铝合金螺柱焊工艺方法研究

铝合金螺柱焊工艺方法研究
铝合金螺柱焊工艺方法研究
本文针对中大直径铝合金螺柱难以采用螺柱焊的技术问题,以Φ16mm螺柱为研究对象进行了铝合金螺柱焊方法和工艺的探索性研究。

提出了TIG-拉弧复合热源技术、A1合金螺柱预浸镀/复合热源联合技术、预装保护剂螺柱焊技术对铝合金的螺柱焊方法和保护技术进行改进,并结合接头的力学性能、宏/微观形态对各焊接方法及工艺参数进行综合的分析和评价。

铝合金电弧螺柱焊仅使用陶瓷环保护时接头内部会生成大量的缺陷。

采用惰性气体保护后获得较好接头的质量,强度提高34%。

焊接电流过大将破坏惰性气体的保护效果。

TIG-拉弧复合热源中的TIG电弧可去除铝板表面的氧化膜。

TIG电弧同时起到预热的作用,可降低焊接电流,降低热裂纹生成的机率。

由于铝板的预热,焊接电流过大时易使飞溅增大,导致出现缺陷的机率增大。

铝合金螺柱预浸镀Zn-Ni能够有效地防止铝氧化膜的生成,并且镀层金属不会为焊缝带来夹杂缺陷。

螺柱经浸镀处理后接头强度提高3.4倍,在较宽的电流范围内都能得到性能稳定的接头。

螺柱端面预装的保护剂能破坏工件表面的氧化膜,并阻止新的氧化膜生成。

焊缝抗剪强度达到123MPa,焊缝强度系数为64%,接头强度比无保护剂焊接试样提高了45.3%。

适当增加保护剂含量能提高焊缝强度,焊接电流过大会造成保护剂的过度分解,降低接头质量。

螺柱焊的工艺过程

螺柱焊的工艺过程螺柱焊是一种常见的焊接工艺，用于将螺柱与工件焊接在一起。

这种工艺具有简单、快速、可靠的特点，在工程领域得到广泛应用。

螺柱焊的工艺过程主要包括以下几个步骤：1. 准备工作：首先需要准备好螺柱和工件，确保它们的质量符合要求。

同时，还要选择合适的焊接设备和焊接电流、电压等参数。

2. 清洁表面：在进行螺柱焊之前，需要对螺柱和工件的焊接表面进行清洁处理，以去除油污、氧化物和其他杂质，以确保焊接质量。

3. 定位固定：将螺柱和工件进行定位固定，通常使用夹具或者磁力吸盘等工具，以确保焊接位置准确稳定。

4. 焊接操作：开始进行焊接操作，根据焊接参数和焊接材料的要求，选择合适的焊接方法，比如手工电弧焊、氩弧焊等。

5. 焊接检查：焊接完成后，需要对焊缝进行检查，以确保焊接质量。

主要检查焊缝的形状、尺寸、焊缝的完整性和焊接质量等。

螺柱焊的工艺过程相对简单，但是在实际操作中仍然需要注意一些细节和注意事项，以确保焊接质量和安全。

下面是一些需要注意的事项：1. 焊接设备的选择：根据具体的焊接要求，选择合适的焊接设备和焊接电流、电压等参数，以确保焊接质量。

2. 清洁表面：在进行螺柱焊之前，务必将焊接表面进行彻底清洁，以去除油污、氧化物和其他杂质，以确保焊接质量。

3. 焊接位置的定位固定：在进行螺柱焊时，需要将螺柱和工件进行准确定位和固定，以避免焊接位置偏移或者晃动，影响焊接质量。

4. 焊接参数的选择：根据焊接材料和焊接要求，选择合适的焊接参数，包括焊接电流、电压、焊接速度等，以确保焊接质量。

5. 焊接质量的检查：焊接完成后，需要对焊缝进行检查，检查焊缝的形状、尺寸、完整性和焊接质量等，以确保焊接质量。

螺柱焊是一种常见的焊接工艺，通过简单的步骤和注意事项，可以实现螺柱与工件的可靠焊接。

在实际操作中，需要根据具体情况选择合适的焊接设备和参数，并对焊接质量进行严格的检查，以确保焊接质量和安全。

螺柱焊的过程及工艺参数

第2章螺柱焊的过程及工艺参数螺柱焊的过程螺柱焊的基本过程是引弧→焊接电弧→顶锻→冷却凝固；在这一过程中，焊接电流、焊接时间以及焊接过程中电弧的形态，对焊接结果有很大影响。

