1.1铝及铝合金焊接材料应用

铝和铝合金扩散焊接摘要：一、铝及铝合金概述二、扩散焊接原理三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备2.焊接参数选择3.焊接过程中注意事项四、焊接接头性能分析五、应用实例及优缺点六、发展趋势与展望正文：一、铝及铝合金概述铝及铝合金在我国工业领域具有广泛的应用，其优良的性能如轻质、高强度、良好的耐腐蚀性等，使其在航空、航天、交通运输、建筑等领域受到青睐。

然而，铝及铝合金的焊接性能相对较差，传统的焊接方法难以获得高质量的焊接接头。

为此，扩散焊接技术应运而生，成为解决这一问题的有效手段。

二、扩散焊接原理扩散焊接是一种固态连接方法，通过高温和压力作用下，使焊接界面两侧的金属原子发生扩散，从而实现连接。

在扩散焊接过程中，焊接参数的选择至关重要，直接影响到焊接接头的质量。

三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备在进行铝和铝合金扩散焊接前，应充分了解焊接材料的性能、焊接接头的使用要求等，以确保选用合适的焊接参数。

此外，还需对焊接表面进行严格清理，去除油污、氧化膜等，以提高焊接质量。

2.焊接参数选择焊接参数主要包括焊接温度、保温时间、焊接压力和冷却速度等。

焊接温度的选择应使焊接界面两侧金属的原子扩散速度达到最佳，一般控制在400-500℃；保温时间要充分保证扩散过程的进行；焊接压力根据焊接件的厚度和性能要求选取，一般为0.5-1.0MPa；冷却速度应适当，过快会导致焊接接头性能下降。

