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低合金钢的焊接工艺分析参考文献：焊接冶金学-材料焊接性机械工业出版社李亚江金属焊接性基础化学工业出版社孟庆森金属学与惹出了机械工业出版社崔忠圻覃耀春金属工艺学哈尔滨工业大学出版社邢忠文张学仁金属材料焊接工艺机械工业出版社李荣雪金属材料焊接工艺化学工业出版社雷玉成结构钢的焊接冶金工业出版社荆洪阳（译）1．低合金钢的发展和应用随着科学的发展和技术的进步，焊接结构设计日趋向高参数、轻量化及大型化发展，对钢材的性能提出可越来越高的要求。
低合金钢由于性能优异和经济效益显著，在焊接结构中得到了越来越广泛的应用。
低合金钢的发展大体经历了三个阶段。
20世纪20年代以前，工程上钢结构的制造主要采用铆接，设计参数主要是抗拉强度。
钢的强化主要是靠碳以及单一合金元素，如Mn、Si、Cr等，总质量分数达到2%~3%,甚至更高一些。
20世纪20~60年代，钢结构制造中逐步采取了焊接技术，设计参数要考虑材料的屈服强度、韧性、和焊接性要求。
为了防止焊接裂纹，刚的化学成分低碳多合金化发展方向，碳的质量分数一般在0.2%一下，含2~4个有利于焊接性的合金元素并铺以热处理强化等工艺措施。
20世纪70年代以后，低合金高强度钢得到快速发展，钢中碳的质量分数降低到0.1%一下，有的钢向超低碳含量方向发展。
Ti、V、Nb等合金微量元素逐步引起关注，而且像多元复合合金化方向发展。
现代低合金钢的重大进展，自20世纪70年代以来，世界范围内低合金高强度钢的发展进入了一个全新时期，以控制轧制技术和微合金化的冶金学为基础，形成了现代低合金高强度钢即微合金化钢的新概念。
进入80年代，一个涉及广泛工业领域和专用材料门类的品种开发，借助于冶金工艺技术方面的成就达到了顶峰。
在钢的化学成分—工艺—组织—性能的四位一体的关系中，第一次突出了钢的组织和微观精细结构的主导地位，也表明低合金钢的基础研究已趋于成熟，以前所未有的新的概念进行合金设计。
低合金钢的应用，低合金钢在建筑、桥梁。
铝合金钎焊工艺一、引言铝合金是一种常见的轻质材料，具有优良的导热性、导电性和可塑性，因此在航空航天、交通运输、建筑等领域得到广泛应用。
而铝合金的钎焊工艺是将两个或多个铝合金件通过钎焊技术连接在一起，以满足特定的工程需求。
本文将详细介绍铝合金钎焊的工艺过程、工艺参数和常见问题及解决方法。
二、铝合金钎焊的工艺过程1.准备工作在进行铝合金钎焊之前，需要对焊件进行清洁处理，以去除表面的氧化物和污染物。
一般采用机械抛光、化学清洗或电解清洗等方法。
同时，还需要准备好所需的钎焊材料，如钎焊丝、钎剂等。
2.装配焊件将需要钎焊的铝合金件按照设计要求进行装配，确保各个部件的位置和间隙满足要求。
在装配过程中，可以使用夹具或者临时固定装置来保持焊件的位置稳定。
3.热处理在进行铝合金钎焊之前，需要对焊件进行热处理。
热处理可以提高铝合金的可塑性和焊接性能，同时还可以减少焊接过程中的应力和变形。
常用的热处理方法包括时效处理、固溶处理等。
4.钎焊操作将已装配好的焊件放置在焊接设备中，然后根据设计要求和钎焊工艺规程，选择合适的焊接工艺参数。
一般包括钎焊温度、加热速度、保温时间和冷却速度等。
在进行钎焊操作时，要注意保持焊件的稳定，控制焊接温度，确保钎焊材料充分熔化和扩散。
5.冷却处理钎焊完成后，需要对焊接部位进行冷却处理。
冷却处理可以消除焊接过程中产生的应力和变形，提高焊缝的强度和密封性。
常用的冷却方法包括自然冷却、水淬等。
三、铝合金钎焊的工艺参数1.钎焊温度钎焊温度是指钎焊接头达到熔化温度的温度范围。