螺柱焊的引弧受程序控制，先是螺钉接触到工件，当按住启动按钮后，焊机首先提供一个微小电流，之后螺钉被提升，在螺钉尖端的铝极与工件之间建立电弧。

（说明：铝极是襄嵌在螺柱尖端的一部份铝材料，其作用是便于引弧及还原被氧化的铁。

）当建立了电弧之后，焊机自动进入大电流焊接：螺柱端部开始熔化，工件上形成溶池。

此时的燃弧过程称焊接电弧阶段。

当到达设定的焊接时间之后，电弧熄灭，螺柱在外力(一般为弹簧力)的作用下，浸入溶池。

进入顶锻阶段。

然后，溶池自然冷却凝固，完成焊接过程。

螺柱焊的工艺参数螺柱焊的工艺参数主要包括极性选取、电流和焊接时间的选择、提升高度、浸入尺寸及速度的调节。

首先说明的是，螺柱直径增加时，焊接所需要的能量也增加。

1.极性极性是指工件到焊接电源的连接方式，以工件为准：工件接正极即为正极性，工件接负即为负极性。

一般的钢质螺钉采用正极性接法。

而对于铝及其合金，黄铜材料的螺钉，常采用负极性连接方式。

2.焊接电流与焊接时间一般情况下，焊接电流正比与螺柱的公称直径。

当直径小于16mm时，焊接电流一般是公称直径的80倍，即10mm的螺钉，使用的焊接电流为800A。

当直径超过16mm时，焊接电流一般取值为公称直径的90倍。

当螺钉材料为合金钢时，电流取值减少10%。

焊接时间的取值也与直径成比例关系：对于公称直径小于12mm的螺柱，一般取（d为螺柱的公称直径），对于公称直径大于12mm的螺柱，一般取。

如果焊接位置不是平焊，而是横焊或仰焊，一般采用增大电流和减少焊接时间进行焊接。

当工件为薄板时，为了不致工件烧穿，也采用增大电流和减少焊接时间的方法。

3.提升高度对于不同直径形状的螺柱，要求的提升高度是不一样的，提升高度是否合适，要看是否在焊接过程中出现磁偏吹或短路。

螺柱焊的过程及工艺参数

第2章螺柱焊的过程及工艺参数2.1螺柱焊的过程螺柱焊的基本过程是引弧→焊接电弧→顶锻→冷却凝固；在这一过程中，焊接电流、焊接时间以及焊接过程中电弧的形态，对焊接结果有很大影响。

螺柱焊的引弧受程序控制，先是螺钉接触到工件，当按住启动按钮后，焊机首先提供一个微小电流，之后螺钉被提升，在螺钉尖端的铝极与工件之间建立电弧。

（说明：铝极是襄嵌在螺柱尖端的一部份铝材料，其作用是便于引弧及还原被氧化的铁。

）当建立了电弧之后，焊机自动进入大电流焊接：螺柱端部开始熔化，工件上形成溶池。

此时的燃弧过程称焊接电弧阶段。

当到达设定的焊接时间之后，电弧熄灭，螺柱在外力(一般为弹簧力)的作用下，浸入溶池。

进入顶锻阶段。

然后，溶池自然冷却凝固，完成焊接过程。

2.2螺柱焊的工艺参数螺柱焊的工艺参数主要包括极性选取、电流和焊接时间的选择、提升高度、浸入尺寸及速度的调节。

首先说明的是，螺柱直径增加时，焊接所需要的能量也增加。

1.极性极性是指工件到焊接电源的连接方式，以工件为准：工件接正极即为正极性，工件接负即为负极性。

一般的钢质螺钉采用正极性接法。

而对于铝及其合金，黄铜材料的螺钉，常采用负极性连接方式。

2.焊接电流与焊接时间一般情况下，焊接电流正比与螺柱的公称直径。

当直径小于16mm时，焊接电流一般是公称直径的80倍，即10mm的螺钉，使用的焊接电流为800A。

当直径超过16mm时，焊接电流一般取值为公称直径的90倍。

当螺钉材料为合金钢时，电流取值减少10%。

焊接时间的取值也与直径成比例关系：对于公称直径小于12mm的螺柱，一般取0.02d（d为螺柱的公称直径），对于公称直径大于12mm的螺柱，一般取0.04d。

如果焊接位置不是平焊，而是横焊或仰焊，一般采用增大电流和减少焊接时间进行焊接。

当工件为薄板时，为了不致工件烧穿，也采用增大电流和减少焊接时间的方法。

3.提升高度对于不同直径形状的螺柱，要求的提升高度是不一样的，提升高度是否合适，要看是否在焊接过程中出现磁偏吹或短路。

螺柱焊接技术

螺柱焊接技术介绍螺柱焊接作为一种历史不是很久的焊接工艺(和其他焊接相比),在中国广大工矿企业中得到普及使用也只有10年多的历史。

通过多年的调查统计，目前国内的螺柱焊接生产还是处于粗旷式的生产，虽然进口螺柱焊机得到广泛使用，但普遍存在使用不当，螺柱焊接生产质量不高，内耗严重的情况。

本文是根据我们螺柱焊接40多年的技术积累和实践经验，就螺柱焊接生产中常见的技术问题进行分析归纳和总结，并给出解决方案，以提高广大国内客户螺柱焊接生产的质量和效率。

一螺柱焊机使用中焊钉焊不住的技术分析螺柱焊钉焊不住原因有很多种，以下将尽可能全面的进行螺钉焊不住的情况分析及解决方法：焊枪调整不正确大约80%的螺钉焊不住的情况都出自于焊枪参数调整不正确，尤其在铝钉螺柱焊接时更为明显。

