铝与铝合金焊接材料的应用
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。
铝及铝合金的焊接材料
铝及铝合金的焊接材料
(1)焊丝
铝及铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外,按容器要求应使对接接头的抗拉强度、塑性(通过弯曲试验)达到规定要求,对含镁量超过3%的铝镁合金应满足冲击韧性的要求,对有耐蚀要求的容器,焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。
因而焊丝的选用主要按照下列原则:
1)纯铝焊丝的纯度一般不低于母材;
2)铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近;
3)铝合金焊丝中的耐蚀元素(镁、锰、硅等)的含量一般不低于母材;
4)异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝;
5)不要求耐蚀性的高强度铝合金(热处理强化铝合金)可采用异种成分的焊丝,如抗裂性好的铝硅合金焊丝SAlSi一1等(注意强度可能低于母材)。
(2)保护气体
保护气体为氩气、氦气或其混合气。
交流加高频TIG焊时,采用大于99.9%纯氩气,直流正极性焊接宜用氦气。
MIG焊时,板厚<25 mm时宜用氩气;板厚25 mm~50 mm时氩气中宜添加10%~35%的氦气;板厚50mm-75mm时氩气中宜添加l0%~35%或50%的氦气;当板厚>75 mm时推荐采用添加50%~75%氦气的氩气。
氩气应符合GB/T 4842?995《纯氩》的要求。
氩气瓶压低于0.5 MPa 后压力不足,不能使用。
(3)钨极。
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。
铝热反应的应用
铝热反应的应用
铝热反应(也称为铝与氧化物之间的燃烧反应)是指铝粉与氧化物反应生成金属铝和相应的金属氧化物的化学反应。
铝热反应具有以下一些应用:
1. 焊接:铝热反应可以用于金属的焊接,尤其是对于铝和铝合金的焊接。
通过在焊接接头处引入铝粉,可以产生高温和熔融的金属铝,以将焊接材料连接在一起。
2. 燃料:铝热反应可以用作高能燃料。
铝热反应释放的高温和燃烧产物(氧化铝)具有高能量密度,可用作推动剂、火箭燃料和导弹发动机。
3. 防火材料:铝热反应可以用于制备防火材料。
由于铝粉燃烧时生成的氧化铝具有良好的隔热性能和抗火性能,可以用于制备耐火砖、隔热材料和耐火涂料等防火材料。
4. 热源:铝热反应可以作为热源用于加热或熔炼其他物质。
通过控制铝与氧化物的反应条件,可以产生高温和高热量的燃烧产物,用于工业加热、金属熔炼和高温实验等领域。
总之,铝热反应由于其高温、高能量和防火特性,在焊接、燃料、防火材料和热源等方面有着广泛的应用。
铝及铝合金焊材选用与匹配
铝及铝合金焊材选用与匹配铝及铝合金焊材的选用与匹配在焊接工艺中起着至关重要的作用。
本文将从焊接材料的特性、焊接材料的选择以及焊材匹配的原则等方面进行论述。
一、焊接材料的特性铝及铝合金焊接材料的特性是了解其性能和应用的前提。
铝及铝合金具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性,且密度低。
铝合金的强度、塑性和硬度等性能根据不同的合金成分和热处理状态而有所差异。
焊接材料的选择应根据实际应用需求进行。
二、焊接材料的选择1. 硬焊料硬焊料是一种高强度的焊接材料,主要用于焊接铝合金结构件。
硬焊料具有良好的耐高温性能,可提供良好的焊缝强度和密封性。