一般情况下，铝合金的钎焊温度为450℃-600℃，具体温度取决于铝合金的成分和焊接要求。
2.加热速度加热速度是指焊件在钎焊过程中的升温速度。
加热速度过快会导致焊接不均匀和焊缝质量下降，加热速度过慢则会延长焊接时间和增加能量消耗。
一般情况下，加热速度为50℃/min-200℃/min。
3.保温时间保温时间是指焊件在钎焊温度下保持稳定的时间。
焊接工程学知识总结焊接工程学知识总结作为现代制造业中不可或缺的一部分，焊接技术因其高效、精准等特点得到广泛应用。
然而，要做好焊接工作并非易事，除了掌握基本的操作技巧和安全常识外，也需要了解一定的焊接工程学知识。
以下是本文对焊接工程学知识的总结与梳理。
一、焊接原理焊接的原理是通过加热后将焊接材料融合成一体，并在冷却后形成牢固的链接。
其中，加热的方式包括火焰加热、电弧加热、激光加热等，选择何种方式需要根据实际情况来决定。
另外，焊接材料的选择和保护气体的使用也对焊接效果有着重要的影响。
二、焊接质量控制焊接质量的控制需要从多个方面入手，以下是需要注意的几个方面：1.焊接前的预处理。
焊接工件必须清洁干燥，并且与周围环境隔绝，杜绝气氛中的水分、灰尘和杂质等对焊接过程的干扰。
2.焊接参数的选择。
包括焊接电流、焊接时间、焊接速度、焊接温度等，需要根据焊接材料的特点和焊接部位的要求来进行调整。
3.焊接材料的质量。
焊接材料的质量对焊接的成败至关重要，需选择符合标准规定的优质焊材，并在使用过程中注意材料的储存等工作。
4.人工操作。
焊接过程中工人的技术水平和耐心也是成功与否的重要因素之一。
需根据不同焊接类型和焊接难度来进行技术评定和培训。
三、焊接缺陷及检测处理焊接缺陷是形成在焊接接头中会造成安全事故或减弱接头力学性能的欠缺，如裂缝、气孔、夹杂、熔合不良等。
因此，必须进行缺陷检测处理。
1.非破坏性检测。
包括超声波检测、射线检测、磁粉检测等。
此类检测方法不会对焊接件造成破坏，可以在生产过程中得到有效控制。
2.破坏性检测。
包括切割试验、拉伸试验、冲击试验等。
一般在焊接过程中需要进行破坏性实验，以判断焊接缺陷的类型和程度。
四、焊接安全措施焊接过程中，由于焊接材料的高温和电弧或火焰的瞬间强光，使得安全事故发生的风险较高，必须严格执行以下安全措施：1.选用符合标准的个人防护用品，包括隔热手套、防辐射面罩、高温服等。
2.严禁使用有爆炸隐患的溶剂和危险物品，要根据材料特性选用合适的溶剂和化学品。
金属焊接课程设计一、教学目标本节课的学习目标包括：1.知识目标：学生需要掌握金属焊接的基本原理、方法和应用领域；了解焊接过程中的物理和化学变化。
2.技能目标：学生能够正确操作焊接设备，进行焊接实验，并评估焊接质量。
3.情感态度价值观目标：培养学生对金属焊接技术的兴趣和热情，提高学生对工程技术的重要性和创新精神的认识。
通过对课程性质、学生特点和教学要求的分析，明确课程目标，并将其分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括：1.金属焊接的基本原理：介绍金属焊接的定义、分类和基本原理，如熔化焊接、压力焊接和电阻焊接等。
2.焊接方法：介绍常见的焊接方法，如氩弧焊接、电弧焊接、气体保护焊接等，并讲解其特点和应用领域。
3.焊接过程：讲解焊接过程中的物理和化学变化，包括熔化、熔池形成、熔池控制等。
4.焊接设备：介绍焊接设备的基本组成和使用方法，如焊接电源、焊接机器人等。
5.焊接质量评估：讲解焊接质量的评估方法和标准，如视觉检测、无损检测等。