螺柱焊枪参数调整分为压力参数调整及提升参数调整。

解决方案：根据焊机说明书调整。

电压调整不正确如果电压参数与螺钉规格不匹配，也会造成焊不住的情况。

解决方案：根据实际焊接效果微调电压参数，直到达到要求的焊接效果。

螺钉材质影响此种情况的发生也较为普遍，由于螺钉生产厂商的螺钉质量参差不齐，不排除某些厂商为降低生产成本而采用不符合标准的材料。

解决方案：使用符合ISO13918标准的螺钉。

磁偏吹影响磁偏吹的影响较多出现在拉弧式螺柱焊接时，储能式螺柱焊接时较少出现。

解决方案：参见ISO14555焊接标准。

母材放置不稳此原因出自用户本身，与其他因素无关，但也不能被忽视。

解决方案：更换母材夹具，使母材固定不动。

接地钳松动此种问题可能会引起接地钳钳口打火，从而将接地钳钳口烧变形造成接地钳报废。

解决方案：合理调整接地钳，确保接地钳牢固夹紧母材。

与其他焊机共用接地由于螺柱焊机的工作原理与普通电焊机不同，同一工件上不允许同时让螺柱焊机与普通电焊机同时工作，否则可能会导致焊接不牢固，严重时，可能会引起焊机故障。

解决方案：检查同一工件上是否有其他焊机同时工作，调整工序安排错开各焊机使用时间。

铝合金-不锈钢螺栓管接头复合火焰钎焊工艺及组织分析

其应用于ＣＵ散热器中，Ｐ最后对制作的泡沫铜散热器
耐热抗蚀、电磁屏蔽、物医学等领域有重要的应用前生景－］４。在热交换领域，热性能高且具有通孔结构的泡导沫金属（紫铜或纯铝）于流动的流体（气相的空如置如气、相的水）中时，液之由于其大的表面积、杂的三维复
头，钎料润湿铺展不充分，成的焊脚尺寸很小甚至难形
形成润湿角。直接加热焊脚位置时钎料又难在不锈钢
母材上润湿铺展。为此，中提出了复合火焰钎焊工文
表２ＳＵ３６不锈钢化学成分（ｓ１质量分数，）％
进行严格的表面清理，免氧化物、避油污等杂质的不利
影响
表１１６００铝合金化学成分（量分数，）质％
可实现铝一钢异种金属的冶金结合，钎焊是目前焊而接质量最稳定最可靠的方法之一。文中针对某型号的板式散热器，展了铝合金一开
不锈钢接头火焰钎焊工艺试验。该产品焊缝接头包括
上下铝板对接接头和铝合金一不锈钢螺栓管接头。一次装配整体火焰钎焊发现很难兼顾两种类型焊缝的润
湿铺展和致密填充。火焰直接加热铝合金板钎焊管接
收稿日期：０２—０２１３—１２基金项目：国家自然科学基金项目（０７０６和５９００，尔滨市青５９４４００２）哈４年科技创新人才（０９ＦＸＧ５）２０ＲＱ００。２１０２年第４期３５

铝合金螺柱焊接裂纹分析及工艺措施

位置、断口形貌分析，裂纹均不在焊缝上，而在母材焊
接螺柱上，焊接开裂的主要原因应该是材质问题，即怀疑焊接螺柱的材质不对；同时，焊后散热太快也是产生
某单位２０压铸机，在使用若干年以后发现压铸０ｔ
机的主活塞柱出现直裂纹，长约２０ｍ，深４５ｒａ０～
３０ｍ部位，引起裂纹的原因可能是在铸造和使用过０ｒａ程中的不当，再加上冲击受力的作用，对主活塞柱裂纹有一定的影响。虽然不影响使用，但是为了防止裂纹扩展，避免在使用过程中出现重大的安全事故，故决定给予焊补修复。（）主活塞柱的材质为４２５钢，根据４５钢的性质和焊接性能，减少受热对活塞柱的影响，用铣车根据裂纹深度铣出一Ｖ形坡口，裂纹两端不用打止裂孔。
５ｒｍ。经核实压铸机主活塞（０ａ活塞为实心，＋２ｍ２０ｍ）材质为４５钢，表层镀铬，在一般情况下中碳钢尤其是
大厚件的中碳钢为了预防冷、热裂纹和气孔等焊接缺
陷的发生，需要焊前预热，但由于压铸机主活塞柱的
精度比较高，活塞柱本身也不利于焊前预热，经过研
５。。
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铝合金螺柱焊接裂纹分析及工艺措施
常州伟泰电子科技有限公司（江苏２３）孙锁芳１￣２
【要】６６摘Ｏ０铝螺柱与５５７４铝板焊接后出现裂纹，有裂纹件达５％，经分析及多次试验，找到了且０

