有色金属与其合金焊接60页PPT

金属焊接幻灯片
目录
• 焊接基本概念与原理 • 常见金属焊接方法及特点 • 金属焊接工艺与操作技巧 • 金属焊接缺陷识别与预防
目录
• 金属焊接质量检查与评价标准 • 安全生产与环保要求在金属焊接中应用
01
焊接基本概念与原理
焊接定义及分类
焊接定义
焊接是一种通过加热或加压，或 同时加热加压的方式，使两个分 离的金属表面达到原子间的结合 ，形成永久性连接的工艺过程。
化学成分分析
通过光谱分析、化学滴定等方法， 测定焊缝金属的化学成分。
04
06
安全生产与环保要求在金 属焊接中应用
安全生产规章制度遵守情况回顾
1 2 3
安全生产责任制落实情况
企业建立健全了安全生产责任制，各级管理人员 和员工明确各自的安全职责，并切实履行。
安全培训和教育情况
企业定期开展安全培训和教育活动，提高员工的 安全意识和操作技能，确保员工掌握必要的安全 知识和应急处理能力。
应急预案制定和演练情况
针对可能出现的紧急情况，企业制定相应的应急预案，并定期组织 演练，提高员工的应急处置能力。
环保法规遵守情况总结
环保法规执行情况
01
企业在金属焊接过程中严格遵守国家和地方环保法规，确保生
产过程中的废气、废水、噪声等污染物达标排放。
环保设施建设和运行情况
02
企业投入必要的资金和技术力量，建设和完善环保设施，确保
安全检查和隐患排查治理情况
企业定期进行安全检查和隐患排查治理工作，及 时发现和消除事故隐患，确保生产过程中的安全。
危险源辨识和风险评估结果展示
危险源辨识情况
通过对金属焊接过程中可能出现的危险源进行辨识，如高温、火 花、有害气体等，制定相应的防范措施。

②导热性强 ——1） 焊 接 时 易 造 成不 熔合现 象
氧 化 膜 密 度 与铝的 密度接 近： ——2） 易 成 为 焊 缝 金属 的夹杂 物 氧 化 膜 (特 别 MgO存 在不 很致密 氧化膜 )可吸收 较多水 分 ——3） 焊 缝 气 孔
线膨胀系数大 ——4） 焊 接 时 容 易 产生 翘曲变 形
淬火+自然时效 退火 包铝的，淬火+自然时效 包铝的，退火
淬火+自然时效 退火 淬火+人工时效 淬火 退火 淬火+人工时效 退火
420
240
210
110
380
220
180
110
470
330
210
110
430
300
180
100
300 160 323.4 215.6 127.4
170 60 274.4 117.6 60
7A03 1.8~2.4 1.2~1.6 0.10 0.20 0.20 6.0~6.7 __
0.05
0.02~0.0 8
__
超 7A04 1.4~2.0 1.8~2.8 0.20~0.6 0.50 硬
0.50 5.0~7.0
__
0.10~0.2 5
__
__
铝 7A09 1.2~2.0 2.0~3.0 0.15
2A11
2A12
2A01
6A02
7A04
材料状态
固溶态 退火 冷作硬化 退火 冷作硬化 退火 冷作硬化
抗拉强度 b /MPa
45
90
140 130 160 200 250
屈服强度 s /MPa
0.2=10 30
100 50 130 100 210

第三阶段：
溶质原子Cu继续富集，第二阶段形成的 θ ”相逐渐达到CuAl2的成分，并部分地 与母相α 固溶体的晶格脱离，形成一种 过渡相θ ’，随着θ ’ 的形成，固溶体的 晶格畸变程度减轻，合金趋于软化。
第四阶段：
稳定的θ 相- CuAl2形成，并与母相α 固溶体 完全脱离联系，使α 固溶体的晶格畸变大为 减轻，时效产生的强化效果显著减弱，合金 软化，这种现象称为“过时效”。
含11～13% Si，铸造后几乎全部得到
共晶组织，因而流动性很好，铸造发生热 裂的倾向小，但铸件致密度不高。可采用 压铸，增加致密度。
b、特殊硅铝明
为了增加铝合金强度，向合金加入能 形成强化相 CuAl2（θ相），Mg2Si（β相）， Al2CuMg（S相）的合金元素 Cu、Mg。
2、Al-Cu系铸造铝合金
Al-Cu-Mg系，它有强烈的时效强化作 用，经时效处理后具有很高的硬度、强度， 同时具有优良的加工工艺性能。含Cu、Mg 量低的硬铝合金，强度低而塑性高，Cu、 Mg量高则强度高、塑性低。
硬铝合金淬火+人工时效，有晶间腐蚀倾 向，故多采用淬火+自然时效。
3、超硬铝合金 LC3、LC4、LC5、LC6、LC9
L7
2#工业纯铝
7#工业纯铝
99.5%
98%
二、铝合金的成分、组织和性能特点 1、成分特点
纯铝的机械性能不高，为了提高铝的机
械性能，在铝中加入Cu、Zn、Mg、Si、Mn、
RE等元素制成铝合金。
铝合金仍保持纯铝密度小，抗蚀好等特 点，但机械性能比纯铝高的多。
2、组织特点
合金元素在铝中的溶解度一般都是有 限的，因此铝合金组织中除了形成铝基固 溶体（α ）外，还有第二相（金属间化合 物）出现。