教学内容的安排和进度将根据学生的学习情况和教学目标进行调整。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法：1.讲授法：教师将讲解金属焊接的基本原理、方法和应用领域，为学生提供系统的知识框架。
2.讨论法：学生将分组讨论焊接过程中的问题，培养学生的思考和合作能力。
3.案例分析法：教师将提供实际的焊接案例，学生通过分析案例，巩固所学知识，并培养解决问题的能力。
4.实验法：学生将亲自动手进行焊接实验，实践所学知识，提高操作技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威的金属焊接教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资料。
3.多媒体资料：制作精美的多媒体课件，通过动画、图片等形式，生动展示焊接过程和设备。
轻合金超声焊接工艺研究
轻合金超声焊接工艺是一种用超声波作为能量源，将两个轻合金材料进行焊接的过程。
它
主要适用于铝合金、镁合金等轻合金材料的焊接。
轻合金超声焊接工艺的研究主要包括以下几个方面：
1. 材料选择：研究不同轻合金材料的焊接性能，选择适合超声焊接的材料。
对于不同的轻合金
材料，其焊接工艺参数和工艺方式可能有所差异。
2. 超声焊接参数的研究：超声焊接过程中的参数选择对焊接质量具有重要影响。
研究超声频率、振幅、压力和时间等参数对焊缝强度、焊接界面形貌等性能的影响，找到最佳的焊接参数。
3. 焊接过程的研究：研究焊接过程中的物理效应和化学反应，分析焊接区域的热传导、塑性流
动等现象，探索影响焊接质量的因素，提高焊接质量和效率。
4. 焊接接头设计：研究不同焊接接头的设计和形式，优化焊接接头的形状和结构，提高焊接强
度和密封性。
5. 焊接质量检测和评估：研究焊接接头的缺陷检测方法，如超声波检测、X射线检测等，评估
焊接接头的质量和可靠性。
通过对轻合金超声焊接工艺的研究，可以实现高效、高强度和高质量的轻合金材料焊接，推动
轻合金材料在工程领域的应用。
铝及铝合金焊接要点解析铝（Aluminium）是一种金属元素，元素符号为Al，原子序数为13。
其单质是一种银白色轻金属，有延展性。
商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。
在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。
铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。
易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。
相对密度2.70。
熔点660℃。
沸点2327℃。
铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。
航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。
应用极为广泛。
工业纯铝具有铝的一般特点，密度小，导电、导热性能好，抗腐蚀性能好，塑性加工性能好，可加工成板、带、箔和挤压制品等，可进行气焊、氩弧焊、点焊。
工业纯铝不能热处理强化，可通过冷变形提高强度，惟一的热处理形式是退火，再结晶开始温度与杂质含量和变形度有关，一般在200℃左右。
退火板材的σb=80～100MPa，σ0.2=30～50MPa，ζ=35%～40%，HB=25～30。
经60%～80%冷变形，虽然能提高到150～180MPa，但ζ值却下降到1%～1.5%。
增加铁、硅杂质含量能提高强度，但降低塑性、导电性和抗蚀性。
铝合金焊接是指铝合金材料的焊接过程。