3.焊接过程中注意事项在焊接过程中，应严格控制焊接参数，确保焊接过程中焊接件的变形和裂纹等缺陷。

同时，要注意观察焊接接头的形成情况，及时调整焊接参数，以获得最佳的焊接效果。

四、焊接接头性能分析铝和铝合金扩散焊接接头的性能较好，可以实现无缝连接，提高焊接接头的强度和耐腐蚀性能。

此外，焊接接头的性能还与焊接参数、焊接材料等因素密切相关。

通过合理调整焊接参数和选用合适的焊接材料，可以进一步提高焊接接头的性能。

五、应用实例及优缺点铝和铝合金扩散焊接在航空航天、交通运输、建筑等领域具有广泛的应用。

铝合金焊接技术和应用研究铝合金是一种广泛应用于工业领域的材料。

铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，在航空、汽车、船舶等领域得到了广泛应用。

铝合金的焊接技术也随着使用领域的不断扩大而得到了更多的研究和应用。

一、铝合金焊接技术概述铝合金焊接技术主要包括氩弧焊、TIG焊、MIG焊、激光焊等不同种类。

其中，氩弧焊是目前应用最为广泛的一种焊接技术。

氩弧焊具有焊缝质量好、成本低等优点，可用于航空、航天、汽车等领域的铝合金结构件的焊接。

TIG焊是一种适用于薄壁铝合金材料的焊接技术。

TIG焊具有功率控制、热输入量小、焊接速度快等优点，在航空、电子等领域得到广泛应用。

MIG焊是近年来发展起来的一种新型铝合金焊接技术。

MIG焊具有焊缝良好、成本低等优点，在汽车、电子、造船等领域的铝合金焊接中得到了广泛应用。

激光焊是一种适用于高要求、高精度、高效率的铝合金焊接技术。

激光焊是一种非接触式焊接技术，具有热影响区小、精度高、速度快等优点。

目前，激光焊用于航空、航天、汽车、电子等领域的高精度铝合金焊接中。

二、铝合金焊接技术的应用研究在航空领域，铝合金结构件的焊接质量直接关系到航空器的飞行安全。

目前，航空领域广泛应用TIG焊和高能激光焊技术。

高能激光焊具有焊缝几乎无顶部缺陷、堆焊率高等优点，是目前最为理想的航空领域铝合金结构件的焊接技术。

在汽车领域，铝合金的轻量化特性得到广泛应用。

铝合金车身结构件的焊接技术是汽车工业发展的重要技术之一。

目前，汽车领域广泛应用MIG焊、TIG焊和激光焊技术。

相较于氩弧焊来说，MIG焊和TIG焊在铝合金车身结构件的焊接中具有更好的适应性和焊缝品质。

在电子领域，铝合金是电子外壳的常用材料。

铝合金外壳的焊接技术直接关系到电子设备的密封性和机械强度。

目前，电子领域广泛应用TIG焊、激光焊技术。

相较于TIG焊来说，激光焊具有焊缝更细、威胁成像性好等优点，更适用于电子外壳的高密度、高精度焊接。

三、铝合金焊接技术的未来发展趋势随着新材料、新工艺的不断涌现，铝合金焊接技术也将不断发展。

铝及铝合金的焊接材料
（1）焊丝
铝及铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外，按容器要求应使对接接头的抗拉强度、塑性(通过弯曲试验)达到规定要求，对含镁量超过3％的铝镁合金应满足冲击韧性的要求，对有耐蚀要求的容器，焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。

因而焊丝的选用主要按照下列原则：
1）纯铝焊丝的纯度一般不低于母材；
2）铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近；
3）铝合金焊丝中的耐蚀元素(镁、锰、硅等)的含量一般不低于母材；
4）异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝；
5）不要求耐蚀性的高强度铝合金(热处理强化铝合金)可采用异种成分的焊丝，如抗裂性好的铝硅合金焊丝SAlSi一1等(注意强度可能低于母材)。

（2）保护气体
保护气体为氩气、氦气或其混合气。

交流加高频TIG焊时，采用大于99．9％纯氩气，直流正极性焊接宜用氦气。

MIG焊时，板厚<25 mm时宜用氩气；板厚25 mm～50 mm时氩气中宜添加10％～35％的氦气；板厚50mm-75mm时氩气中宜添加l0％～35％或50％的氦气；当板厚>75 mm时推荐采用添加50％～75％氦气的氩气。

氩气应符合GB／T 4842?995《纯氩》的要求。

氩气瓶压低于0.5 MPa 后压力不足，不能使用。

(3)钨极。

铝及铝合金的钎焊08材控 邢钧魁 20080607131摘 要 本文主要论述了铝及铝合金的分类、性能，以及铝及铝合金钎焊的研究现状、钎焊过程中有可能出现的问题以及在具体实施钎焊时钎剂、钎料的选择与搭配，还介绍了施焊前如何对表面进行清理、准备以及焊后的清理与处理工作、注意事项等。

关键词 钎焊 铝合金 钎剂 钎料1 铝及铝合金1.1铝及铝合金钎焊的研究现状铝合金具有密度小、强度高和耐腐蚀等优点，因而广泛应用于汽车、高速铁路车辆、航空航天和军事工业。

由于它特有的物理、化学性能，其焊接过程中会遇到一系列困难，如氧化、焊缝热裂纹和气孔等。

对于铝合金的焊接，传统的方法主要以熔化焊接为主，设备复杂，且对焊工的技术要求也比较严格。

铝钎焊作为铝合金连接的重要方法，具有钎焊件变形小。

尺寸精度高等优点，近年来在我国得到广泛的应用。

铝及铝合金的钎焊技术近年来研究较多。

随着新材料、新方法的不断出现，铝及铝合金的钎焊工艺也得到了快速的发展，其钎焊方法、钎料及钎剂都有很大的进步。

1.2 铝及铝合金的分类及性能铝及铝合金可以分为工业纯铝、变形铝合金和铸造铝合金。

变形铝合金是指经不同的压力加工方法制成的板、带、管、型、条等半成品材料；铸造铝合金以合金铸锭供应。

变形铝合金又分为不能热处理强化的铝合金和能热处理强化的铝合金。

铝是一种轻金属，密度小，仅为3/7.2cm g ，约为铜或钢的3/1；具有优良的导电性、导热性，良好的耐蚀性以及优良的塑性和加工性能等。

铝合金仍保持纯铝的密度小和耐蚀性好的特点，且力学性能比纯铝高得多。

经热处理后铝合金的力学性能要求可以和钢铁材料相媲美。

1.3 铝及铝合金钎焊的问题铝及铝合金的钎焊与其他合金相比比较难，是由于其表面有一层极为致密的氧化膜，这一层氧化膜的性能非常稳定，能够充分抵抗大气的腐蚀，又能在旧摸上随时生成新膜。