螺柱焊机及其焊接工艺

气体保护＞100 3～16 300～3000气体1/8d但不能小于1mm
短周期焊接≤100 3～12 ≤1500不保护或气体保护1/8d但不能小于0.6mm
拉弧式电容放电螺柱焊＜10 3～10 ≤3000（峰值）不保护1/10d但不能小于0.5mm
注：最低板厚是指避免烧穿的厚度。
1.1电弧螺柱焊机
电弧螺柱焊机是由焊接电源、控制器、焊枪、地线钳、焊接电缆等部分组成。但大多数焊接设备的焊接电源都与控制器合并为一体，称为主机。比较先进的控制方式是使用微处理器，以便精确设置和适时控制焊接过程中的焊接电流、焊接时间等参数。焊接电源一般为晶闸管控制的或逆变式的弧焊整流器。逆变式的弧焊整流器体积小、重量轻、动特性好，无疑是焊机的首选，但受大功率器件的限制，所以目前大容量的焊机还是以晶闸管控制的弧焊整流器为主。但不论那种结构的焊接电源，其安全要求都应符合GB15579的规定。用于螺柱焊的直流焊接电源应具有以下特点：
d、焊柱的提升高度正比于螺柱的直径，大约为1.5～7mm.提升高度主要是为了防止熔滴过渡时造成短路而影响电弧的稳定性及焊缝质量。维持电弧的稳定，为焊接提供足够的能量至关重要。因为弧柱的温度远比阳极或阴极的温度要高。穿透焊接时，要加大提升高度，利用电弧的高温迅速烧穿镀锌板，以获得满意的接头。当然增加提升高度也有害处，一方面会增加电弧的长度，使之更易受磁场的影响，发生磁偏吹；另一方面也会增加焊缝的气孔。
a、焊接电源应具有下降的静外特性。只有这样才能维持电弧的稳定性，保证焊接质量。
b、焊接电源应有引弧电流（40～50A）和较高的空载电压（70～100V）。以确保100％的引弧成功率，对于大直径的螺柱焊接，其空载电压甚至超过100V.只有这样才能满足提升高度较大时的需求。
c、要有较高的负载电压。按弧焊电源下降特性的定义，当焊接电流≥600A时，其负载电压应保持44V不变。在施工现场使用的焊机，其焊接电缆较长，有的长达50m，电压降很大。如果不增加负载电压加以补偿，就势必会降低其焊接能力，若不按照ISO14555规定配制焊接电缆的截面积，情况就会更加严重，甚至无法焊接。这就是为什么不同厂家制造的同一电流等级的焊机，其焊接螺柱的最大直径有较大差异的主要原因之一。

螺柱焊讲解

操作技能等。此外，在某些情况下，螺柱焊可能会导致氢脆等问题，需
要注意采取相应的预防措施。
02 螺柱焊设备结构与功能
设备组成及主要部件
控制系统
控制焊接过程，包括电流、电压、时间等参数的设定和调整。
焊枪
夹持焊丝，传导电流，将焊丝熔化并与母材形成焊缝。
焊接电源
提供焊接所需的电能，一般采用直流或交流电源。
关键技巧分享
选择合适的螺柱和母材
根据实际需求选择合适的螺柱材质、直径和长度，以及与之相匹配的母材。
控制焊接变形
采用合理的焊接顺序、预热和后热等措施，有效控制焊接变形，确保产品质量。
提高焊接效率
通过优化焊接参数、提高操作熟练度等方式，提高焊接效率，降低成本。
确保焊缝质量
注意观察焊缝成形情况，及时调整焊接参数和操作方式，确保焊缝质量符合要求。
能源领域
在石油、天然气管道建设中，螺柱焊可实现管道的快速、高效连接，确保能源传输的安全与稳定。
行业发展趋势分析
自动化与智能化
随着工业4.0的发展，螺柱焊将向自动化、智能化方向迈进，提高
生产效率和焊接质量。
绿色环保
环保意识的提高促使螺柱焊向低能耗、低污染的方向发展，推动绿色制造技术的进步。
遵守安全操作规程
严格遵守安全操作规程和相关安全制度，确保安全生产。
06 螺柱焊质量检查与评估方法
外观质量检查标准
焊缝形状
焊缝应呈现均匀、连续的鱼鳞状，无明显的凸起、凹陷或裂纹。
焊缝颜色
焊缝颜色应与母材相近，无明显的色差或氧化现象。
焊缝宽度与高度
焊缝的宽度和高度应符合设计要求，且宽高比应适中，以保证焊接强度。

基于铝合金先进焊接工艺的分析

基于铝合金先进焊接工艺的分析摘要：铝合金是轻金属材料的一种，具有高导电性和导热性、耐腐蚀性以及高比模量等特点，使其得到了在航空、航天以及汽车等行业中的广泛应用。

随着技术的发展革新，铝合金的焊接已经不再局限于以往的焊条电弧焊、气体保护焊以及普通氩弧焊等焊接工艺，而是转而向高新技术、低成本、低能耗、高效率、高质量以及低劳动强度的方向发展。

铝合金传统的焊接方法虽然具有设备简单且技术成熟的优势，然而无法处理高难度焊件。

基于此，本文对铝合金先进焊接工艺进行分析。

关键词：铝合金；焊接工艺；工业工艺铝合金指的是以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，属于轻金属材料。