铝合金强度高和质量轻。
主要焊接工艺为手工TIG焊（非熔化极惰性气体保护焊）、自动TIG焊和MIG焊（熔化极惰性气体保护焊），其母材、焊丝、保护气体、焊接设备。
铝及铝合金在现代工程技术所用的各种材料中占有举足轻重的地位，它在世界年产量仅次于钢铁而居第二位，在有色金属中则居第一位。
如果说铝合金最初是在航空工业中崭露头角的话，那么近几十年来，除航空工业外，在航天、汽车、船舶、桥梁、机械制造、电纯铝的熔点低（660℃），熔化时颜色不变，难以观察到熔池，焊接时容易塌陷和烧穿；热导率是低碳钢的三倍，散热快，焊接时不易熔化；线膨胀系数是低碳钢的二倍，焊接时易变形；在空气中易氧化成致密的高熔点氧化膜Al2O3（熔点2050℃），难熔且不导电，焊接时易造成未熔合、夹渣并使焊接过程不稳定。
金属焊接技术基础金属焊接是一种常见的加工方法，用于将金属材料连接在一起。
它在制造业中有着广泛的应用，能够满足各种结构和构件的需要。
了解金属焊接技术的基础知识对于想要从事相关工作或是对该领域感兴趣的人来说是非常重要的。
一、焊接原理金属焊接的基本原理是通过加热和熔化金属材料，使其相互结合形成一个整体。
焊接过程中需要借助热源，热源可以是火焰、弧光、激光等。
在金属熔融的状态下，通过施加力量或者添加填充材料，将两个或多个金属结合在一起。
二、常见的焊接方法1. 电弧焊电弧焊是最常见和广泛使用的焊接方法之一。
它通过电弧的高温来熔化金属材料，形成焊缝。
电弧焊又可分为手工电弧焊和自动化电弧焊。
手工电弧焊是操作简便，适用于一般焊接任务，而自动化电弧焊适用于批量焊接。
2. 气焊气焊是使用氧气和燃气（例如乙炔）混合后点燃，形成火焰来熔化金属材料的焊接方法。
气焊在某些情况下比电弧焊更具优势，例如对金属溶解温度较低的情况。
3. TIG焊TIG焊（氩弧焊）是使用非消耗性钨电极，在保护性气氛中熔化金属材料形成焊缝的一种焊接方法。
TIG焊广泛用于高质量焊接领域，特别是对焊接温度和热变形要求较高的情况。
4. MIG/MAG焊MIG（金属惰性气体保护焊）和MAG（金属活性气体保护焊）是利用惰性气体或活性气体保护电弧稳定进行的焊接方法，常用于大规模和高效率的焊接任务。
它们适用于多种金属材料的焊接，包括钢、铝等。
三、焊接缺陷在金属焊接过程中，可能会产生一些焊接缺陷，这些缺陷会对焊接接头的质量和性能产生负面影响。
常见的焊接缺陷包括气孔、夹渣、未熔透、焊缝闭合不良等。
为了确保焊接接头的质量，需要在焊接前进行充分的准备工作，以及在焊接过程中采取正确的操作和控制措施。
四、焊接材料和设备焊接材料是实现金属焊接的重要组成部分。
填充材料、焊剂、焊接盖板等都会对焊接接头的质量和性能产生重要影响。
此外，选择适合的焊接设备和工具也非常关键，不同的焊接方法和工作需要不同的设备和工具。
浅谈航空航天中的铝合金焊接工艺近些年来，随着航空航天的不断发展，对航天器材料的要求也越来越高，由于铝及铝合金密度小，强度好、易加工成型、弹性好、抗冲击性能好、耐腐蚀、耐磨、表面易着色、可回收再生等良好的物理化学性能，在航空航天工业中得到了广泛的应用。
轻合金的广泛应用又促进了轻合金焊接工艺的发展，文章分别对铝及铝合金的钎焊，钨极惰性气体保护焊，熔化极惰性气体保护焊，搅拌摩擦焊，超塑成形/扩散连接进行了概述。
标签：航空航天；铝合金；焊接随着科技的进步及航空航天工业的发展，对材料的要求越来越高。
减轻零件质量和降低制造成本使轻合金在航空航天领域得到应用。
轻合金能使飞行器在减轻质量的同时，节约能源，降低费用，增加有效载荷，进而带来可观的经济效益[1]。
铝的地球储量丰富，约占地壳重量的8%[2]，铝合金是极具竞争力的在工业上应用最广泛的轻金属。