常见的硬焊料有银焊条、铜-锌合金焊条等。
2. 软焊料软焊料是一种低温焊接材料,适用于焊接薄壁铝合金和铝合金与其他金属的连接。
软焊料熔点低,可减少对焊接基材的热影响。
常见的软焊料有铝-硅合金焊丝、铝-锡合金焊丝等。
3. 焊丝铝及铝合金焊接中常用的焊丝有纯铝焊丝和铝合金焊丝。
纯铝焊丝适用于焊接铝及铝合金与其他金属的连接,具有良好的塑性和焊接性能。
铝合金焊丝适用于焊接同种或相近的铝合金件,可提供较高的焊接强度。
4. 焊条焊条主要用于手工弧焊和氩弧焊。
铝及铝合金的焊条主要包括纯铝焊条和铝合金焊条。
纯铝焊条适用于焊接纯铝或铝合金与其他金属的连接。
铝合金焊条适用于焊接同种或相近的铝合金件,焊缝强度较高。
三、焊材匹配的原则焊材的选择应根据所需焊接材料的种类、合金成分和要求的焊接性能来确定。
一般来说,焊接不同种类的铝合金时,应选用相应的焊接材料;焊接相近合金时,应选用合金成分相近的焊接材料。
在焊接过程中,还需注意焊材与基材的相容性。
相容性不良的焊接材料可能导致焊缝强度不高,甚至出现焊接缺陷。
因此,焊接材料的选用应与基材的成分和特性相匹配。
另外,焊材的性能稳定性和可靠性也是选择的考虑因素之一。
优质的焊接材料应具有可靠的焊接性能和稳定的力学性能,确保焊接接头的质量和使用寿命。
结论在铝及铝合金焊接过程中,焊接材料的选用与匹配是确保焊接质量和性能的重要因素。
铝合金4047焊丝的用途及作用
铝合金4047焊丝的用途及作用1.引言1.1 概述铝合金4047焊丝是一种常用的焊接材料,其主要成分为铝和硅。
它具有较高的强度和耐腐蚀性,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
在航空航天领域,铝合金4047焊丝常被用于制造飞机机身、发动机外壳和其他关键部件。
由于其轻质、高强度和耐腐蚀性的特点,它能有效减轻飞机重量,提高飞行性能。
在汽车制造领域,铝合金4047焊丝被广泛应用于汽车车身、发动机零部件和悬挂系统等关键部件的焊接。
相比传统的钢材,铝合金具有较低的密度和更好的抗腐蚀性能,能够减轻汽车重量,提高燃油经济性。
在电子设备领域,铝合金4047焊丝常被用于焊接电子元器件、散热器和电路板等。
铝合金具有优良的导电性和热传导性能,能够有效散热,保证电子设备的正常工作。
总之,铝合金4047焊丝在多个领域都发挥着重要的作用。
它不仅能够提供强度和耐蚀性,还能够减轻重量,提高性能。
随着科技的不断进步,铝合金4047焊丝的用途还将不断扩大,为各行各业带来更多的创新和发展机遇。
1.2 文章结构文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分,将简单介绍铝合金4047焊丝的背景和重要性。
在文章结构部分,将阐述本文的整体结构,即引言、正文和结论部分的内容安排。
在目的部分,将明确本文撰写的目的和意义。
正文部分将分为铝合金4047焊丝的介绍和用途两个小节。
在铝合金4047焊丝的介绍部分,将详细介绍该焊丝的组成成分、特性和生产工艺等相关信息。
在铝合金4047焊丝的用途部分,将详细探讨其在各个领域的应用,如航空航天、汽车制造、电子设备等,并分析其在各个领域中的作用和影响。
结论部分将总结铝合金4047焊丝的用途和对其作用进行评价。
在总结铝合金4047焊丝的用途部分,将归纳该焊丝的主要应用领域和优势,并指出其在人们生活和工业生产中的重要性。
在对铝合金4047焊丝的作用进行评价部分,将对其焊接效果和性能进行评估,同时指出其在提高产品品质和工艺效率方面的作用。
铝及铝合金焊材选用
铝及铝合金焊材选用铝及铝合金焊材的选用对于焊接工艺的成功与否起着至关重要的作用。
正确选择合适的焊材,不仅可以提高焊缝的质量和强度,还可以确保焊接过程的稳定性和可靠性。
