焊接在工业生产中的地位更加重要。从大量结构的事故原因分析结果可以看出,很多是由于焊接质量不好造成的,而焊工的责任心和操作技能直接影响到焊接质量。为提高焊工的素质,保证焊接结构的使用安全、可靠,对焊工进行培训与考核是十分必要的。 第一节焊接缺陷 焊接缺陷:焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷 一、焊接缺陷的分类按焊接缺陷在焊缝中的位置,可分为外部缺陷与内部缺陷两大类。外部缺陷位于焊缝区的外表面,肉眼或用低倍放大镜即可观察到。例如:焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、烧穿、下塌、表面气孔、表面裂纹等。内部缺陷位于焊缝内部,需用破坏性实验或探伤方法来发现。例如:未焊透、未熔合、夹渣、内部气孔、内部裂纹等。 二、常见电焊缺陷 (1)焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不

足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度;尺寸过大将增加结构的应力和变形,造成应力集中,还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀,焊接电流过大或过小,运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 (2)咬边由于焊接参数选择不当,或操作工艺不正确,沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小,减弱了焊接接头的强度,而且在咬边处易引起应力集中,承载后有可能在咬边处产生裂纹,甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因 操作方式不当,焊接规范选择不正确,如焊接电流过大,电弧过长,焊条角度不当等。咬边超过允许值,应予补焊。 (3)焊瘤焊接过程中,熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上,所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观,而且焊瘤下面常有未焊透缺陷,易造成应力集中。对于管道接头来说,管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少,严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时发生。焊缝间隙过大,焊条角度和运条方法不正确,焊条质量不好,焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。(4)烧穿焊接过程中,熔化金属自坡口背面流出,形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿,焊接过程难以继续进行,是一种不允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大或焊接速度太低;坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿,要正确设计焊接坡口尺寸,确保装配质量,选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜垫板或焊剂垫等办法防

铝热焊施工方案

铝热焊施工方案 一、概况 京沪高铁上海虹桥站及相关工程分为三大块,分别为京沪高速场、沪宁城际综合场、七宝站改造。本次为高速场和城际场中的道岔及长钢轨。 具体焊接工程量如下:京沪高速场道岔共44组,沪宁城际综合场道岔共25组。 二、概述 1、基本原理 铝热焊是应用铝和氧化铁发生化学反应置换出铁的原理而形成的一种钢轨焊接技术,其化学反应式: Fe2O3+2Al →2Fe+Al2O3+850KJ 这一反应式说明,铝能与氧化铁发生氧化还原反应(即铝热反应),并伴随生产大量的热能量,在无需外部能源的情况下,就可以生成熔化的高温铁水。这些高温铁水可以将添加在铝热焊剂中并已混合均匀的合金元素完全熔化在一起形成特定化学成分的钢水。如果将钢水浇铸于固定在两根钢轨接缝处的砂型内,即可将两根钢轨焊铸在一起,最后形成与钢轨的化学、冶金和机械性能等方面相匹配的焊接接头。这种熔铸式的钢轨焊接方式,焊缝整体性能好,焊接速度快,而操作却并不复杂。 2、操作原理 先将铝热焊剂投放到一个耐高温坩埚中,然后将点燃的高温火柴插入铝热焊剂中,铝热焊剂随即开始铝热反应。反应过程中,氧化铁在高温下被还原形成铁水(熔化其它添加元素后形成特定化学成分的钢水),铝被氧化并与其它氧化物一起形成熔渣。钢水由于比重大而沉于坩埚底部,熔渣比重小而浮于钢水上部。反应结束后,经过短暂镇静,熔渣上浮并与钢水完全分层,坩埚底部特别设计的自熔塞自动熔开,高温钢水被释放到连接两根钢轨的耐高温砂型中,从而将它们焊接在一起。耐高温砂型带有钢轨的几何形状特征,使焊接好的接头形状与钢轨基本一致。在焊缝冷却下来后,如果采用适当的热处理,还可以进一步提高其机械特征。 三、产品特征 1、经济性:耗材少,费用低。 2、实用性:耗时少,满足铁路封锁点施工要求。 3、方便性:辅助机具轻便小型,劳动强度低,操作人员少。 4、质量体系通过国际专业机构认证,质量保证有完善的可追溯性。 5、自动浇注和最佳钢质纯净度,有效保证钢轨焊头品质。 6、有效的熔合区和最小的热影响区以及稳定的焊后化学成分。 7、绿色环保产品,不损害人体、不污染环境。 四、适用范围 焊接不同材质的钢轨采用不同的铝热焊剂,各种砂型可满足不同型号钢轨截面、焊缝宽度以及采用特殊工艺的焊接要求。 1、钢轨类型:50kg/m、60kg/m。 2、钢轨材质:U71MnU75V以及R350等。 五、铝热焊焊接耗材 序号名称备注 1 焊剂Z90、Z100、Z120 2 高温火柴 3 分流塞 4 砂型两片模或三片模 5 一次性坩埚 6 封箱砂干砂或湿砂

