铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势实用版
铝及铝合金MIG焊接工艺
铝及铝合金MIG焊接工艺焊接铝及铝合金的工艺铝及铝合金在焊接过程中有一些特点需要注意。
首先，铝容易在空气中氧化，生成的氧化铝熔点高、稳定，难以去除，会阻碍母材的熔化和熔合，产生缺陷。
因此，在焊接前需要进行表面清理，以及在焊接过程中加强保护，去除氧化膜。
对于钨极氩弧焊，可以使用交流电源去除氧化膜；对于气焊，可以采用去除氧化膜的焊剂。
在焊接厚板时，可以加大焊接热量，使用氦气或氩氦混合气体保护焊，或者采用大规范的熔化极气体保护焊。
在直流正接情况下，可以不需要“阴极清理”。
其次，铝及铝合金的热导率和比热容均较高，在焊接过程中容易消耗大量的热量。
因此，为了获得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。
此外，铝及铝合金的线膨胀系数较大，焊件容易产生变形和应力，需要采取预防措施。
在焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力，可以通过调整焊丝成分与焊接工艺来防止热裂纹的产生。
在耐蚀性允许的情况下，可以采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。
SAlSi条（硅含量4.5%～6%)焊丝会有更好的抗裂性。
此外，铝对光、热的反射能力较强，在焊接操作时判断难。
高温铝强度很低，支撑熔池困难，容易焊穿。
铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中，氢来不及溢出，容易形成氢气孔。
因此，需要严格控制氢的来源，以防止气孔的形成。
同时，合金元素易蒸发、烧损，会使焊缝性能下降。
铝合金的应用越来越广泛，因为它具有重量轻、比强度高、耐腐蚀性好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点。
使用铝合金代替钢板材料焊接，结构重量可减轻50%以上。
但铝合金的焊接也存在一些难点。
首先，铝合金焊接接头软化严重，强度系数低，这也是阻碍铝合金应用的最大障碍。
其次，铝合金表面易产生难熔的氧化膜，需要采用大功率密度的焊接工艺。
此外，铝合金焊接容易产生气孔和热裂纹，线膨胀系数大，易产生焊接变形。
铝和铝合金扩散焊接
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。
铝及铝合金焊接工艺
铝及铝合金的焊接工艺一、铝及铝合金的种类纯铝、防锈铝合金和普通铸造铝合金。
二、铝及铝合金的焊接特点焊接性较差，只有正确选择焊接材料和焊接工艺，才能获得性能满足使用要求的焊接产品。
1、极易氧化，铝不论是固态或液态都极易氧化，生成氧化膜，并且氧化膜的熔点很高，为2050℃，而铝的熔点仅为658℃。
在电弧焊中，相当于电弧与工件之间有一层绝缘层，是电弧燃烧不稳定。
氧化膜妨碍焊接过程中的顺利进行，而且氧化膜的密度大于铝，因此极易造成焊缝夹渣和成形不良。
2、熔化时无颜色变化，铝从固体到液体升温过程中没有颜色变化，温度稍高就会造成金属塌陷和熔池烧穿。
稍不注意，接头就会塌落，所以铝的焊接比钢材焊接要困难得多。
3、易产生气孔，母材和焊丝表面吸附了一些水分，液态铝可以溶解大量的氢气，而固态铝几乎不溶解，因此氢在焊接熔池中快速冷却。
凝固结晶过程中，来不及逸出表面，就会在焊缝中形成气孔。
4、易变形和开裂，铝的高温强度低，塑性差（纯铝在640~656℃间的伸长率＜0.69%），焊接时会产生较大的热应力和变形，在脆性温度区间内已形成低熔点共晶物，产生裂纹。
5、工作环境与安装条件：为了保证机器性能和焊接质量，机器安装工作时应在海拔高度1000m一下，环境温度在-10~40℃，湿度不能＞70%，避免阳光直射过渡震动，尽可能处于无风、无酸、无腐蚀、无灰尘的工作环境。
三、铝及铝合金的焊接工艺及通用操作技术1、焊接方法和焊接设备的选择，因为铝及铝合金的散热快，容易形成缺陷，所以需要采用能量集中、热功率大、保护效果好的焊接方法，熔化极氩弧焊、熔化极脉冲氩弧焊、无极脉冲氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊等都是好的焊接方法。
特殊情况下还可选用激光焊、超声波焊等。
用交流TIG、直流反接MIG焊接，电弧阴极雾化作用好，清理氧化膜十分有效。
2、焊接材料的选择①焊纯铝，选择与母材相近的纯铝焊丝。
（有耐腐蚀要求时，焊丝纯度比母材高一级。
）；②焊铝锰合金，选择锰含量相近的；③焊铝镁合金，选镁含量比母材高1%~2%的合金焊丝；④异种铝材焊接，选择强度和成分与抗拉强度较高的和母材相匹配的焊丝；⑤保护气体，一般结构和薄板，平焊用氩气（氩气的纯度要达到99.99%），重要结构、厚板、立焊、仰焊、用氩气＋氦气混合气，可以加大电弧热量。
铝合金焊接方法的研究现状
１ 铝合金 的先进焊接方法
１１钨 极 氩 弧 焊 （ Ｉ ． Ｔ Ｇ）
钨 极氩 弧 焊 是 目前 广 泛 采用 的焊 接铝 合 金 的 方 法 。它 是一 种 以钨棒 为一 个 电极 ， 以焊件 为另 一 个 电极 ． 惰 性 气体 保 护两 电极 之 间 的 电弧 、 池 用 熔 及 母 材 热 影 响 区 而 实 现 电弧 焊 接 作 业 的 一 种 方 法 。 据 电 流性 质分 为 直 流氩 弧 焊 和交 流 氩 弧焊 。 根