铝及铝合金材料具有密度小，强度适中、弹性好、易加工成型、抗冲击性能好、耐磨、耐腐蚀、易表面着色、可回收再生等优良特性，在飞机制造中得到了广泛应用[3]。
焊接是轻合金材料的重要连接技术之一，具有减重、节材和提高生产效率的作用[4]。
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也拓展了铝合金的应用领域[5]。
下面介绍几种可应用于铝合金的焊接工艺。
1 钎焊铝及铝合金的钎焊是目前国内外学者研究较多的热点之一，其钎焊技术也得到了很大的发展。
钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法[6]。
钎焊变形小，接头光滑美观，适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件。
钎焊又包括软钎焊和硬钎焊，软钎焊的温度不超过450℃，基体金属不熔化，不产生界面反应，避免了高温加热对被连接材料的影响。
硬钎焊接头强度高，有的可在高温下工作。
2 钨极惰性气体保护焊钨极惰性气体保护焊是最早的气体保护电弧焊方法，广泛用于焊接容易氧化的有色金属铝、镁及其合金、钛及钛合金等。
轻合金焊接工艺在航空航天上的应用轻合金焊接工艺在航空航天上的应用北京动力机械研究所刘萝威文摘航空航天飞行器向着轻质、低成本、高可靠性的方向发展，一些高性能轻合金焊接件逐渐在航空航天领域得到应用。
介绍了可焊性铝锂合金的研究进展，以及熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊、可变极性等离子弧焊、电子束焊、搅拌摩擦焊和超塑成形／扩散连接等工艺在航空航天飞行器上的应用，最后展望了一些新技术的应用发展前景。
主题词搅拌摩擦焊电子束焊轻合金铝锂合金焊接替代铆接，可以减轻构件质量，提高结构件的整体性，简化加工与装配工序，提高生产效率，节约成本。
随着对一些高性能轻合金如铝锂合金、钛合金研究的深入，以及焊接技术的不断发展，减轻零件质量和降低制造成本使得这些轻合金的焊接件逐渐在航空航天领域得到应用。
航空航天用焊接件的特点是产量低、成本高、可靠性高、服役条件严格，这些轻合金焊接件能使飞行器在减轻质量的同时，增加有效载荷，进而带来可观的经济效益。
１可焊性铝锂合金的研究进展铝锂(Al-Li)合金作为一种低密度、高弹性模量、高比强度和高比刚度的铝合金，适用于制造承受轴向压缩载荷和外部破坏应力的结构件，如液体运载火箭的贮箱、尾部级间段、仪器舱和头部壳体、战术导弹各舱段等，具有广阔的应用前景。
用Al-Li合金代替铝合金，可使构件质量减轻10%～15%，刚度提高15%～20%，被认为是21世纪理想的航空航天飞行器结构材料[1]。
焊接是制造Al-Li合金航空航天构件如火箭推进剂贮箱、导弹弹头壳体的主要工艺技术之一。
国外对Al-Li合金焊接性做了大量的研究工作。
目前较先进的高强可焊Al-Li合金有俄罗斯的1460合金，美国的Weldalite 049 系列合金。
1987年原全苏航空材料研究院在1450 Al-Li 合金的基础上，添加0.05%～0.14% 的Sc，形成Al-Cu-Li-Mg-Zr-Sc系合金，牌号为1460，其强度、焊接性能均好于1420 Al-Li合金。
低合金钢的焊接第一节概述低合金钢是在碳素钢基础上加入一定量合金元素的合金钢。
合金元素的总含量一般不超过5%,以提高钢的强度并保证其具有如耐低温，耐高温或耐腐蚀等。
焊接中常用的低合金钢分为高强钢，低温用钢，耐蚀钢及朱光体耐热钢•1, 高强钢（强度用钢）：主要特点是强度高，塑性，任性交好，广泛用于压力容器，桥梁，船舶，飞机等结构。