本文将探讨铝及铝合金焊材的选用原则和常用类型,以供焊接技术人员参考。
1. 铝及铝合金焊材的选用原则在选择铝及铝合金焊材时,需要考虑以下原则:1.1 符合焊接材料要求铝及铝合金焊材应与被焊接的基材相容,并具有相似或更高的力学性能,以确保焊接接头的强度和稳定性。
1.2 选择合适的焊接方法根据焊接工艺的不同,选择相应的焊材。
常见的铝及铝合金焊接方法包括氩弧焊、电阻焊、激光焊等,每种焊接方法对焊材的要求不同,需根据具体情况进行选择。
1.3 考虑工作环境和应用要求根据焊接工作环境和应用要求,选择耐腐蚀、抗氧化、耐高温等特性良好的焊材,以确保焊接接头在特殊环境下的稳定性和可靠性。
2. 常用的铝及铝合金焊材下面介绍几种常用的铝及铝合金焊材类型:2.1 钎焊材料钎焊是一种常用的铝及铝合金焊接方法,常见的钎焊材料有银焊丝和铝焊丝。
银焊丝适用于高温下的钎焊,具有良好的电导率和耐腐蚀性能。
铝焊丝适用于低温下的钎焊,焊接接头强度高且稳定。
2.2 氩弧焊材料氩弧焊是铝及铝合金焊接的常用方法之一,常见的氩弧焊材料有纯铝焊丝和铝合金焊丝。
纯铝焊丝适用于对强度要求不高的焊接接头,具有良好的可塑性和耐腐蚀性能。
铝合金焊丝适用于对强度要求较高的焊接接头,根据合金成分的不同,选择合适的焊材以满足特定的工作环境需求。
2.3 电阻焊材料电阻焊是一种高效、快速的焊接方法,常见的电阻焊材料有铝焊条和铝焊带。
铝焊条适用于管道、薄板等材料的连接,焊接速度快,焊接强度高。
铝焊带适用于大规格铝材的连接,焊接速度快且焊接接头质量好。
3. 注意事项在使用铝及铝合金焊材时,需要注意以下事项:3.1 存放和保养焊材在存放和保养过程中,应严格遵守相关规定,避免潮湿、高温等因素对焊材性能的影响。
3.2 严格控制焊接参数在进行铝及铝合金的焊接过程中,应严格控制焊接参数,包括焊接电流、电压、焊接速度等,以确保焊接质量。
铝及铝合金的焊接ppt课件
铝合金接头中的结晶裂纹
铝合金的25焊接
铝合金接头热影响区中的液化裂纹
铝合金的26焊接
在母材的热影响区中,成
分为XC的铝合金在平衡状态下, t1温度下组织为+,t2时中 的组元开始向固溶体溶解,t3 时全部转化为固溶体。
液化裂纹的说明
铝合金的27焊接
在焊接快速加热条件下, 在t2 来不及溶解,达不到平衡, 到t3时仍可能为+两相状态, t4时已超过共晶温度,中的组 元还未完全溶入固溶体,则在 和两相界面出现共晶液相, 这种局部液化在焊接应力下沿 晶界液膜形成“液化裂纹”。
“过时效” : 一般在GP区合金发生强化, 微细共格相,开始出现 时强度进一步提高,一旦发生,向转化,强化作用 降低,转变结束时强化作用消失,成为“过时效”。
铝合金的41焊接
焊接过程中,焊接温度超过过时效温度,产生过时效和 脱溶,所以导致强度损失。
无论退火态还是时效态下焊接,焊后不经热处理,接头 强度均低于母材,特别是在时效态下焊接超硬铝,焊后即使 进行人工时效,接头强度系数(接头 / 母材)也没有超过 60%。
铝合金的2焊接
1. 铝合金的分类
铝合金的3焊接
可热处理合金
该类合金是通过加工强化和固溶强化来获得所需要的强度, 通常的固溶强化元素有Mg和Mn,主要在1xxx、3xxx、5xxx系 列的合金中。
不可热处理合金
材料的强度和硬度依靠合金成分和热处理(固溶处理和淬火 +自然或人工时效处理生成的细小弥散相强化)获得。主要的 合金元素主要存在于2xxx、6xxx、7xxx和8xxx系列合金中。
铝合金的34焊接
5. 铝合金焊接中接头的等强性问题
(1)不可热处理合金(LF Al-Mg) 不可热处理铝合金的主要问题是晶粒粗化
铝及铝合金的焊接方法
钎焊后的工件在20%左右的硝酸溶液中清洗,可以得到满意的清洗效果。