电子束 焊接 是指 在真 空环 境 中 。 使用 会 聚的高 速 电子 流轰 击 焊件 连 接部 位 ，使 需焊 接 部 位产 生 热能 ， 从而 使被 焊金 属融 合 的一 种 焊接方 法 。其 突 出特点 是 功率密 度 高 、 透力 强 、 确 、 速 、 穿 精 快 可控 、 保 护效 果好 。对 于铝 合金 使用 电子 束焊接 方法 ， 可 大大 减 小热 影 响 区 ， 提高 焊 接接 头 强 度 ， 免热 裂 避 纹等 缺 陷 的产 生 。杜文 华 等圆 究 了 ２ １ 研 Ａ ２铝 合金 真空 电子束 焊 工艺 研 究 及气 孔 缺 陷 的 防止 。研 究 结果 表 明 ： 在采 取 合 理 的焊 接 工艺 措施 后 ， 接头 中 的气 孔 缺 陷可 得 到很 好 的控 制 ，保证 了焊 缝应 具 有 的力 学 性能 ， 满足 设计 使用 要求 。但其 存 在成本 较高 、 件 尺 寸受 真 空室 限制 等 问题 ， 在 铝合 金 工 其 的焊 接 中的应用 受 到 限制 。
收 稿 日期 ：０ ８ １ － ０ ２ ０ — ２ ２
铝及 铝合 金 激光 焊接 技 术 Ｌ ｓｒ ｌｉｇ是近 ａｅ ｄｎ） Ｗｅ 年来 发 展 起来 的一项 新 技 术 。 它是 以高能 量 密度 的激 光 作 为加 热 热 源 ，对 金属 需 焊 接部 位 进 行加 热使 其 熔 化形 成 焊 接接 头 。其优 点 是 ：能 量 密度 高 ， 输 入 量 小 ， 接 变 形 小 ， 得 到 窄 的 熔 化 区 热 焊 能 和 热影 响 区以及 熔 深大 的焊缝 ； 冷却 速 度 快 ， 焊缝 组 织 微 细 ， 焊 接 接 头性 能 良好 ； 接 速 度 快 、 故 焊 功 能 多 、 应 性 强 、 靠 性 高 ， 不 需 要 真 空 装 置［ 适 可 且 ３ １ 。 虽 然用 激 光 焊接 铝 合金 具 有 很 多优 点 ，但 是 由于 这 种 工艺 还 不成 熟 ， 接 时存 在 着一 些 问题 ： 焊 铝合 金 对激 光 能 的 吸收 很低 ； 金 元 素 烧损 严 重 ； 产 合 易 生 气孔 ： 热裂 纹 敏感 性 大［ ４ １ 以从 增 大激 光 功 率 。可 密 度 和提 高 铝合 金 对激 光 能 的 吸 收率 这 两个 方 面 采 取措 施解 决这 些 问题 。
铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势
建材发展导向2020年第1期铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势曲瑞1王洋2（1.沈阳盛达因机电设备有限公司，辽宁沈阳110000；2.沈阳蒙塔萨汽车零部件有限公司，辽宁沈阳110000）摘要：调查显示,在工业生产领域中,铝合金的产量仅次于钢铁的产量。
铝合金的耐腐蚀性、导电性和传热性,使其能够广泛的应用于汽车制造业、造船业和航天航空产业中,并且,容器制造、娱乐和体育器材等制造业中,也经常看到铝合金的应用。
关键词：铝合金焊接技术;研究现状;发展趋势1铝合金焊接技术的研究现状1.1传统焊接技术铝合金的传统焊接技术包括TIG焊、MIG焊、等离子弧焊等。
这些技术的焊接工艺已经比较成熟,现阶段的研究重点在于改善与创新。
1998年由肯塔基大学的机器人及制造系统中心和美国国家科技基金资助而研制的双焊枪TIG焊,可以不用填充焊丝,并能增加熔深;芬兰Kemppi公司2001年在市场上推出的一款全数字化脉冲(doublepulse)MIG焊机KemppiproEvolution,使得送丝速度与脉冲频率相适应从而提高焊接质量;美国航空航天管理局(NANA)对变极性进行了大量的研究,成功研制了以变极性等离子弧焊工艺(VPPAW)为核心的焊接技术和相应的设备,并成功地实现了厚板铝合金构件的焊接。
1.2高能束焊电子束焊,激光焊都是高能量束焊,其显著特点是焊接能量大,焊缝深宽比高,焊接速度快,但是也存在一定的缺陷。
Guitterz,L.A和Belforte,D.A等人用激光焊接铝合金时发现铝合金对能量反射较大,吸收效率不高;乌克兰的邦达列夫将铝合金电子束焊接时焊缝常见缺陷分为以下几种裂纹、气孔、未焊透、焊缝成型变化,特殊缺陷,并把电子束焊接过程中合金元素的汽化损失归于特殊缺陷;台湾中山大学黄儒瑛在铝基复合材料的电子束焊接时发现合金由于成分挥发散失,使合金基材无法产生足够的强化相Mg2Si,从而导致复材的强度降低。
1.3固相焊接技术在实际生产中,固相焊接技术已经用于许多铝合金的焊接中。
铝合金焊接技术和应用研究
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。
铝及铝合金的钎焊
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。
铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与展望
而搅拌针下面的金属只受到流动金 属的挤压作 用 。
件
Ｋｉ ｎｎ ｒｈａ ｓ Ｃ ７７ 在 ０ ５铝 合 金 搅 拌 摩 擦 焊 接 头 横 截 面 观 察 到 “ 葱 瓣 ”状 花 纹 ， 析 认 为 高 速 旋 转 洋 分 的搅 拌头 产生 摩擦 热使 搅拌 针 周 围的金 属塑 化 ， 并 在 搅 拌 头 旋 转 着 前 进 的 作 用 使 热 塑 化 金 属 沿 搅 拌 头 的 返 回 端 被 挤 向 搅 拌 针 后 方 ， 洋 葱 瓣 ”状 的 花 “
