工(gōng)藝流程

鋁合金(jīn)焊接

時(shí)間:2018-12-18 來(lái)源:銀力公司浏覽次數:168

鋁合金(jīn)焊接有幾大(dà)難點:
①鋁合金(jīn)焊接接頭軟化嚴重,強度系數低(dī),這(zhè)也(yě)是阻礙鋁合金(jīn)應用(yòng)的障礙;②鋁合金(jīn)表面易産生難熔的氧化膜(Al2O3其熔點爲2060 ℃) ,這(zhè)就需要采用(yòng)大(dà)功率密度的焊接工(gōng)藝;③鋁合金(jīn)焊接容易産生氣孔;④鋁合金(jīn)焊接易産生熱裂紋;⑤線膨脹系數大(dà),易産生焊接變形;⑥鋁合金(jīn)熱導率大(dà)(約爲鋼的4倍) ,相同焊接速度下(xià),熱輸入要比焊接鋼材大(dà)2~4倍。焊接是産生的熱量很(hěn)大(dà),我們可以使用(yòng)
換熱器
冷卻器
因此,鋁合金(jīn)的焊接要求采用(yòng)能(néng)量密度大(dà)、焊接熱輸入小(xiǎo)、焊接速度高(gāo)的高(gāo)效焊接方法。
鋁合金(jīn)的先進焊接工(gōng)藝針對(duì)鋁合金(jīn)焊接的難點,近些(xiē)年來(lái)提出了(le)幾種新工(gōng)藝,在交通、航天、航空(kōng)等行業得到(dào)了(le)一定應用(yòng),幾種新工(gōng)藝可以很(hěn)好(hǎo)地解決鋁合金(jīn)焊接的難點,焊後接頭性能(néng)良好(hǎo),并可以對(duì)以前焊接性不好(hǎo)或不可焊的鋁合金(jīn)進行焊接。
鋁合金(jīn)焊接其工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)是用(yòng)一種特殊形式的攪拌頭插入工(gōng)件待焊部位,通過攪拌頭高(gāo)速旋轉與工(gōng)件間的攪拌摩擦,摩擦産生熱使該部位金(jīn)屬處于熱塑性狀态,并在攪拌頭的壓力作(zuò)用(yòng)下(xià)從(cóng)其前端向後部塑性流動,從(cóng)而使焊件壓焊在一起。由于攪拌摩擦焊過程中不存在金(jīn)屬的熔化,是一種固态連接過程,故焊接時(shí)不存在熔焊的各種缺陷,可以焊接用(yòng)熔焊方法難以焊接的有色金(jīn)屬材料,如鋁及高(gāo)強鋁合金(jīn)、銅合金(jīn)、钛合金(jīn)以及異種材料、複合材料焊接等。目前攪拌摩擦焊在鋁合金(jīn)的焊接方面研究應用(yòng)較多。已經成功地進行了(le)攪拌摩擦焊接的鋁合金(jīn)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。國外(wài)已經進入工(gōng)業化生産階段,在挪威已經應用(yòng)此技術焊接快(kuài)艇上(shàng)長爲20 m 的結構件,美(měi)國洛克希德·馬丁航空(kōng)航天公司用(yòng)該項技術焊接了(le)鋁合金(jīn)儲存液氧的低(dī)溫容器火箭結構件。
鋁合金(jīn)攪拌摩擦焊焊縫是經過塑性變形和(hé)動态再結晶而形成,焊縫區(qū)晶粒細化,無熔焊的樹枝晶,組織細密,熱影響區(qū)較熔化焊時(shí)窄,無合金(jīn)元素燒損、裂紋和(hé)氣孔等缺陷,綜合性能(néng)良好(hǎo)。與傳統熔焊方法相比,它無飛(fēi)濺、煙(yān)塵,不需要添加焊絲和(hé)保護氣體,接頭性能(néng)良好(hǎo)。由于是固相焊接工(gōng)藝,加熱溫度低(dī),焊接熱影響區(qū)顯微組織變化小(xiǎo),如亞穩定相基本保持不變,這(zhè)對(duì)于熱處理(lǐ)強化鋁合金(jīn)及沉澱強化鋁合金(jīn)非常有利。焊後的殘餘應力和(hé)變形非常小(xiǎo),對(duì)于薄闆鋁合金(jīn)焊後基本不變形。與普通摩擦焊相比,它可不受軸類零件的限制,可焊接直焊縫、角焊縫。傳統焊接工(gōng)藝焊接鋁合金(jīn)要求對(duì)表面進行去除氧化膜,并在48h 内進行加工(gōng),而攪拌摩擦焊工(gōng)藝隻要在焊前去除油污即可,并對(duì)裝配要求不高(gāo)。并且攪拌摩擦焊比熔化焊節省能(néng)源、污染小(xiǎo)。
攪拌摩擦焊鋁合金(jīn)也(yě)存在一定的缺點:
①鋁合金(jīn)攪拌摩擦焊接時(shí)速度低(dī)于熔化焊;②焊件夾持要求高(gāo),焊接過程中對(duì)焊件要求加一定的壓力,反面要求有墊闆;③焊後端頭形成一個攪拌頭殘留的孔洞,一般需要補焊上(shàng)或機械切除;④攪拌頭适應性差,不同厚度鋁合金(jīn)闆材要求不同結構的攪拌頭,且攪拌頭磨損快(kuài);⑤工(gōng)藝還不成熟,目前限于結構簡單的構件,如平直的結構、圓形結構。攪拌摩擦焊工(gōng)藝參數簡單,主要有攪拌頭的旋轉速度、攪拌頭的移動速度、對(duì)焊件的壓力及攪拌頭的尺寸等。
鋁合金(jīn)的激光焊接鋁及鋁合金(jīn)激光焊接技術(Laser Welding) 是近十幾年來(lái)發展起來(lái)的一項新技術,與傳統焊接工(gōng)藝相比,它具有功能(néng)強、可靠性高(gāo)、無需真空(kōng)條件及效率高(gāo)等特點。其功率密度大(dà)、熱輸入總量低(dī)、同等熱輸入量熔深大(dà)、熱影響區(qū)小(xiǎo)、焊接變形小(xiǎo)、速度高(gāo)、易于工(gōng)業自(zì)動化等優點,特别對(duì)熱處理(lǐ)鋁合金(jīn)有較大(dà)的應用(yòng)優勢。可提高(gāo)加工(gōng)速度并極大(dà)地降低(dī)熱輸入,從(cóng)而可提高(gāo)生産效率,改善焊接質量。在焊接高(gāo)強度大(dà)厚度鋁合金(jīn)時(shí),傳統的焊接方法根本不可能(néng)單道(dào)焊透,而激光深熔焊時(shí)形成大(dà)深度的匙孔,發生匙孔效應,則可以得到(dào)實現(xiàn)。
 
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