铝是地球上除氧气和硅外储量最多的元素物质，通常存在于铝土矿、长石、高岭石等矿石中，并以化合物的形式存在。

铝是轻有色金属的一种，具有较好的延展性能，常被制成铝片、铝箔、铝条等。

由于其具有很高的活性，能在大气中形成一层氧化膜，从而有效地阻止金属被腐蚀，所以广泛应用于电流输送领域。

铝合金在航空航天、精密电子、汽车工业等领域得到了广泛的应用，促进了各个领域的发展。

目前，铝合金焊接通常采用非熔化极气体保护焊（TIG）焊接工艺和熔化极惰性气体保护焊（MIG）焊接工艺[1]。

虽然两者都能确保焊接质量，但在使用中仍有一些弊端，如焊接变形大、熔透性能差、焊接效率低等问题。

近年来，先进的铝合金焊接技术如激光焊、搅拌摩擦焊、双数激光焊等技术的发展，促进了先进铝合金焊接技术的推广和铝合金装备的发展。

因此，研究先进的铝合金焊接技术，对于促进铝合金新市场的发展和新材料的应用具有积极的促进作用。

一、铝合金激光焊接工艺激光焊诞生于二十世纪六十年代，主要有二氧化碳激光焊和YAG激光焊接，与TIG和MIG等焊接技术不同的是，铝合金激光焊接技术有很多优势，其主要优点包括以下三个方面：一是能量密度高，深穿透，焊缝热影响区小，变形小，接头强度高；二是生产速度快，效率高；三是焊接过程中可采用自动化和精密控制，提高焊接效率和提高焊接工艺的精确度，实现对密闭透明物体内部的金属材料进行焊接[2]。