铝及铝合金在焊接的时候需要破坏这一层膜，否则熔化的钎料不能与母材润湿；焊后又需要维持保护膜的完整，否则接头将产生严重的腐蚀。

第一铝材焊接的标准焊接方法：几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其各自的应用场合。

气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。

气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。

焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。

惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。

铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。

铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。

熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛(氩气或氩/氦混合气) 焊前准备1、焊前清理：铝及铝合金焊接时，焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污;1)化学清洗：化学清洗效率高，质量稳定，适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。

可用浸洗法和擦洗法两种。

可用丙酮、汽油、煤油等有机溶剂表面去油，用40℃～70℃的5%～10%NaOH溶液碱洗3 min～7 min(纯铝时间稍长但不超过20 min)，流动清水冲洗，接着用室温至60℃的30%HNO3溶液酸洗1 min～3 min，流动清水冲洗，风干或低温干燥。

2)机械清理:在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时，常采用机械清理。

先用丙酮、汽油等有机溶剂擦试表面以除油，随后直接用直径为0.15 mm～0.2 mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷，刷到露出金属光泽为止。

一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨，以免砂粒留在金属表面，焊接时进入熔池产生夹渣等缺陷。

另外也可用刮刀、锉刀等清理待焊表面。

清理后如存放时间过长(如超过24 h)应当重新处理。

2、垫板:铝合金在高温时强度很低，液态铝的流动性能好，在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。

为了保证焊透而又不致塌陷，焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。

垫板可采用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。

垫板表面开一个圆弧形槽，以保证焊缝反面成型。

综合实验论文————铝及铝合金薄板的焊接工艺设计指导教师：郑曙阳姓名：马延帅学号：080301111学院：材料与化工学院二零一一年十一月五日摘要铝及铝合金具有优异的物理特性和力学性能，其密度小，比强度高，热，电导率高，耐腐蚀能力强，被广泛应用于汽车水箱的焊接结构上。

长期以来，由于焊接方法及焊接工艺参数的选取不当，严重影响了汽车水箱的焊接质量。

本文通过对焊接位置、焊缝坡口、工装、机械加工工艺措施的分析比较，提出了一套符合汽车水箱焊接的工艺方案，较好地解决了存在的问题。

‘关键词：钨极氩弧焊；焊缝质量；目录1.实验材料及试验方法-----------------------------------------------------1 1.1实验材料及焊接参数的选择---------------------------------------11.2金相试样的制备------------------------------------------------------22.试验数据及试验结果-----------------------------------------------------3 2.1金相图及其组织------------------------------------------------------32.2拉伸试验---------------------------------------------------------------53.试验数据分析--------------------------------------------------------------6 3.1力学性能的分析------------------------------------------------------7 3.2金相组织的分析------------------------------------------------------83.3焊接缺陷的分析------------------------------------------------------84.试验结论及建议-----------------------------------------------------------9 4.1实验结论---------------------------------------------------------------94.2建议---------------------------------------------------------------------95.致谢-------------------------------------------------------------------------106.参考文献-----------------------------------------------------------------11引言铝及铝合金具有优异的物理特性和力学性能，其密度小，比强度高，热，电导率高，耐腐蚀能力强，被广泛应用于汽车水箱的焊接结构上。