接 板
搅 拌 针
纹 即 为 焊 缝 区金 属 塑 性 流 动 的 结 果 。 柯 黎 明 姬 过 镶嵌 标 识 材 料 的方 法 对 比 Ｌ １／ ２ Ｆ６￣１ Ｉ 铝 合 金 在 光 滑 和 带 螺 纹 搅 拌 头 焊 接 条 件 下 焊 缝 接 头 的形 貌 ， 为 搅 拌 针 表 面 的 螺 纹 是 焊 缝 金 属 在 轴 认 向 流 动 的 主 要 驱 动 力 ， 塑 化 金 属 沿 螺 纹 轴 向 向 上 当 或 向 下 流 动 时 ， 螺 纹 的 热 塑 化 金 属 “ 口 ” 形 在 入 处
直径 、 拌 针直 径 、 转 速度 、 接 速度 、 向压力 、 搅 旋 焊 轴
黄 永 德 ＿通 过 在 Ｌ ２铝 合 金 中镶 嵌 铜 箔 作 为 】 ｑ ＹＩ
标 识 材 料 方 法 研 究 了 搅 拌 摩 擦 点 焊 的 金 属 塑 性 流
动 。 为 塑 化 金 属 在 搅 拌 针 螺 纹 向下 的 压 力 和 轴 肩 认 顶 锻 压 力 作 用 下 ， 螺 旋 状 向 焊 点 底 部 流 动 ， 动 以 运
到焊 点底 部后 受底 板 和周 同未 塑化 金属 的 阻碍 ， 从
中国铝合金行业产业链、发展现状及行业发展趋势
中国铝合金行业产业链、发展现状及行业发展趋势1. 引言1.1 概述中国铝合金行业是中国制造业的重要组成部分，也是全球铝合金行业的重要参与者之一。
随着我国工业化进程的加快和经济水平的提高，铝合金在航空航天、汽车制造、建筑等各个领域得到广泛应用，对于促进产业升级、推动经济发展起着至关重要的作用。
1.2 文章结构本文将从以下几个方面对中国铝合金行业进行全面探讨：首先，介绍中国铝合金行业产业链发展现状，包括原材料供应与加工环节以及铝合金制品生产与市场需求；其次，分析竞争态势和市场格局；然后，探讨中国铝合金行业的发展趋势，包括技术创新与应用拓展、环境保护与可持续发展驱动力以及国际经济形势对行业的影响；接着，探讨行业未来面临的挑战和机遇，包括成本压力和资源不足问题、市场竞争加剧和产品升级压力增大以及低碳经济转型对行业的影响及机遇；最后，总结发展现状和趋势分析结果，并提出建议和解决方案。
1.3 目的本文旨在全面了解中国铝合金行业的产业链、发展现状和发展趋势，通过对行业现状与趋势的分析，以期为相关企业、政府部门和研究机构提供参考，推动中国铝合金行业的可持续发展。
同时，本文还将探讨行业未来可能面临的挑战和机遇，并提出相应的建议和解决方案，以引导行业向更高水平、更具竞争力的方向发展。
2. 中国铝合金行业产业链发展现状2.1 原材料供应与加工环节中国铝合金行业的原材料主要包括铝、合金元素和辅助材料。
目前，中国的铝土矿资源相对丰富，但特殊型号合金元素的供应依赖进口。
铝土矿的开采和提取经过多个环节，包括选矿、压制、焙烧和浸出等步骤。
在辅助材料方面，电力是铝电解工艺中不可或缺的能源来源。
在加工环节中，铝原材料首先进行冶炼并转化为氧化铝，然后通过电解过程获得高纯度的铝金属。
随后，通过添加适当数量的合金元素进行调合以获得所需的特定性能。
2.2 铝合金制品生产与市场需求中国的铝合金制品生产已经形成了较为完整的供应链。
各种类型的铝合金产品被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
铝及铝合金激光焊接技术
铝及铝合金激光焊接技术(Laser Welding)是近十几年来发展起来的一项新技术，与传统焊接工艺相比，它具有功能强、可靠性高、无需真空条件及效率高等特点。
其功率密度大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点，特别对热处理铝合金有较大的应用优势。
可提升加工速度并极大地降低热输入，从而可提升生产效率，改善焊接质量。
在焊接高强度大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。
激光焊接铝合金有以下优点：①能量密度高，热输入低，热变形量小，熔化区和热影响区窄而熔深大；②冷却速度高而得到微细焊缝组织，接头性能优良；③与接触焊相比，激光焊不用电极，所以减少了工时和成本；④不需要电子束焊时的真空气氛，且保护气和压力可选择，被焊工件的形状不受电磁影响，不产生X射线；⑤可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接；⑥激光可用光导纤维进行远距离的传输，从而使工艺适应性好，配合计算机和机械手，可实现焊接过程的自动化与精密控制。
现在应用的激光器主要是CO2和YAG激光器，CO2激光器功率大，关于要求大功率的厚板焊接比较合适。
但铝合金表面对CO2激光束的汲取率比较小，在焊接过程中造成大量的能量损失。
YAG激光一般功率比较小，铝合金表面对YAG激光束的汲取率相对CO2激光较大，可用光导纤维传导，适应性强，工艺安排简单等。
在焊接大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。
图3为激光焊接时的小孔形状。
图4为激光深熔焊示意图。
铝及铝合金的激光焊接难点在于铝及铝合金对辐射能的汲取很弱,对CO2激光束(波长为10. 6μm)表面初始汲取率1. 7 %；对YAG 激光束(波长为1. 06μm)汲取率接近5 %。
图5为不同金属对激光的汲取率。
比较复杂,高频引弧时引起电极烧损和电弧摆动，起弧后稳定性不强，同时在电弧的高温状态下，电极迅速烧损。