铸造普通黄铜ZCuZn38，具有铸造性能好，组织致密， 主要用于一般的结构件和耐蚀零件。
3.3.2 有色金属及其合金
2、特殊黄铜
在普通黄铜中加入其他合金元素的黄铜。 加入的合金元素有铅、锡、铝、硅、锰、铁、镍等， 以改善切削加工性、提高耐蚀性、铸造性能和力学性能 等。 压力加工特殊黄铜的牌号用“H+主加合金元素符号+ 铜的百分含量-合金元素的百分含量”表示，例： HPb59-1。 铸造特殊黄铜的牌号表示方法与铸造铝合金相同，例： ZCuZn16Si4。
3.3.2 有色金属及其合金
2）常用轴承合金简介
锡基轴承合金（锡基巴氏合金） 铅基轴承合金（铅基巴氏合金） 铜基轴承合金 铝基轴承合金
是含铝、铍、硅、铅、锰等合金元素的铜基合金。主 要有：铝青铜、铍青铜等。
3.3.2 有色金属及其合金
3、轴承合金简介
1）轴承合金的性能和组织特点
轴承支承轴进行工作，会与轴颈产生摩擦。为减少轴 承对轴颈的磨损，对轴承合金有如下要求：
较高的抗压强度和疲劳强度； 摩擦系数小、表面能储存润滑油，耐磨性好； 良好的抗蚀性、热导性和较小的膨胀系数； 良好的磨合性点或硬基体上分布软质点。
3.3.2 有色金属及其合金
2）铝合金 1、铝合金的分类与牌号 1）铝合金的分类 分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 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。 2）铝合金的牌号 (1)变形铝合金牌号。采用四位字符牌号，铝合金的牌号 用2×××～8×××系列表示。 第一位数字：铝合金的组 别； 第二位字母：原始合金的改型情况，A为原始合金， B－Y为原始合金的改型合金。最后两位数字：区分同一 组中不同的铝合金。例：5A02。 (2)铸造铝合金牌号。用“Z+Al+元素符号+数字”表示。 数字是主加合金元素百分含量。例：ZAlSi9Mg。

焊接参数选择：根据材料性质、厚度等因素选择合适的焊接参数 操作规范：严格遵守操作规范，确保焊接质量和安全
影响因素：材料质 量、焊接工艺、操 作技能、环境条件 等
控制措施：严格控制 材料质量、制定合理 的焊接工艺、提高操 作技能、改善环境条 件等
检验标准：外观检 查、无损检测、力 学性能试验等
注意事项：加强焊接 过程的质量控制、重 视焊工培训和考核、 注意环境因素的影响 等
航空航天领域：有色金属具有高强度、耐腐蚀等特性，广泛应用于制造飞机、火箭等航空航天设备。 汽车制造领域：有色金属如铝、镁等轻质材料，在汽车制造中广泛应用，可提高汽车性能和燃油经济性。 电子电器领域：有色金属如铜、银等具有良好的导电性能，广泛应用于制造电子元器件、电线电缆等。 建筑领域：有色金属如锌、铝等具有耐腐蚀、美观等特性，在建筑领域中可用于制造门窗、栏杆等。 能源领域：有色金属如钛、镍等在能源领域中具有广泛的应用，如制造太阳能电池板、核反应堆等。
焊接缺陷预防措施：提出预防焊接缺陷的措施，如选择合适的材料、优化工艺、提高设备精度 等
焊接电流的选择：根据焊条直径、焊接位置、焊条材质等因素选择合适的焊接电 流，以确保焊接质量和效率。
焊接电压的选择：焊接电压对焊接质量也有重要影响，应根据焊条材质、焊件厚 度等因素选择合适的焊接电压。
焊接速度的选择：焊接速度过快或过慢都会影响焊接质量，应根据焊条材质、焊 件厚度等因素选择合适的焊接速度。
熔化焊原理：通过加热使金属达到熔化状态，再加入填充金属材料，冷却后形成焊接接 头
熔化焊分类：根据加热方法不同，可分为电弧焊、气焊、激光焊等
熔化焊特点：适用于各种金属材料，尤其是有色金属材料，操作简单，焊接质量稳定
熔化焊应用：广泛应用于航空航天、汽车制造、石油化工等领域