3 钎焊接头性能
3.1 钎焊接头机械性能和金相组织
钎焊接头按国标GB2651-89、GB2653-89进行拉伸和弯曲试验,钎焊接头的抗拉强度为100MPa,冷弯角为145°,拉伸试样断裂部位都在母材,表明钎缝的强度比母材高,弯曲试验表明钎焊接头塑性较好。分析钎缝的金相组织,该组织为典型的α~A1+Si共晶组织,但由于铝硅锶镧钎料中锶镧的变质作用,共晶硅由粗大片状变成细粒状,所以钎焊接头机械性能得到提高。
图1 散热器示意图
氟化物钎剂具有不吸潮,钎渣难溶于水,去膜能力强,钎缝致密性好,钎焊接头耐蚀性好等特点[1],但钎剂配制质量的好坏直接影响钎焊质量的好坏,而成品氟化物钎剂具有长期稳定的活性[2]。铝硅锶镧钎料流动性能、机械性能、耐腐蚀和镀覆性能均良好[3]。本工艺采用成品氟化物钎剂,配合铝硅锶镧钎料,在空气炉中钎焊散热器,取得良好效果。
铝的线膨胀系数和结晶收缩率比钢大约一倍,易产生较大的焊接变形和应力,加上某些杂质或合金元素的不利影响,在刚性较大的接头中将导致产生裂纹。2.5烧穿和塌陷
铝及铝合金由固态转变为液态时.由于没有明显的颜色变化,所以,不易判断熔池的温度。焊接时,常因温度过高不易被察觉而导致烧穿或严重塌陷。
3焊前准备3.1坡口加工采用机械加工法
(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。
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺,是通过摩擦搅拌的方法使两个待焊接的铝及铝合金表面产生摩擦热,并通过控制摩擦的速度、压力、时间等参数,使两个表面的原子发生相互扩散、溶解,形成合金,从而实现焊接的过程。
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺适用于各种铝及铝合金材料的焊接,可用于铝合金压力容器、汽车、飞机、火车等轻量化领域,也可用于船舶、轨道交通、建筑等领域。
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺的关键在于控制摩擦的速度、压力、时间等参数,以实现待焊接表面的原子发生相互扩散、溶解,形成合金。
具体操作步骤包括:
准备待焊接的铝及铝合金材料,确保表面清洁、干燥、无油污;
将待焊接的铝及铝合金材料固定在夹具上;
将夹具固定在摩擦焊接机上,并调整摩擦焊接机的参数,使其符合待焊接材料的要求;
将待焊接的铝及铝合金材料放置在摩擦焊接机上,并开始进行摩擦焊接;
观察焊接过程,调整摩擦焊接机的参数,以获得更好的焊接效果;
停止摩擦焊接,取下待焊接的铝及铝合金材料。
需要注意的是,铝及铝合金摩擦焊接加工工艺对设备和材料有一定的要求,需要选择适当的摩擦焊接机,并确保待焊接材料的表面清洁干燥,无油污。
同时,在进行摩擦焊接时,需要根据待焊接材料的要求,调整摩擦焊接机的参数,以获得更好的焊接效果。
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺
摩擦焊接是一种新型的焊接技术,它是利用摩擦热产生的热量来使金属材料熔化并连接在一起的一种焊接方法。
在铝及铝合金的焊接加工中,摩擦焊接技术具有很大的优势。
摩擦焊接技术可以避免铝及铝合金在传统焊接过程中容易出现的氧化问题。
在传统的焊接过程中,铝及铝合金很容易受到氧化的影响,从而导致焊接质量下降。
而摩擦焊接技术可以通过摩擦热产生的热量来使铝及铝合金熔化,从而避免了氧化问题。
摩擦焊接技术可以实现高效的焊接加工。
在传统的焊接过程中,需要进行预热和冷却等多个步骤,从而导致焊接加工效率低下。
而摩擦焊接技术可以通过摩擦热产生的热量来实现快速的焊接加工,从而提高了焊接加工效率。