铝及铝合金焊接工艺参数介绍步骤及注意事项

铝及铝合金的焊接工艺技术参数介绍、方法、步 骤及注意事项 一、为什么MIG焊铝的工艺难题较多 答:MIG焊铝的工艺难题主要有: (1)铝及铝合金的熔点低(纯铝660℃),表面生成高熔点氧化膜(AL2O3 2050℃),容易造成焊接不熔合; (2)低熔点共晶物和焊接应力,容易产生焊接热裂纹; (3)母材、焊材氧化膜吸附水分,焊缝容易产生气孔; (4)铝的导热性是钢的3倍,焊缝熔池的温度场变化大,控制焊缝成型的难度较大; (5)焊接变形较大。 二、铝及铝合金焊接难点 (1)强的氧化能力铝在空气中极易与氧结合生成致密结实的Al2O3膜薄,厚度约μm。Al2O3的熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点(约660℃),而且体积质量大,约为铝的倍。焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易形成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。因此,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并加强焊接区域的保护。 (2)较大的热导率和比热容铝及铝合金的热导率和比热容约比钢大1倍,焊接过程中大量的热量被迅速传导到基体金属内部。因此,焊接铝及铝合金比钢要消耗更多的热量,焊前常需采取预热等工艺措施。 (3)热裂纹倾向大线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时的体积收缩率达%左右,因此焊接某些铝合金时,往往由于过大的内应力而产生热裂纹。生产中常用调整焊丝成分的方法来防止产生热裂纹,如使用焊丝HS311。? (4)容易形成气孔形成气孔的气体是氢。氢在液态铝中的溶解度为100g,而在660℃凝固温度时,氢的溶解度突降至100g,使原来溶解于液态铝中的氢大量析出,形成气泡。同时,铝和铝合金的密度小,气泡在熔池中的上升速度较慢,