纯铝按其纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝。纯铝的牌号用 “铝”字汉语拼音字首“L”和其后面的编号表示。高纯铝的牌号有LG1、 LG2、LG3、LG4和LG5，“G”是高字的汉语拼音字首，后面的数字越 大，纯度越高，它们的含铝量在99.85%～99.99%之间。工业纯铝的牌 号有L1、L2、L3、L4、L4-1、L5、L5-1、和L6。后面的数字表示纯度， 数字越大，纯度越低。
8
❖ 超硬铝合金
超硬铝合金为Al-Mg-Zn-Cu系合金，并含有少量的Cr和Mn。牌号 有LC4、LC6等。Zn、Cu、Mg与Al可以形成固溶体和多种复杂的第二相。 其牌号用”LC“表示，”LC“是”铝超“二字的拼音字首。
所以经过固溶处理和人工时效后，可获得很高的强度和硬度。它是 强度最高的一种铝合金。但这种合金的抗蚀性较差，高温下软化快。可 以用包铝法提高抗蚀性。超硬铝合金多用来制造受力大的重要构件，如 飞机大梁、起落架等。
铸造铝合金按加入的主要合金元素的不同，分为Al－Si系、Al－Cu系、 Al－Mg系和Al－Zn系四种合金。合金牌号用“铸铝”二字汉语拼音字首 “ZL”后跟三位数字表示。第一位数表示合金系列，1为Al－Si系合金；2 为Al－Cu系合金；3为Al－Mg系合金；4为Al－Zn系合金。第二、三位数 表示合金的顺序号。如ZL201表示1号铝铜系铸造铝合金，ZL107表示7号 铝硅系铸造铝合金。
❖ 锻铝合金
LD5、LD7、LD10等属于这类铝合金。锻铝合金为Al-Mg-Si-Cu系 和Al-Cu-Mg-Ni-Fe系合金。其牌号用”LD“表示，”LD是“铝锻二字的 拼音字首。
该合金中的元素种类多但用量少，具有良好的热塑性，良好的铸造 性能和锻造性能，并有较高的机械性能。这类合金主要用于承受重载荷 的锻件和模锻件。锻铝合金通常都要进行固溶处理和人工时效。

精品资料
第14章 有色金属及其合金(héjīn)的焊接
14.1 铝及铝合金的焊接(hànjiē)
14.1.1 焊接工艺 14.1.1.1 铝及铝合金的特点
（3）
热处理强化铝合金
1
硬铝
2
锻铝
3
超硬铝
4
高强铝
精品资料
第14章 有色金属(yǒusè jīnshǔ)及其合金 的焊接 14.1 铝及铝合金的焊接(hànjiē)
第14章 有色金属(yǒusè jīnshǔ)及其合金的 焊接
14.1 铝及铝合金的焊接(hànjiē)
14.1.1 焊接工艺
14.1.1.3 铝及铝合金的焊接工艺
（2）
焊接材料的选择
③ 气焊溶剂的选择 气焊熔剂简称为气剂。铝及铝合金的焊接质量和工艺性还取决于气焊熔剂的成分和质量。
精品资料
第14章 有色金属(yǒusè jīnshǔ)及其合金 的焊接
池、焊丝、钨极不与空气中的氧、氮、水蒸气等反应；焊接过程不需采用熔剂，利用
电弧自身具有的特性——“阴极破碎作用”清除焊接区的氧化膜；电源较焊条电弧 焊、气焊集中，热影响区窄，焊接变形小；接头形式不受限制；电弧燃烧稳定，接头 成形美观，焊接质量优良；焊后不需要进行专门的清洗。
精品资料
第14章 有色金属及其合金(héjīn)的焊接
14.2.1 焊接工艺
14.2.1.3 铜及铜合金的焊接工艺
（2）
焊接材料的选择
(2) 气焊熔剂
气焊、碳弧焊通用的熔剂主要由硼酸盐、卤化物或它们的混合物组成。
精品资料
第14章 有色金属(yǒusè jīnshǔ)及其合金的 焊接
14.2 铜及铜合金的焊接(hànjiē)