浅析我国铝加工业的现状和发展趋势
1C over Report封面报道浅析我国铝加工业的现状和发展趋势零妙然，毛一帆（广西百矿新材料技术有限公司，广西 百色 533615）摘 要：近年来，随着我国科学技术的快速发展，各行各业都发生了巨大的变化，其中铝加工业就是变化较大的行业之一，科学技术的改革创新不仅让铝加工业的发展更加多样化，比如产能产量、投资规模、技术水平等方面在和世界其他铝加工业强国不断缩小差距，还给我国的铝加工业带来了更多发展方向。
但是由于我国产业政策的原因，铝加工业的发展和建设还存在一定的问题，因此，要针对这方面的内容进行详细的分析和计划。
如针对铝加工业的产业规模、产品结构进行调整、实行精细化生产、加强自主创新、节能环保等内容都是我国未来铝加工业的发展方向。
本文中笔者针对我国铝加工业的现状、特点等内容进行分析，并且对我国铝加工业的发展趋势进行阐述。
关键词：铝加工业；现状；发展趋势；特点；分析中图分类号：F426.32 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）05-0001-2 收稿日期：2021-03作者简介：零妙然，男，生于1986年，壮族，广西靖西人，硕士研究生，工程师，研究方向：铝合金加工技术。
近一个世纪以来，世界各国对铝的使用量正在急剧上升，到20世纪60年代，铝已经成为世界有色金属产量的首位。
这其中的主要原因在于各行各业对铝的使用越来越多，像交通运输、航空航天、建筑桥梁、机械制造等各个领域都在使用铝。
就拿我国的交通运输和国防军工行业来说，铝和其他合金材料的使用不仅让这些行业有了更多的发展方向，还为他们的高速发展带来了重要的帮助，以此同时，由于人类的生存和发展需要，使得地球中的各项能源、资源都在快速消耗，所以说铝加工业也面临着很严峻的挑战。
1 铝的特性铝是地壳中分布最广的金属，约占地壳金属的8%，不要小看这8%它的储备量大约是铁的储备量的1倍多。
而且铝资源的使用范围也十分广泛，因为铝本身具有很好的综合性能，是工程行业和建筑行业重要的使用材料之一[1]。
铝材焊缝与母材强度
铝材焊缝与母材强度1. 引言铝合金是一种轻质、强度高的材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。
在铝材的加工过程中，焊接是一种常见的连接方式，可以将不同形状的铝材件连接在一起，形成更大、更复杂的结构。
然而，焊接过程中产生的焊缝与母材强度的问题一直困扰着工程师和科研人员。
本文将介绍铝材焊缝与母材强度的研究现状，以及相关的解决方案和发展趋势。
2. 铝材焊接工艺铝材在焊接过程中存在一些特殊的问题，例如氧化膜、热输入过大、焊接变形等。
为了克服这些问题，工程师们开发了一系列的铝材焊接工艺，包括氩弧焊、激光焊、等离子焊等。
这些工艺在一定程度上可以改善焊接质量，但焊缝与母材强度问题依然存在。
3. 焊缝与母材强度的研究现状目前，对于铝材焊缝与母材强度的研究主要集中在以下几个方面：3.1 焊缝与母材接头性能的测试方法目前对于焊缝与母材接头性能的测试方法主要包括拉伸试验、冲击试验、硬度测试等。
这些测试方法虽然可以较为准确地评价焊缝与母材接头的力学性能，但仍有待进一步改进和完善。
3.2 焊接工艺对接头性能的影响研究表明，焊接工艺对接头性能有着重要的影响。
例如，焊接参数（焊接电流、焊接速度等）、焊接热输入量、焊接工艺顺序等因素都会对接头性能产生影响。
因此，通过优化焊接工艺，可以有效提高焊缝与母材接头的强度。
3.3 焊接缺陷对接头性能的影响焊接缺陷是导致焊缝与母材接头强度下降的主要原因之一。
常见的焊接缺陷包括气孔、夹杂、裂纹等。
当这些缺陷出现在焊接接头中时，会导致接头的强度大幅下降。
因此，研究焊接缺陷的形成机理和控制方法对于提高接头强度至关重要。
4. 铝材焊缝与母材强度的解决方案针对铝材焊缝与母材强度的问题，目前的解决方案主要包括以下几个方面：4.1 优化焊接工艺通过优化焊接工艺，可以有效提高焊缝与母材接头的强度。
例如，合理选取焊接参数、采用适当的焊接方法和顺序、控制焊接热输入量等，都可以提高接头的强度。
4.2 加强焊接缺陷检测与控制加强对焊接缺陷的检测与控制，可以减少焊缝与母材接头强度下降的风险。
铝及铝合金焊接工艺研究
铝及铝合金焊接工艺研究摘要：有色金属(non-ferrousmetal)，狹义的有色金属又或简称其为非铁金属，是对我国除铁、锰、铬以外的所有金属的统称。
广义的有色金属还包括有色合金。
有色合金是以一种有色金属为基体含量通常大于50%，在其中混合一种或者几种不同的金属元素形成的合成金属。
有色金属是国家实力、航空航天、国防工业和科技发展不可缺少的基本材料和重要战略物资。
没有有色金属，就不能实现农业现代化、工业现代化、国防现代化。
比如，飞机、雷达、火箭、核潜艇、航空母舰等尖端武器，以及先进技术，如原子能、电视、通信、雷达、电子计算机所需的构件或部件，大多由有色金属中以及轻金属和稀有金属构成；此外，没有镍、钴、钨、钼、钒、铌等有色金属，也不能生产合金钢。
有色金属在电力、航空航天等行业的使用量也是非常大的。
有色金属在工业发达国家也属于国家级别战略资源，国与国之间的竞争也非常激烈。
关键词：铝及铝合金；焊接工艺；策略1铝合金的分类硬铝：硬铝就是指以铜为主要合成元素的铝合金，硬铝具有良好的机械性能，强度比其他铝合金要大，而且硬铝的密度小，可以用于制作轻型结构材料。
为了增加铝合金的抗拉强度，需控制合金中铜的含量，铜含量不得超过4%。