摩擦焊接技术还可以实现高强度的焊接连接。
在传统的焊接过程中,焊接连接容易出现裂纹和变形等问题,从而导致焊接连接的强度下降。
而摩擦焊接技术可以通过摩擦热产生的热量来实现高强度的焊接连接,从而提高了焊接连接的强度。
摩擦焊接技术在铝及铝合金的焊接加工中具有很大的优势。
通过摩擦热产生的热量,可以避免氧化问题,实现高效的焊接加工,以及实现高强度的焊接连接。
因此,在铝及铝合金的焊接加工中,摩擦焊接技术是一种非常重要的焊接方法。
铝和铝合金扩散焊接
铝和铝合金扩散焊接摘要:一、铝和铝合金扩散焊接概述二、扩散焊接的原理三、铝和铝合金扩散焊接的应用四、扩散焊接的优点与局限性五、未来发展趋势正文:一、铝和铝合金扩散焊接概述铝和铝合金扩散焊接是一种在铝和铝合金材料之间实现连接的先进技术。
在许多工业领域,如航空航天、汽车制造、电子设备制造等,铝和铝合金由于其质轻、抗腐蚀性能好、导热性能高等优点,被广泛应用。
因此,研究铝和铝合金的扩散焊接技术具有重要的实际意义。
二、扩散焊接的原理扩散焊接是一种在接触界面上通过材料原子相互扩散,从而实现连接的方法。
在铝和铝合金扩散焊接过程中,焊接表面在高温下发生原子扩散,使得接触界面处的材料成分逐渐趋于均匀。
随着温度的升高和时间的推移,扩散层逐渐变厚,最终形成一个具有良好力学性能的焊接接头。
三、铝和铝合金扩散焊接的应用铝和铝合金扩散焊接技术在许多领域都有广泛的应用,如:1.航空航天领域:飞机结构件、发动机叶片等部件的连接;2.汽车制造:车身框架、悬挂系统等部件的连接;3.电子设备制造:散热器、外壳等部件的连接。
四、扩散焊接的优点与局限性扩散焊接具有以下优点:1.焊接接头强度高:由于扩散焊接过程中,接触界面处的材料成分趋于均匀,使得焊接接头具有较高的力学性能;2.焊缝质量好:扩散焊接过程中,焊接接头形成的过程较为缓慢,有利于消除焊接过程中的缺陷;3.焊接变形小:扩散焊接过程中,焊接接头的热影响区较小,从而降低了焊接变形。
然而,扩散焊接也存在一定的局限性,如:1.焊接效率较低:扩散焊接过程较为缓慢,需要较长的焊接时间;2.焊接成本较高:扩散焊接需要高温设备和高纯度材料,导致成本较高;3.适用范围有限:扩散焊接主要适用于铝和铝合金等导热性能较好的材料。
五、未来发展趋势随着科技的发展,铝和铝合金扩散焊接技术在未来将面临更多的挑战和机遇。
铝及铝合金焊丝标准
铝及铝合金焊丝标准铝及铝合金焊丝是一种重要的焊接材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、电力设备、建筑等领域。
为了保证产品质量和生产安全,制定了一系列的铝及铝合金焊丝标准,以规范其生产、质量检测和使用。
首先,铝及铝合金焊丝的标准主要包括产品分类、技术要求、检验方法、包装标识等内容。
根据不同的用途和材质,焊丝被分为不同的等级,如普通氧化铝焊丝、铝硅合金焊丝、铝镁合金焊丝等。
每种焊丝都有其特定的化学成分、力学性能、表面质量等技术要求,以确保其在特定工艺条件下具有良好的焊接性能。
此外,标准还规定了焊丝的外观检验、化学成分分析、力学性能测试、包装标识等检验方法,以保证产品的质量稳定和可追溯性。
其次,铝及铝合金焊丝的标准制定是为了满足焊接工艺的需要。
在航空航天领域,要求焊接接头具有高的强度和良好的气密性,因此焊丝的化学成分和力学性能要求非常严格。
而在汽车制造领域,焊接接头要求具有良好的耐腐蚀性和成形性,因此焊丝的表面质量和成分控制也是焊接工艺的关键。
通过制定统一的标准,可以确保不同生产厂家生产的焊丝具有相同的质量水平,从而提高了焊接工艺的稳定性和可靠性。
最后,铝及铝合金焊丝标准的制定还有利于促进国际贸易和技术交流。