他按钢材屈服强度级别和热处理状态分为三类：1）热扎，正火钢•屈服强度294--490MPa,在热扎或正火状态下使用,属于非热处理强化钢，使用较广.2）低碳调质钢，屈服强度490--980MPa,是热处理强化钢,有高的硬度和教好的任性和塑性，可以直接在调质状态下焊接，焊接后不要求调质处理。
3）中碳调质钢，这种钢的屈服强度一般在880 —1176Mpa以上，钢中含碳量较高0.25—0.5%，用于强度要求高的产品或部件，如火箭发动机外壳，飞机起落架等。
焊接性差。
2, 低温用钢，这种钢用于空气分离设备，石油分离设备等各种低温容器及寒冷地区的金属结构。
因此，对钢材的低温任性要求高，这种钢大部分视低碳低合金钢，一般在正火状态下使用。
3, 低合金耐蚀钢，这种钢主要用于制造车辆，石油，化工，造船，海上采油，海底电缆等设备，一般在热轧或正火状态下使用，属于非热处理强化钢。
4, 镀层钢，在低碳钢或低合金钢表面，采用热锓，电镀或其他方法镀上一层耐蚀或耐热金属而成镀层钢。
第二节低合金钢用焊接材料一，焊丝:分为实心和药心焊丝两种.四，低合金钢用焊接材料的选择原则：1, 总的原则是要根据产品对焊缝性能要求选择焊接材料。
高强钢焊接时，一般应选择与母材强度相当的焊接材料，必须综合考虑焊缝金属的任性，塑性和强度。
只要焊缝强度或焊接接头的实际强度不低于产品的要求即可.焊缝金属强度过高，将导致焊缝任性，塑性以至抗裂性能下降，降低焊接结构的使用安全性。
如海洋工程，超高强钢壳体及压力容器。
低温用钢，耐蚀钢及镀钢焊接时，选用焊接材料，还应该保证焊缝金属具有相应的特殊性能（如低温，高温性能及耐腐蚀性能等）。
第三章合金结构钢的焊接§3-1 合金结构钢的分类科技的发展对工程结构和机械零件用钢的性能提出高要求，碳素结构钢不能满足。
碳素结构钢+合金元素（改善材料的性能）→合金结构钢分类：强度用钢、特殊用钢一、强度用钢（高强钢）σs≥294N/mm2，大量用于常温工作的受力结构如压力容器、动力设备、工程机械、桥梁、建筑、管道等。
1. 热轧（热轧态）及正火钢（正火态使用）294～343为热轧钢σs=294～490N/mm2（低合金、非热处理强化）。
微合金化控轧钢：CF钢σs≥343N/mm2 Wc↓↓,（正火钢）微合金化钢Z向钢板、σs≥343N/mm2，钙处理，真空降气，Ws大大降低2. 低碳调质钢σs441～980N/mm2热处理强化Wc≤0.025%,δ↑,韧性↑σ↑可用调质态焊，焊后不须调质处理，必要时去应力处理。
σs=441-490N/mm2，分调质与非调质二类。
正火（正火+回火）钢，合金元素沉淀强化，细化晶粒，δ↑,韧性↑但W M↑↑,韧性↓δ↓正火钢σs≤490N/mm2左右。
同一强度等水平，所需W M<W M正火，因调质处理充分发挥合金元素的作用，但生产麻烦。
σ、Ak保证）（M、B组织、↑3. 中碳调质钢σs=880～1176N/mm2，热处理强化钢。
Wc>0.3%，淬硬性增大，韧性降低。
退火态焊接，整体热处理，结构自重↓（飞机起落架、火箭壳体）二、特殊用钢1.珠光体耐热钢具较好的高温强度和高温抗氧化性。
T工作=500～600℃高温设备，（热动力设备、化工设备）Cr 、Mo 为基的低、中合金钢，T 工作越高，V ，W ，Nb ，B 等。
焊后不进行调质处理，焊后主要进行高温回火处理。
2.低温钢必须保证足够高的低温韧性，强度无特殊要求。
T 工作=-40～-196℃，（低温装置），严寒地区的工程结构（桥梁）。
液化石油（45-≤℃），液化天燃气（-162℃）。
含Ni 的低碳合金钢，正火或调质态使用。