锰含量也是影响铝合金硬度的主要成分，铝合金中加入适量锰，主要目的是降低铁与铝发生对抗性，而对铝合金性能产生的影响。
一般的硬铝中，严格控制Mn的含量小于1%。
在硬铝中可以加入少量的钛，合金晶粒得到一定细化。
铝合金合成元素中，镁、铜、硅等元素可快速形成且属于可溶性有机化合物，硬铝合金通过高温加热时，其性能更加优良。
铜铝在高温退火过程中的抗拉性能和强度一般在160Mpa～220Mpa之间，经高温淬火和加速时效后其抗拉强度可提高到312Mpa～460Mpa。
由于硬铝抗腐蚀性能不佳，为增强铝合金的抗腐蚀性，可在硬铝合金外层增加一层保护膜。
硬铝的缺点主要有：(1)硬铝的抗腐蚀性较差，所以一般要在硬铝焊件的表面镀上一层工业纯铝，来保护件不被腐蚀，这种材料被叫做包铝硬铝，当材料有包铝层时，它的强度会因纯铝的厚度降低强度。
铝合金材料发展现状
铝合金材料发展现状、趋势及展望我国是铝合金材料生产和消费大国，铝合金材料在交通、海洋、空天等领域具有广泛应用，尤其在汽车、飞机、航天、舰船等领域的一些轻量化关键部件上，铝合金材料具有不可替代性。
而国内绝大部分铝合金材料属于中低端产品，生产能耗高、效率低、成本高、附加值低，恶性竞争的情况难以得到改变，且部分高端产品仍需从国外高价购买，这无疑阻碍了我国制造业升级的步伐。
我国虽在通信、高铁等领域具有显著优势，但随着国际形势错综复杂地变化，关键材料领域被卡脖子的风险日渐突出，自主创新迫在眉睫。
在新的产业形势下, 发展高端铝合金材料绿色化、智能化的制备与加工技术对支撐我国关键制造业的可持续优质发展具有重大战略意义。
本文主要介绍了国内外铝合金材料发展及研究现状，分析常用铝合金系的市场需求，总结目前我国在此领域遇到的问题以及未来发展目标，并给出相应的发展对策，以促进相关产业的升级和进步。
二、国内外铝合金材料发展及研究现状（一）国外铝合金材料发展及研究现状总体来看，工业发达国家铝合金材料开发与应用的历史时间长, 基础好，研究积累雄厚，铝合金材料体系系统性强，产业技术水平较高。
尤其是美国、俄罗斯等工业强国较早开展了铝合金材料的研发工作，申请了大量的铝合金牌号，广泛应用于汽车、船舶、空天等领域，现己形成了一定程度的专利霸权。
在汽车领域，铝合金是实现汽车轻量化的重要材料。
在2XXX系铝合金方而，美国的雷伊路菲公司和法国的西贝内公司相继开发了2036-T4. AU2G-T4铝合金板材，用于汽车车身。
在5XXX系铝合金方面，美国铝业公司(ALCOA)开发了X5085-0. 5182-0等铝合金, 用于车身内板。
在6XXX 系铝合金方面，美国研制了6009和6010 车身铝合金板。
挪威海德鲁铝业公司在2018年开发了HHS360合金，抗拉强度比6082合金提高了10. 8%,达到360 N/mm2 ,伸长率达到10%；之后，该公司又在此基础上开发了HHS400合金，抗压强度达到400 N/mm2 ,屈服强度370 N/mm2 ,伸长率为8%,主要应用于汽车制造。
铝及铝合金的焊接工艺
铝及铝合金的焊接工艺铝及铝合金的焊接特点(1) 铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（Al2O3 ）熔点高、非常稳定，不易去除。
阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。
铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。
焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，清除其表面氧化膜。
在焊接过程加强保护，防止其氧化。
钨极氩弧焊时，选用交流电源，通过“阴极清理”作用，去除氧化膜。
在厚板焊接时，可加大焊接热量，例如，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混合气体保护，或者采用大规范的熔化极气体保护焊，在直流正接情况下，可不需要“阴极清理”。
（2）铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。
铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。
在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著，为了获得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。
（3）铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。
铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大，因此，需采取预防焊接变形的措施。
铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。
生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。
在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。
在铝硅合金中含硅0.5％时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性显著提高，收缩率下降，热裂倾向也相应减小。