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。

螺旋焊缝铝管敷设和焊接施工方法

螺旋焊缝铝管敷设和焊接施工方法螺旋焊缝铝管敷设和焊接是一种常用的管道施工方法，本文将介绍其具体步骤和注意事项。

1. 敷设步骤1.1 铝管准备在开始敷设螺旋焊缝铝管之前，首先需要准备铝管。

确保铝管具有合适的尺寸和质量，并清洁铝管的表面，以确保焊接质量。

1.2 环境准备在敷设铝管之前，必须确保施工环境符合安全和施工要求。

清除施工区域的障碍物和杂物，并确保有足够的通风。

1.3 敷设铝管根据设计要求，确定铝管的敷设位置和路径。

使用适当的工具和设备，将铝管敷设在所需位置。

确保铝管与支架或支撑物之间有合适的间隙。

2. 焊接施工方法2.1 焊接设备准备在开始焊接之前，必须准备好焊接设备。

检查焊机和其它相关设备的工作状态，并确保它们符合操作要求和安全标准。

2.2 焊接准备在焊接之前，确保铝管的焊缝和焊接区域干净无杂质。

使用适当的工具清理焊接表面，以获得良好的焊接接头。

2.3 焊接操作根据焊接规范和操作要求，进行焊接操作。

控制好焊接电流和电压，保持适当的焊接速度和均匀的焊缝质量。

在焊接过程中，注意安全和保护措施，避免受伤和事故发生。

2.4 焊接检验完成焊接后，对焊缝进行检验。

使用合适的方法和工具，检查焊缝的质量和结构完整性。

确保焊缝符合相关标准和要求。

注意事项- 在进行敷设和焊接之前，必须仔细阅读和遵守相关规范和安全要求。

- 使用合适的个人防护装备，确保施工人员的安全。

- 确保焊接设备可靠并定期维护。

- 在敷设和焊接过程中，及时处理出现的问题和缺陷。

以上是螺旋焊缝铝管敷设和焊接施工方法的介绍。

根据具体情况和要求，施工人员应调整方法并严格遵守相关规定。

螺柱焊中铝制螺钉的焊接工艺

螺柱焊中铝制螺钉的焊接工艺铝钉焊接时的特征铝具有良好的导电性、导热性、抗腐蚀能力，有利于变形特性以及有较大的比强度，因此在工业方面得到了广泛的应用。

但是，铝钉焊接时的特征与钢有很多不同之处。

焊接铝与焊接铁基材料有所不同，与两者物理特性有关下表列出影响纯铝与铁焊接性能的物理特性值。

根据这些物理性能方面的区别，铝焊接时的特征是：(1)和氧的高亲和力：在短时间内能够在光泽铝板平面生成高熔点的氧化层(A1203)，其熔点温度大约2050℃。

而它的密度较大，约3.70 g/cm3，造成夹渣和增加未熔合的危险。

(2)熔点：铝比铁的熔点低很多。

铝加热时，当铝还不太红时就已经熔化了。

而铁基材料有十分明显的“粘稠”状态，对纯铝来说，则局限在一个很窄的温度段内。

当铝的焊接处看起来是固态时，转瞬间都已变成稀熔液状态了。

因此在焊接铝时要精确控制热量的输入。

(3)热导率：铝的热导性比铁的热导性大3倍，焊接时要集中线能量。

(4)溶氢能力：铝在固态时完全不能溶解氢。

所有在焊接过程中溶入液态铝熔池中的气体，在熔池凝固之前必须由焊缝中排出。

否则，气体将以气孔形式残留在焊缝中。

氢气的来源主要是母材表面的氧化层。

这种氧化层具有吸湿性，它可吸引湿气并溶入熔池。

采取的对策是在焊接之前彻底清除待焊工件表面的氧化层。

1.铝螺柱焊时要注意的问题在螺柱焊生产中，遇到最多的是工业纯铝和防锈铝只要正确选择焊接方法、制订合理的焊接工艺。

以及仔细清理和装配工件就可获得满意的焊接质量。

需要注意的有：(1)在铝螺柱焊时造成的气孔，最普遍的是因为螺柱和母材清理不干净，或者是清理后放置时间过长。

因此，在焊接铝及其合金时，工件必须仔细清洗。

生产中采用的方法，根据不同生产情况分为两种：①机械清理。

在焊接处用铜丝轮打光。

但不要划痕太深，否则反而易于玷污。

工件个别地方机械清理不够彻底时，可用酒精或汽油(丙酮)擦除油污。

②化学法清洗。

在成批生产铝螺柱焊工件时，用化学清洗的效果与药品浓度、清洗温度和清洗时间有着很重要的关系。

7A52铝合金TIG-拉弧螺柱焊工艺

壁焊接结构中分布有大量的螺柱型附座，但目前国内
重型车辆上的螺柱焊接方法仍然落后，大多采用焊条电弧焊、半自动气体保护焊工艺方法］，采用这些焊接方法获得的焊接接头缺陷较多，性能很难达标，而且生产效率也很低，对特种车辆与重型车辆制造业的发展有很大的制约。特种车辆内部的螺柱多为中大直径螺柱，对于７Ａ５２铝合金这类导热系数高的材料【卜，单纯通过提高焊接电流来完成中大直径螺柱焊会带来严重的螺柱烧损现象，引入第二热源可有效减少螺柱焊接过程的
●
合，计算公式¨ 为
＝Ｌｆｆ（ｍａｘ）一ｆｆ（ｍｉｎ）（１）
表５极差分析结果
式中：ｉ为水平数；为因素数，即正交表中的列数；是
正交表中第列第ｉ水平试验结果之和的算术平均值；Ｒ是第＿『列的极差值。由上述极差计算公式计算出因素Ａ（预热温度）、Ｂ（焊接主电流）、Ｃ（焊接时间）及空白列Ｄ、Ｅ在各个水
设备与方法的基础之上，引入第二热源，采用ＴＩＧ热源辅助预热的方式＿９，使焊件温度梯度更加平衡，这样能够有效地克服焊接高强铝合金附座时产生的未熔合、烧损、成形不良和焊接热裂纹等缺陷。
１试验材料与方法
性能和耐腐蚀性，在航空航天、地面车辆和装备的焊接结构中有着越来越广泛的应用Ｉ２Ｊ。轻型装甲车辆内

螺柱焊机及其焊接工艺

螺柱焊机及其焊接工艺所谓螺柱焊是指在金属或类似金属件的端面与另一金属工件表面之间产生电弧，待接合面熔化时迅速施加压力，完成焊接的一种方法。

螺柱焊接方法起源于1918年,由于这种焊接新技术具有快速、可靠、简化工序、降低成本等一系列优点，因而引起了世界各国的普遍重视，经过不断地改进和完善，特别是二次世界大战后得到了迅速发展，现已广泛应用到桥梁、高速公路、房屋建筑、造船、汽车、电站、电控柜等行业。

可焊接低碳钢、不锈钢、低合金钢，铜、铝及其合金材质的螺柱、焊钉、销钉、栓钉等。

据报道1），日本园柱头焊钉(栓钉)的年焊接量为6000万个，异型棒状焊钉年焊接量为300万个。

可见螺柱焊接在日本钢结构建筑中的应用规模。

近年来我国经济建设发展迅速，使用螺柱焊接的领域也越来越广泛，因此有必要对螺柱焊接技术和焊接工艺进行深入研究，以便提高焊接质量，推广普及这种焊接技术。

螺柱焊接技术发展到今天，已经成为西方发达国家的一种基本的热加工方法，螺柱（焊钉）的焊接大约有80%以上是通过螺柱焊机完成的。

而我国1986年才在成都试制成功第一台螺柱焊机。

至于螺柱焊接技术的应用，还是从上世纪的九十年代才逐步展开的，到现在也只有20来年的历史，因此螺柱焊在我国还是一种刚刚兴起的行业，不论焊接设备，还是焊接工艺都与国外有不少差距。