铝及铝的焊接工艺

鋁及鋁的焊接工藝 鋁及鋁合金的焊接特點 (1)鋁在空氣中及焊接時極易氧化,生成的氧化鋁(Al2O3)熔點高、非常穩定,不易去除。阻礙母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夾渣、未熔合、未焊透等缺欠。鋁材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊縫產生氣孔。焊接前應采用化學或機械方法進行嚴格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接過程加強保護,防止其氧化。鎢極氬弧焊時,選用交流電源,通過“陰極清理”作用,去除氧化膜。氣焊時,采用去除氧化膜的焊劑。在厚板焊接時,可加大焊接熱量,例如,氦弧熱量大,利用氦氣或氬氦混合氣體保護,或者采用大規範的熔化極氣體保護焊,在直流正接情況下,可不需要“陰極清理”。 (2)鋁及鋁合金的熱導率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多。鋁的熱導率則是奧氏體不銹鋼的十幾倍。在焊接過程中,大量的熱量能被迅速傳導到基體金屬內部,因而焊接鋁及鋁合金時,能量除消耗於熔化金屬熔池外,還要有更多的熱量無謂消耗於金屬其他部位,這種無用能量的消耗要比鋼的焊接更為顯著,為了獲得高質量的焊接接頭,應當盡量采用能量集中、功率大的能源,有時也可采用預熱等工藝措施。 (3)鋁及鋁合金的線膨脹系數約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍。鋁凝固時的體積收縮率較大,焊件的變形和應力較大,因此,需采取預防焊接變形的措施。鋁焊接熔池凝固時容易產生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內應力。生產中可采用調整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的產生。在耐蝕性允許的情況下,可采用鋁矽合金焊絲焊接除鋁鎂合金之外的鋁合金。在鋁矽合金中含矽0.5%時熱裂傾向較大,隨著矽含量增加,合金結晶溫度範圍變小,流動性顯著提高,收縮率下降,熱裂傾向也相應減小。根據生產經驗,當含矽5%~6%時可不產生熱裂,因而采用SAlSi (矽含量4.5%~6%)焊絲會有更好的抗裂性。 (4)鋁對光、熱的反射能力較強,固、液轉態時,沒有明顯的色澤變化,焊接操作時判斷難。高溫鋁強度很低,支撐熔池困難,容易焊穿。 (5)鋁及鋁合金在液態能溶解大量的氫,固態幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和快速冷卻的過程中,氫來不及溢出,極易形成氫氣孔。弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊縫中氫氣的重要來源。因此,對氫的來源要嚴格控製,以防止氣孔的形成。 (6)合金元素易蒸發、燒損,使焊縫性能下降。 (7)母材基體金屬如為變形強化或固溶時效強化時,焊接熱會使熱影響區的強度下降。 (8)鋁為面心立方晶格,沒有同素異構體,加熱與冷卻過程中沒有相變,焊縫晶粒易粗大,不能通過相變來細化晶粒。 2. 焊接方法 幾乎各種焊接方法都可以用於焊接鋁及鋁合金,但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應性不同,各種焊接方法有其各自的應用場合。氣焊和焊條電弧焊方法,設備簡單、操作方便。氣焊可用於對焊接質量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。焊條電弧焊可用於鋁合金鑄件的補焊。惰性氣體保護焊(TIG或MIG)方法是應用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可采用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可采用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊。熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊應用越來越廣泛(氬氣或氬/氦混合氣) 3.焊接材料 (1)焊絲 鋁及鋁合金焊絲的選用除考慮良好的焊接工藝性能外,按容器要求應使對接接頭的抗拉強度、塑性(通過彎曲試驗)達到規定要求,對含鎂量超過3%的鋁鎂合金應滿足沖擊韌性的

钢轨铝热焊(自学附图)

钢轨铝热焊自学 (铝热焊) 2016-8-28 公子小白

目录 1.工艺流程 (1) 2.工艺操作 (1) 2.1 在焊接现场的准备 (1) 2.2轨道的准备 (1) 2.3 钢轨端头的对正 (2) 2.4立砂模 (3) 2.5预热 (4) 2.7浇注 (5) 2.8拆除砂模、推瘤 (5) 2.9 热打磨 (6) 2.10 冷打磨 (6) 2.11收尾 (7) 3.附注: (7)

钢轨铝热焊施工工艺 1.工艺流程 该工艺流程共分13个步骤:到焊接现场前的准备→在焊接现场的准备→轨道的准备→钢轨端头打磨、除锈→钢轨端头对正→立砂模→预热→装焊药、放置坩埚→点火、钢水浇注→拆除砂模、推瘤→热打磨→冷打磨→焊头检测。为确保工地现场铝热焊接质量,施工时必须严格按照工艺流程进行操作,控制好每一个步骤。 2.工艺操作 2.1 在焊接现场的准备 (1)测量轨温,掌握施工时的轨温情况。 (2)确认钢轨类型并记录,检查是否和焊剂类型一致。 (3)在线外合适的地方挖一个深300mm的坑,放置浇注后的坩埚等废弃物,要注意是否有地下光电缆。 (4)钢轨两端各卸掉3~6根轨枕上的扣件,如果是曲线部分,需依据曲线半径的大小去掉更多的扣件。 2.2轨道的准备 (1)检查轨道的直度和表面,同时用钢丝刷或打磨机清理钢轨端头10~15cm,除去氧化物;检查轨头是否有压塌现象,如有压塌,应先进行锯轨;锯轨时,应注意保证钢轨断面的垂直度,垂直公差为1mm,不能内斜,确保浇注时钢水能灌满轨逢,锯轨外斜时,应保证两轨头上下间距均在23~27mm范围内。 (2)检查钢轨端头位置,其距离轨枕应≥10cm,否则应调整轨枕。