根据生产经验，当含硅5％～6％时可不产生热裂，因而采用SAlSi 條(硅含量4．5％～6％)焊丝会有更好的抗裂性。
（4）铝对光、热的反射能力较强，固、液转态时，没有明显的色泽变化，焊接操作时判断难。
高温铝强度很低，支撑熔池困难，容易焊穿。
铝及铝合金的焊接性分析
铝及铝合金的焊接性分析铝及其合金化学活泼性很强，表面易形成氧化膜，且多具有难熔性质（如Al2O3的熔点约为2050℃，MgO的熔点约为2500℃），加之铝及其合金导热性强，焊接时容易造成不熔合现象。
由于氧化膜密度同铝的密度极其接近，所以也容易成为焊缝金属的夹杂物。
同时，氧化膜（特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜）可以吸收较多的水分而常常成为形成焊缝气孔的重要原因之一。
此外，铝及其合金的线胀系数大（约为钢的2倍），导热性又强（比钢约大一倍多），焊接时容易产生翘曲变形。
一．焊缝气孔（一）铝及铝合金熔焊时形成气孔的特点铝及其合金熔焊时最常见的缺陷是焊缝气孔，尤其是纯铝和防锈铝的焊接。
氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因，氢的来源，主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分。
其中，焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分，对焊缝气孔的产生，常占有突出地位。
1.弧柱气氛中水分的影响弧柱空间总是或多或少存在一定量的水分，尤其是在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时。
由弧柱气氛中水分分解而来的氢，熔入过热的熔融金属中，可成为焊缝气孔的主要原因。
此时所形成的气孔，具有白亮内壁的特征。
弧柱气氛中的氢之所以能使焊缝形成气孔，与它在铝及其合金中的溶解度变化特性有关。
在平衡条件下，氢在铝中的溶解度在凝固点时可从 1.69突降到0.036ml/100g，相差约20倍（在钢中只相差不到2倍），其次，由于铝的导热性很强，在同样的工艺条件下，铝熔合区的冷却速度可为高强钢的4-7倍，不利于气泡的逸出，而残留在焊缝金属中形成气孔。
实际的冷却条件下并非平衡状态，伴随着凝固过程的发展，在已结晶的枝晶前沿形成许多微小气泡，枝晶晶体的交互生长致使气泡的成长受到限制，并且不利于浮出，因而可沿结晶的层状线形成均布形式小气孔。
不同的合金系统，对弧柱气氛中水分的敏感性是不同的，纯铝对气氛中水分最为敏感。
Al-Mg合金含Mg量增加，氢的溶解度和引起气孔的临界分压PH2均随之增大，因而对吸收气氛中的水不太敏感，相比起来，仅对焊接气氛中的水分而言，同样焊接条件下，纯铝焊缝产生气孔的倾向要大些。
铝合金结构研究现状简述
参考内容
内容摘要
混凝土柱在建筑行业中具有举足轻重的地位，作为主要的承重结构，其安全 性、稳定性和耐久性直接关系到建筑物的使用寿命和人们的生命财产安全。然而， 传统的混凝土柱在遇到强大的地震作用时，容易出现脆性破坏，影响结构的安全 性。因此，寻找一种能够提高混凝土柱抗震性能的加固方法成为了研究的热点。 其中，FRP（纤维增强塑料）约束混凝土柱因其具有的高强度、高韧性、耐腐蚀 等特点，日益受到了人们的。
内容摘要
目前铝合金空间网格结构研究已经取得了一定的进展，但在设计理论、制作 工艺和应用前景方面仍存在一些关键问题需要解决。随着科技的不断发展和新材 料、新工艺的不断涌现，我们有理由相信，在不久的将来，铝合金空间网格结构 将会在更多领域得到广泛应用，同时其研究也将取得更大的突破。
内容摘要
总之，铝合金空间网格结构作为一种具有优异性能的结构形式，在航空航天、 建筑、车辆等众多领域具有广泛的应用前景。但要实现其广泛应用，还需要在设 计理论、制作工艺和应用前景等关键问题上取得突破。因此，加强铝合金空间网 格结构的研究和开发，对于推动相关领域的技术进步和产业发展具有重要的意义 和价值。
铝合金结构研究现状简述
目录
01 铝合金结构研究现状 及未来发展趋势
02
一、铝合金结构研究 发展历程
03
二、铝合金结构研究 现状
04 三、结论与展望
05 参考内容铝合金结构研究现及未来发展 趋势铝合金结构研究现状及未来发展趋势
铝合金结构材料作为一种轻质、高强、耐腐蚀的金属材料，在工业和科技领 域得到了广泛应用。随着科学技术的发展，铝合金结构研究也在不断深入，本次 演示将简要介绍铝合金结构研究的发展历程、当前研究现状、存在的问题以及未 来发展趋势和可能的研究方向。
铝合金先进焊接工艺
铝合金先进焊接工艺发布时间：2022-11-22T02:51:29.116Z 来源：《科学与技术》2022年30卷第7月第14期作者：杨帅1 孙刚2 [导读] 随着焊接技术不断发展，有效推进我国的工业化生产进入一个新的阶段。
其中在汽车产业当中，焊接自动化技术发挥着重要作用。
杨帅1 孙刚2包钢股份工程服务公司内蒙古包头市014010摘要：随着焊接技术不断发展，有效推进我国的工业化生产进入一个新的阶段。
其中在汽车产业当中，焊接自动化技术发挥着重要作用。
在当前我国社会发展下，焊接技术逐渐走向自动化的发展方向，以此为根据，探讨焊接自动化技术在汽车焊接过程中的应用，旨在为相关领域发展研究提出更多的意见。
关键词：铝合金；焊接技术；先进工艺1?铝合金的物质特性铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。
铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类：变形铝合金能承受压力加工。
可加工成各种形态、规格的铝合金材。
主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。
形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。
不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。
可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
2?焊接工艺的重要性现代工业离不开焊接，而焊接工艺只是在焊接过程中随着焊接的结束也结束，是留不下痕迹的过程，如果焊接作业人员责任心不强焊接工艺不到位，会使产品的内在质量和后期的使用寿命大打折扣。
以市政热力管道为例，来探讨焊接工艺的重要性。
在市政建设过程中，各种地下管道发挥着十分重要的作用，而管道焊接工艺又是管道工程中的重点内容，焊接质量出现质量问题，则会导致十分严重的后果。
2.1?保障焊接工艺前期的要求焊接项目作业人员在管道焊接工艺开始前，对应采购到位的管道与工程设计的规格、型号、材质及生产厂家进行细致的核对，必要时采用光谱检验仪进行化学成分的检验，管道质量完全相符设计的管道材质要求，以确保所使用的材料不存在质量问题或安全隐患等。
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YF-ED-J6846可按资料类型定义编号铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势实用版Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements.（示范文稿）二零XX年XX月XX日铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势实用版提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。
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对铝及铝合金焊接特点进行分析，比较了TIG、MIG、PAW不同焊接方法焊接铝及其合金时的优缺点。
通过搅拌摩擦焊及变极性焊接两种焊接工艺的介绍，结合本企业产品，对两种焊接方法的应用进行了展望。
随着科学技术的发展，低密度、高强度金属材料越来越多地得到应用，铝合金以其低温特性、质量轻、强度高的优点，已经被广泛应用在航空航天、机车和民用工业中，成为一种重要的加工材料。
在铝合金的加工过程中，铝合金的焊接是其中一个重要的加工环节。
铝合金导热快在空气中容易被氧化，其表面形成一层致密、难熔、体积质量大的氧化膜，阻碍基体金属的熔合。
所以对于铝合金焊接必须可靠清理其表面致密氧化膜，才能保证正常的焊接。
目前铝合金的焊接方法有交流TIG、直流氩弧TIG、熔化极气体保护焊MIG、穿孔变极性等离子焊接、真空电子束和激光以及搅拌摩擦焊等，但应用较多的仍然是交流TIG和MIG两种方法，其余的不是工艺或设备不成熟，就是设备价格昂贵、应用场合受限制等因素而没有得到广泛应用。
在此通过对铝及其合金焊接特点及常用焊接方法的分析，对目前比较先进的铝合金焊接技术一搅拌摩擦焊和变极性焊接进行简要介绍。
铝及其合金的焊接特点1.1.采用热量集中的焊接特点从物理性能上看，铝及其合金具有导热性强而热量大，线膨胀系数大，熔点低和高温强度小等特点。
焊接时，首先必须采用能量集中的热源，以保证熔合良好；其次，要采用垫板和夹具，以保证装配质量和防止焊接变形。
例如，纯铝在370~C左右时强度不超过9.8N/mm2 ，因此焊接时不能采用悬空方式，否则会因支持不住溶池液态金属的重量而破坏焊缝成形。
1.2.有氧化膜，焊接时需要阴极清理从化学性质上看，铝及其合金表面极易形成难熔的氧化膜(三氧化二铝的熔点2050°C)，而铝只有660°C，所以焊接时必须先除氧化膜，否则会造成焊缝金属夹渣及未熔合。
1.3.溶池不易观察铝及其合金由固态转变为液态时，并无颜色的变化，因此也不易确定接缝的坡口是否熔化，造成焊接操作上的困难。
1.4.焊缝气孔倾向大首先，液态铝对氧的溶解速度比固态下大20倍左右，加上铝导热快，气体来不及逸出而造成气孔；其次，三氧化二铝易吸附水分而使焊缝产生气孔；母材及焊丝未清理干净(油和水)、保护气体不纯也是造成气孔的一个方面。
1.5.焊接接头的等强性铝合金焊接后接头软化，表现在强度或塑性有所下降，这种接头的性能上的薄弱环节，可以存在于焊缝、熔合区或热影响区三个区域中的一个区域之中。
总之，由于铝合金焊接的敏感性，往往存在着检验工序多、气孔率高、焊接变形大以及接头强度系数低(只达母材的60％-80％)等缺点。
常用焊接方法的特点铝及其合金常用的电弧焊接方法主要有交流钨极氩弧焊(TIC)和熔化极气体保护焊(MIG)。
2.1.铝合金的交流TIG焊接2.1.1.对于交流TIG焊接，最常用的是交流方波。
即用电源输出的交流负半波对铝合金氧化膜进行破碎处理(也称为“阴极破碎”)，正半波对铝合金进行熔化焊接。
2.1.2.交流TIG焊接的优、缺点优点：交流TIG一般适用于焊接薄板(3mm 以下)；具有电弧稳定、成形美观、焊件变形小、操作灵活等优点；最适合于焊接尺寸较精密的小零件。
