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

目录

1 绪论 (1)

1.1 铝合金的分类、成分和性能 (1)

1.2 铝合金的焊接性特点 (5)

2 铝合金的焊接方法和材料选用 (7)

2.1 铝合金的焊接方法 (7)

2.2 铝用焊接材料 (9)

3 铝合金焊接现场分析 (12)

3.1 焊前准备………………………………………………………………………

1 2 3.2 铝合金焊接变形及控制………………………………………………………

1 3 3.3 焊后处理………………………………………………………………………

1 4 3.4 铝合金产品的焊缝质量检验…………………………………………………

1 5 4 铝合金焊接工艺 (18)

4.1 铝合金的气焊…………………………………………………………………

18 4.2 铝合金的钨极氩弧焊（TIG焊） (20)

4.3 铝合金的熔化极氩弧焊（MIG焊） (23)

4.3.1 铝合金半自动MIG焊工艺……………………………………………………

2 4 4.3.2 铝合金自动MIG焊工艺………………………………………………………

2 5

5结束语 (34)

致谢 (35)

参考文献………………………………………………………………………………

3 6

1 绪论

铝合金具有良好的耐蚀性、较高的比强度和导热性以及在低温下能保持良好力学性能等特点，在航空航天、汽车、电工、化工、交通运输、国防等工业部门被广泛地应用。掌握铝合金的焊接性特点、焊接操作技术、接头质量和性能、缺陷的形成及防止措施等，对正确制定铝合金的焊接工艺，获得良好的接头性能和扩大铝合金的应用范围具有十分重要的意义。

1.1铝合金的分类、成分和性能

（1）铝合金的分类 铝合金可分为变形铝合金（双分为非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类）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。铝合金分类示意见图1-1。铝合金的分类及性能特点见表1-1。

按GB/T3190—1996和GB/T16474—1966的规定，铝合金牌号命名的基本原则是：可直接采用国际四位数字体系牌号。四位字符牌号的第一位、第三位、第四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母。2×××为Al －Cu 系，3×××为Al －Mn 系，4×××为Al －Si 系，5×××为Al －Mg 系，6×××为Al －Mg －Si 系，7×××为Al －Zn 系，8×××为Al －其他元素，9×××为Al －备用系。这样，我国变形铝合金的牌号表示法与国际上的通用方法基本一致。

表1.1 铝合金的分类及性能特点

分类 合金名称 合

金系 性能特点

示例 变

形铝

合

金

非热处理强化铝合金

防锈铝 Al-Mn 抗蚀性、压力加工性与焊接性能好，但

强度较低

3A21 Al-Mg 5A05 热处理强化铝合金

硬铝 Al-Cu-Mg 力学性能高 2A11,2A12 超硬铝 Al-Cu-Mg-Zn 硬度强度最高 7A04,7A09 锻铝 Al-Mg-Si-Cu 锻造性能好 耐热性能好

2A14,2A50 Al-Cu-Mg-Fe-Ni

2A70,2A80 铸造铝合金

简单铝硅合金

Al-Si 铸造性能好，不能热处理强化，力学性能较低

Z L102 特殊铝硅合金

Al-Si-Mg

铸造性能良好，可热处理强化，力学性

能较高 Z L101

Al-Si-Cu Z L107 Al-Si-Mg-Cu Z L105,Z L110

Al-Si-Mg-Cu-Ni

Z L109

铝铜铸造合金 Al-Cu 耐热性好，铸造性能与抗蚀性差

Z L201 铝镁铸造合金 Al-Mg 力学性能高，抗蚀性好 Z L301 铝锌铸造合金 Al-Zn 能自动淬火，宜于压铸 Z L401 铝 稀 土 铸 造合金

Al-Re

耐 热 性 能 好

—

1）非热处理强化铝合金

非热处理强化铝合金通过加工硬化、固溶强化提高力学性能，特点是强度中等、塑性及耐蚀性好，又称防锈铝，原先代号为LF ××。Al －Mn 合金和Al －Mg