铝及铝合金焊材选用与匹配铝及铝合金焊材的选用与匹配在焊接工艺中起着至关重要的作用。

本文将从焊接材料的特性、焊接材料的选择以及焊材匹配的原则等方面进行论述。

一、焊接材料的特性铝及铝合金焊接材料的特性是了解其性能和应用的前提。

铝及铝合金具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性，且密度低。

铝合金的强度、塑性和硬度等性能根据不同的合金成分和热处理状态而有所差异。

焊接材料的选择应根据实际应用需求进行。

二、焊接材料的选择1. 硬焊料硬焊料是一种高强度的焊接材料，主要用于焊接铝合金结构件。

硬焊料具有良好的耐高温性能，可提供良好的焊缝强度和密封性。

常见的硬焊料有银焊条、铜-锌合金焊条等。

2. 软焊料软焊料是一种低温焊接材料，适用于焊接薄壁铝合金和铝合金与其他金属的连接。

软焊料熔点低，可减少对焊接基材的热影响。

常见的软焊料有铝-硅合金焊丝、铝-锡合金焊丝等。

3. 焊丝铝及铝合金焊接中常用的焊丝有纯铝焊丝和铝合金焊丝。

纯铝焊丝适用于焊接铝及铝合金与其他金属的连接，具有良好的塑性和焊接性能。

铝合金焊丝适用于焊接同种或相近的铝合金件，可提供较高的焊接强度。

4. 焊条焊条主要用于手工弧焊和氩弧焊。

铝及铝合金的焊条主要包括纯铝焊条和铝合金焊条。

纯铝焊条适用于焊接纯铝或铝合金与其他金属的连接。

铝合金焊条适用于焊接同种或相近的铝合金件，焊缝强度较高。

三、焊材匹配的原则焊材的选择应根据所需焊接材料的种类、合金成分和要求的焊接性能来确定。

一般来说，焊接不同种类的铝合金时，应选用相应的焊接材料；焊接相近合金时，应选用合金成分相近的焊接材料。

在焊接过程中，还需注意焊材与基材的相容性。

相容性不良的焊接材料可能导致焊缝强度不高，甚至出现焊接缺陷。

因此，焊接材料的选用应与基材的成分和特性相匹配。

另外，焊材的性能稳定性和可靠性也是选择的考虑因素之一。

优质的焊接材料应具有可靠的焊接性能和稳定的力学性能，确保焊接接头的质量和使用寿命。

结论在铝及铝合金焊接过程中，焊接材料的选用与匹配是确保焊接质量和性能的重要因素。

刍议铝及铝合金焊接生产中MIG焊接法的运用【摘要】铝合金作为代替传统钢铁材料的新型轻质材料在制造业中所占比重越来越大，而焊接则是其工业生产过程中一个必不可少的环节。

同时为了提高经济效益和产品质量，厚度为3.0mm以下高强板材越来越多地被采用，尤其是汽车行业。

这些薄板的应用，使薄板加工焊接技术成为研究的热点。

论文以铝合金薄板脉冲MIG焊接电源为研究对象，对其控制系统的关键技术进行了探讨，以便为其他研究人员作参考。

【关键词】铝合金；焊接；脉冲MIG焊1 引言随着社会发展的需求及科学技术的进步，制造业正朝着轻量化、强韧化、精密化的趋势发展。

在这种趋势的影响下，新型轻质合金材料及应用开发越来越受到重视。

各企事业院所、科研机构也纷纷加强了相应的研究工作，新型轻质合金材料在许多行业逐渐取代了传统材料。

因此，对新型轻质合金材料的焊接加工技术研究也逐渐成为产业发展的需求，且已成为研究重点，在此领域，我国与发达国家相比而言尚有一定的差距。

在新型轻质材料中，铝合金以其重量轻、强度高、抗腐蚀、低温时仍能保持较好的机械特性、价格适中等诸多优点，日益受到业界的青睐。

特别是铝合金薄板，广泛应用于航空、航天、汽车、造船、装饰、包装等领域，生产、生活中随处可见。

铝合金与传统的黑色金属相比，其物理、化学和焊接性能有着自己的显著特点，如热强性低、易氧化、气孔率高、热导率大、材质软等，特别是薄板，因为母材尺寸的限制，这些特点更加明显。

因而铝合金薄板在焊接时对信号的输入控制敏感性较高，如输入电流不合适将非常容易引起焊接过程不稳定、焊缝缺陷等问题。

所以，在焊接过程中对电流的精确控制是其焊接技术研究的重点。

2 现阶段铝合金薄板MIG焊技术现状与发展随着铝合金材料的广泛应用，其焊接技术也得到了快速发展，其中应为最为广泛的焊接工艺是熔化极惰性气体保护电弧焊（Metal Inert-gas Welding，简称MIG焊）。

目前，国内外大多数铝合金焊接都采用MIG焊，随着其技术的不断完善，获得高品质的MIG焊接效果已成为现实。