缺点：由于受钨极允许电流密度的限制，它的熔透能力小，对于厚板需要开坡口，采用多层焊，由此导致热输入量大，焊接变形大，接头性能下降，尤其是塑性性能；对工件及焊丝的清理要求高。
2.2.熔化极气体保护焊(MIG)接的优、缺点优点：适用于焊接厚度8mm以上的铝或铝合金的板材；生产效率是TIG的3-5倍。
缺点：气孔倾向比TIG焊大；焊接线能量大，焊接变形大；同样对工件及焊丝的清要求高。
总之，以上两种焊接方法具有工艺要求高，对焊接材料的要求高，容易产生气孔，接头性能下降等问题。
铝及其合金的搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊是英国焊接研究所发明的一种新兴的固态连接方法。
通过搅拌针和轴肩与工件之间的摩擦热，在搅拌针的附近形成塑性软化层，软化层在搅拌头高速旋转的作用下填充人搅拌针后所形成的空腔内，从而实现可靠的连接。
它不仅具有传统摩擦焊接的优点，而且突破了传统摩擦焊接只能焊接轴类零件的限制，可以焊接板类零件，实现多种接头形式，不同位置的焊接。
与传统焊接方法相比，搅拌摩擦焊具有以下特点：3.1.焊接过程无熔化，因此无气孔、裂纹、夹渣等缺陷；3.2.无需保护气体和填丝；3.3.残余变形小、应力低；3.4.接头组织性能优于熔焊；3.5.全机械化操作，效率高。
由于搅拌摩擦焊的焊接温度低于合金元素的熔点，从而避免了合金内易挥发元素和低熔点元素的损失，接头内不易形成气孔和热裂纹等焊接缺陷，因此适用于熔化温度较低、塑性较好的有色金属铝、铜的焊接。
对于焊接材料而言，搅拌磨擦焊可以焊接所有牌号的铝合金，包括可以熔焊的5000、6000系列铝合金和熔焊难以焊接的2000、7000、铝锂合金材料；同时搅拌磨擦焊还可以实现不同种材料的连接。
正常情况下，搅拌磨擦焊不需要焊丝和保护气，焊接过程消耗较少，焊接接头强度可以达到母材金属的80％以上。
搅拌头是搅拌摩擦焊的关键，最优搅拌头是搅拌摩擦焊获得高质量接头的前提。
搅拌头主要由轴肩和搅拌针两部分构成。
搅拌头的几何外形和尺寸不仅决定着焊接过程的热输入方式，还影响焊接过程中搅拌头附近塑性软化材料的流动形式，对于给定板厚的材料来说，焊接质量和效率主要取决于搅拌头的外形和几何设计。
因而设计合理的搅拌头是提高焊接质量、获得高性能接头的前提和关键。
铝及其合金的变极性焊接变极性焊接能够在保证最佳焊接质量的同时，提高焊接效率、降低焊接变形，同时使弧焊方式按照实际需要的阴极清理强度和密度进行铝合金焊接。
铝及其合金的变极性焊接有变极性TIG焊接、变极性等离子焊接。
4.1.铝合金的变极性TIG焊接变极性电源可以分别设置正向焊接电流、反向清理电流和清理密度。
变极性区别于交流的最大特点是：变极性的电源是直流，而不是交流。
变极性控制部分只是在程序设定的时段内将焊接电流迅速反向，并同时定义其输出的大小，使之具备反向阴极清理的功能。
在反极性阶段，电源可以采用更高的电流迅速破碎铝合金表面的氧化膜。
在焊接过程中由于钨极的烧损情况与钨极正向电流的时间和大小有关，变极性电源通过短时间和大电流来满足阴极清理，使得钨极端头能保持锥状，有利于电弧能量的集中。
为了保证钨极承受大电流的能力，交流TIG焊时钨极则需要被预制成滴球状，降低了电弧能量的集中程度。
由于电源良好的输出特性，采用变极性焊接电源进行铝合金焊接，可以获得焊接熔深大、热影响区窄、接头的强度和塑性指标高等焊接效果。
采用变极性TIG焊接工艺，可以一次焊透至少6mm厚度的铝合金。
4.2.铝合金的变极性等离子焊接铝合金的变极性等离子焊接是在变极性TIG 焊接的基础上发展起来的。
产生于美国20世纪80年代，主要用于航天产品的焊接。
目前国内也逐渐在航天及民用产品中应用此工艺。
变极性等离子焊接具有很高的能量密度和电弧射流速度，射流速度可达到300-2000m/s(普通电弧射流速度为80-150 m/s)；具有压缩电弧特性，使其在焊接过程中具有穿孔焊接的特点；等离子弧柱挺度好，热量集中，因而可以得到很好的熔深；等离子焊缝窄，热影响区小，铝合金接头强度高；正面焊接和阴极雾化的时间可以以0.1ms设置，加大清理和焊接的密度，容易保证焊接的质量和效率；更好地延长钨极的使用寿命，降低焊缝夹钨的风险。
采用变极性等离子焊接工艺，可以一次焊透至少16mm的铝合金(对某些铝合金，如采用He或He+Ar气体，一次可焊透25mm)，并能实现双面成形，具有焊缝气孔少、焊接变形小和接头强度高(达到母材的0.8-1.0)等优点。
变极性TIG焊接需要控制的焊接参数较少，而对变极性等离子焊接系统相对变极性TIG 需要控制的焊接参数较多，并且控制精度和响应速度要求更加严格。
能够实现变极性等离子焊接的变极性电源与控制系统，可以轻松实现变极性TIG焊接。
由于等离子焊枪较重，焊接过程要求平稳，所以变极性等离子焊接只适合于自动焊接。
其设备主要包括等离子焊接电源、等离子焊枪、自动送丝系统、控制系统、智能温控水箱、焊接工装等。
5.1.搅拌摩擦焊技术能够实现铝及其合金等难以熔焊金属的优质高效连接，目前已经广泛应用于航空航天、高速列车、船舶、电力、建筑、汽车和装饰行业所用铝、镁、铜及其合金的连接。
5.2.在国外，变极性TIG/PAW焊接已经是非常成熟的工艺，被广泛应用于对焊接质量有严格要求的厚大铝合金件的精密焊接。
5.3.目前，随着工厂电控产品和城市轨道车辆市场份额的加大，对铝合金箱体和铝合金车体的焊接制造技术及焊接质量要求会越来越高，常用的焊接方法已经不能满足效率及质量的要求。
搅拌磨擦焊和变极性焊接方法会随着铝合金材料的大量使用而得到越来越广泛的应用。