铝合金焊接缺陷的分析与研究

铝合金焊接缺陷的分析与研究 铝合金焊接具有密度低、耐腐蚀以及良好的导热性和导电性等特点,在机械、航空以及电子产业中都有广泛的应用。但是,铝合金焊接也存在着裂纹和气孔等多种缺陷。本文针对这些缺陷产生的原因进行了分析和探讨,并针对特定的缺陷提出了具体的防止对策。 在机械制造行业中,焊接加工是一种应用广泛的加工方式,它不仅强度可靠,节省材料,还能加工出其它加工方式难以完成的产品。在焊接中,铝合金焊接具有耐腐蚀、比强度高以及良好的导热性和导电性。这些特点使铝合金焊接在机械、电力以及轨道车辆等多个领域中得到了广泛的应用。但是在铝合金焊接中也存在着裂纹、气孔以及咬边等各种缺陷,这对焊接产品的质量产生了严重的威胁。本文从铝合金的性能和焊接特性出发,对铝合金焊接存在的缺陷进行分析和介绍,并针对性的提出防止对策。 铝合金的性能及其焊接特性 铝合金中的铝是一种轻金属,它的密度非常小,利用它来焊接成的产品重量低,这在航天航空以及交通轨道等领域具有重要的意义。铝合金的耐腐蚀非常好,不容易受到环境的侵蚀,同时它的比强度也高,焊接成的产品质量好。铝合金的导电导热性能好,在低温下也能保持良好的机械性能。 目前焊接所用铝合金用的比较多的是铝锰合金和铝镁合金两类。在航天航空等重要领域也会用到比强度和比刚度高的铝铜合金和铝锂合金。

这些铝合金主要具有以下一些焊接特性。第一,铝合金的氧化能力特别强,在焊接过程中会生成氧化薄膜。第二,铝合金具有高导电性和导热率,不会因局部过热产生内应力,但也因此所需能量更多。第三,线膨胀系数和凝固体积收缩率比较大,容易形成热裂纹。第四,焊接时铝合金没有具体的颜色变化,这给焊接者的观察工作带来困难。第五,铝合金在高温中容易吸入气体,在焊接过程中会形成气孔。 铝合金焊接常见缺陷分析及研究 因为铝合金自身存在的一些焊接特性,以及其它各种原因,在铝合金焊接中容易出现裂纹、气孔、焊缝成型不良以及咬边等多种缺陷。下面本文将针对各个缺陷产生的原因进行分析,再提出具体的防止对策。 2.1.裂纹 形成的原因有很多种,对于某些含共晶相及杂质相比较多的铝合金,在焊后冷却过程中,容易形成裂纹。因为铝合金的线膨胀系数和凝固体积收缩率比较大,在焊缝冷却时容易产生拉伸变形。此外,铝合金在冷却凝固的过程中,在一定的温度范围内存在液态和固态金属,此时的铝合金强度和塑性都很低。在这个温度范围内,容易产生裂纹,特别是在这几种情况共同存在的情况下,裂纹发生情况更加严重。裂纹的存在会产生应力集中,降低了整个焊接结构的强度。对于裂纹的检验方法,有经验的工作人员可以直接凭视觉进行评估。为了保险起见,还可以采用量尺或者X光进行检测。 针对裂纹缺陷,我们可以采取以下措施:第一,选取合适的焊接铝合

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