分析这种差距，并逐步缩短这种差距，直至赶超世界水平则是我国螺柱焊接行业的神圣使命。

1、螺柱焊机的分类螺柱焊机分为电弧螺柱焊机和电容放电螺柱焊机两大类，前者以弧焊整流器作为电源进行焊接，后者则以电容器贮存的能量瞬间放电而进行焊接。

两种焊接方式的特点及应用情况见表1。

表1 电弧螺柱焊和电容放电螺柱焊的特点焊接方式焊接时间tw ms 可焊螺柱直径d mm 焊接电流I A 保护方式最低板厚电弧螺柱焊瓷环保护＞100 3～25 300～3000 瓷环 1/4d但不能小于1mm气体保护＞100 3～16 300～3000 气体 1/8d但不能小于1mm短周期焊接≤100 3～12 ≤1500 不保护或气体保护 1/8d但不能小于0.6mm拉弧式电容放电螺柱焊＜10 3～10 ≤3000（峰值）不保护 1/10d但不能小于0.5mm 注：最低板厚是指避免烧穿的厚度。

浅析金属铝合金零件的焊接工艺方法

浅析金属铝合金零件的焊接工艺方法铝及铝合金多用于焊接工业产品结构中，这是因为它具有重量轻、强度高、耐腐蚀、无磁性、成形性好、低温性能好的特点，事实证明，使用铝合金焊接的重量要比使用钢板焊接的重量轻一半以上。

这几年有人提议了几种新的焊接工艺，这些工艺在各种行业都得到了一定应用，这些应用的新工艺把铝合金焊接的难点几乎都解决了，使得铝合金焊接后接头性能良好，不仅如此，这些工艺还可以对以前焊接失败的半成品或以前不可以焊接在一起的铝合金进行焊接。

一、铝合金材料特点铝是银白色的轻金属，它具有延展性好、导电以及导热良好，抗氧化和抗腐蚀能力强的特点。

铝在空气中极易与氧气发生反应，在在焊缝中氧化产生氧化物夹杂物al2o3膜，这些氧化物导致金属的连续性和均匀性被破坏，金属的机械性能和耐腐蚀性能也会被降低。

二、焊接铝合金材料容易出现的问题（一）极易氧化。

在空气中，铝同氧气反应非常容易，氧化后会生成致密的al2o3薄膜(厚度约0.1-0.2μm)，这个氧化物薄膜熔点约为2050℃，远远超过铝及其铝合金的熔点(约600℃左右)。

氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3，约为铝的一倍多。

在焊接时，如果有氧化铝的存在，那么金属基本是熔合不了的，因为氧化铝薄膜的表面易吸附水分，就算融合了也会容易形成气孔、夹渣等缺陷，这会使焊缝性能大大下降，引起危险。

（二）容易产生气孔。

液态铝可以溶解在氢中，并且是大量的氢，而固态形态下的铝几乎不溶解氢，因此当焊接处的温度快速冷却，铝将要凝固时，若其中的氢来不及逸出则会在焊缝中聚集，从而形成气孔。

氢可能来源于铝板、焊丝表面吸附的水分中，也可能存在于电弧焊气氛，目前完全避免在焊接时产生氢气孔是很难的。

（三）焊缝变形和形成裂纹倾向大。

由于铝的线膨胀系数和晶体收缩率约为钢的两倍，这使得铝往往会产生较大的焊接变形内应力，而刚性较高的结构会促进热裂纹的产生。

（四）导热系数高。

铝具有较高的导热系数，约为钢的4倍，因此，焊接铝和铝合金时，小号的热量要比焊钢消耗得更多。

铝及铝合金焊接工艺研究_毕业论文[1]

毕业论文毕业论文题目：铝及铝合金焊接工艺的研究系部船舶工程系专业焊接技术及自动化班级09级焊接1班学生姓名孟祥理学号20091403023指导教师殷园淋2011年10 月19日摘要铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。

随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。

铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。

关键词：铝及铝合金手工氩弧焊焊接特点AbstractAluminum and aluminum alloy is the most widely used in industry of a class of non-ferrous metal structure material, in aviation, aerospace, automotive, machinery manufacturing, shipping and the chemical industry has a large application.Recent years, with science and technology and industrial economic development, to the aluminum alloy welding structure of the increasing demand, the aluminum alloy welding sex research will be further. The wide application of aluminum alloy aluminum alloy welding technology promoted thedevelopment, and welding technology development and expand the application field of aluminum alloy, aluminum alloy welding technology is therefore become one of the hot spot in the research.Keywords:Aluminum and Aluminum alloy、Handmade Argon Arc Welding、Welding characteristics目录摘要 (1)英文摘要 (2)第一章绪论 (4)第二章从应用的角度掌握有色金属的分类 (5)2-1 什么是金属盒非金属，什么是黑色金属和有色金属，什么事合金 (5)2-2 有色金属的分类 (5)第三章铝及铝合金的性能分析其特点及焊接性 (6)3-1 铝合金的分类、成分和性能 (6)3-2 铝合金的焊接性特点 (10)第四章铝及铝合金的焊接工艺方法 (12)4-1 铝合金的焊接方法 (12)4-2 铝用焊接材料 (14)4-3 铝及铝合金的焊接工艺方法 (17)第五章铝及铝合金的焊接实例 (30)5-1 铝合金汽车油箱的焊接实例 (30)5-2 海外铝合金机器人的焊接实例 (32)第六章总结 (34)参考文献 (35)致谢 (36)第一章绪论有色金属non-ferrous metal，狭义的有色金属又称为非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。

螺柱焊的过程及工艺参数

螺柱焊的过程及工艺参数公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]第2章螺柱焊的过程及工艺参数螺柱焊的过程螺柱焊的基本过程是引弧→焊接电弧→顶锻→冷却凝固；在这一过程中，焊接电流、焊接时间以及焊接过程中电弧的形态，对焊接结果有很大影响。

螺柱焊的引弧受程序控制，先是螺钉接触到工件，当按住启动按钮后，焊机首先提供一个微小电流，之后螺钉被提升，在螺钉尖端的铝极与工件之间建立电弧。

（说明：铝极是襄嵌在螺柱尖端的一部份铝材料，其作用是便于引弧及还原被氧化的铁。

）当建立了电弧之后，焊机自动进入大电流焊接：螺柱端部开始熔化，工件上形成溶池。

此时的燃弧过程称焊接电弧阶段。

当到达设定的焊接时间之后，电弧熄灭，螺柱在外力(一般为弹簧力)的作用下，浸入溶池。

进入顶锻阶段。

然后，溶池自然冷却凝固，完成焊接过程。

螺柱焊的工艺参数螺柱焊的工艺参数主要包括极性选取、电流和焊接时间的选择、提升高度、浸入尺寸及速度的调节。

首先说明的是，螺柱直径增加时，焊接所需要的能量也增加。

1.极性极性是指工件到焊接电源的连接方式，以工件为准：工件接正极即为正极性，工件接负即为负极性。

一般的钢质螺钉采用正极性接法。

而对于铝及其合金，黄铜材料的螺钉，常采用负极性连接方式。

2.焊接电流与焊接时间一般情况下，焊接电流正比与螺柱的公称直径。

当直径小于16mm时，焊接电流一般是公称直径的80倍，即10mm的螺钉，使用的焊接电流为800A。

当直径超过16mm时，焊接电流一般取值为公称直径的90倍。

当螺钉材料为合金钢时，电流取值减少10%。

焊接时间的取值也与直径成比例关系：对于公称直径小于12mm的螺柱，一般取（d为螺柱的公称直径），对于公称直径大于12mm的螺柱，一般取。

如果焊接位置不是平焊，而是横焊或仰焊，一般采用增大电流和减少焊接时间进行焊接。

当工件为薄板时，为了不致工件烧穿，也采用增大电流和减少焊接时间的方法。

3.提升高度对于不同直径形状的螺柱，要求的提升高度是不一样的，提升高度是否合适，要看是否在焊接过程中出现磁偏吹或短路。

浅析螺柱焊技术

2011年第18期焊接与切割24热加工esearch & ApplicationR研究与应用【摘要】螺柱焊接技术由于具有快速、可靠、操作简单和成本低等优点，所以可以代替焊条电弧焊、铆接及钻孔等连接工艺，可焊接不锈钢、碳钢、铝以及铜等金属，现已广泛应用于汽车、船舶制造等领域。

将螺柱或类似的金属柱状物及其他紧固件焊接在工件上的方法称为螺柱焊。

目前应用最广泛的方法是电弧螺柱焊，根据焊接电源的不同，可分为储能式螺柱焊和拉弧式螺柱焊，现我公司已分别使用一台储能式螺柱焊机和一台拉弧式螺柱焊机。

1. 储能式螺柱焊（1）储能式螺柱焊由充电电容放电提供焊接所需的能量，当电容放电时，螺柱和工件之间出现很短时间的电弧，电弧会熔化工件表面和螺柱顶端的少量金属，随后螺柱浸入熔池，熔化金属迅速冷却，形成焊接接头（见图1）。

储能式螺柱焊的焊接时间极短，通常情况下在5ms 之内，无需保护气体；熔池浅，约0.1mm ，工件背面无变形、无压痕，适应于薄板焊接；可用于焊接碳钢、不锈钢、铝及铜等金属；板厚与螺柱直径比可达1∶10。

（2）储能式螺柱焊的焊接参数主要有：螺柱直径、焊接电压、焊接时间和螺柱伸出长度。

储能式螺柱焊显著的特点是电容放电过程不可控和焊接时间不可调。

螺柱伸出长度可以根据经验来确定，通常在1.0～1.5mm 。

（3）储能式螺柱焊的焊接能量是由螺柱焊机电容组的电容量和充电电压决定：W ＝C U 2，其中，W 为焊接设备的额定储存能量，C 为电容器组的总电容量，U 为充电电压。

（4）储能式螺柱焊设备的瞬间焊接电流峰值为1000～10 000A ，这取决于设备电容量、充电电压、焊接回路电阻和电感。

一般来讲，从保护操作者和设备本身的安全性考虑，充电电压通常在200V 之内。

由于设备出厂时，电容量已经固定，所以实际工作时，只能调节充电电压，根据螺柱直径大小和工件板厚，确定合适的电压值。

（5）该储能式螺柱焊机通过一年多的使用，降低了工人的劳动强度，提升了产品质量，节约了生产成本；缺点是充电时间需减少，才能很好地提高生产效率。