随着全球化的发展,铝及铝合金焊丝已成为国际贸易的重要产品之一。
通过制定符合国际标准的铝焊丝标准,可以降低贸易壁垒,促进产品的国际竞争力。
同时,标准的统一也有利于技术交流和合作,不同国家和地区的焊接工程师可以基于相同的标准开展合作研究,共同推动焊接技术的进步和发展。
总之,铝及铝合金焊丝标准的制定对于保障产品质量、提高焊接工艺稳定性、促进国际贸易和技术交流都具有重要意义。
各个国家和地区应加强标准的制定和执行,共同推动铝焊丝行业的健康发展。
铝及铝合金的性能特点及其焊接加工
作者简介:朱则刚(1956-),男,大学本科学历,东风汽车公司工程师,主要从事焊接技术工作。
摘要关键词::铝及铝合金材料密度低、强度高、热电导率高、耐腐蚀能力强,具有良好的物理特性和力学性能,因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。
根据铝及铝合金的性能特点,本文阐述了铝及铝合金焊接的工艺特点和铝及铝合金的焊接方法;以及铝及铝合金常见焊接材料的应用;同时指出了铝及铝合金的焊接工艺和焊接后的处理。
铝合金;焊接方法;性能特点;加工工艺铝及铝合金的性能特点及其焊接加工东风汽车公司朱则刚Aluminum and Aluminum Alloy Performance Characteristics and the Welding Process铝合金焊接技术作为铝合金在工业领域中扩大应用的关键技术之一,必然会得到进一步的发展。
其中应用普遍的脉冲MIG,TIG焊会随着微处理器(MCU)和数字信号处理芯片(DSP)为核心的全数字化焊机的不断进步而使更多以前只停留在铝合金焊接理论上的技术变为现实。
激光焊、激光-电弧复合焊、双光束激光焊是近年发展起来的焊接铝合金的新工艺,新兴的搅拌摩擦焊一出现就显示了其焊铝的巨大优势,不久以后很可能会代替MIG焊,承担大部分铝合金焊接工作量。
虽然用焊接来连接铝及铝合金产品,仅仅只有50 ̄60年的历史,但是在这短短的几十年时间里,已经发展了完善的铝及铝合金焊接工艺技术。
焊接技术的发展使可焊接铝及铝合金材料范围扩大了。
现在不仅掌握了热处理强化的高强度硬铝合金焊接时的各种难题,且适用于铝及铝合金的焊接方法增多了。
现在除了传统的熔焊、电阻焊、钎焊之外,脉冲氩(氦)弧焊、方波交流钨极氩弧焊、等离子弧焊、真空电子束焊、真空机气保护钎1铝及铝合金的性能特点焊以及扩散焊等都可以很容易地将铝及铝合金焊接在一起。
在大多数情况下使用焊接其它材料所用的普通设备和工艺,就可以进行铝及铝合金焊接,有时也需要特殊的设备和工艺。
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铝及铝合金焊接材料应用纯铝焊丝ER1100性能特点:纯铝焊丝,铝含量≥99.5%,有极好的抗腐蚀性能,很高的导热与导电性能,以及极好的可加工性能。
对经阳极化处理的材料,需要配色时十分理想,推荐用于焊接1000系列铝合金。
典型化学成份:Si≤0.03、Cu≤0.002、Zn≤0.013、Fe≤0.18 、Mn≤0.003,AL余量用途广泛用于铁路机车、电力、化学、食品等行业。
铝硅合金焊丝ER4047性能特点:本品为含硅12%的合金焊丝,适合焊接各种铸造及挤压成型铝合金。
低熔点及良好的流动性使母材焊接变形很小。
典型化学成份:Si 12、Mg≤0.10、Fe≤0.80、Cu≤0.03、Zn≤0.20、Mn≤0.15,AL 余量用途:焊接或堆焊轻质合金加工业。
铝硅合金焊丝ER4043性能特点:本品为含硅5%的合金焊丝,适合焊接铸铝合金典型化学成份:Si 5、Mg≤0.10、Fe≤0.04、Cu≤0.05 ,AL余量用途:船舶、机车、化工、食品、运动器材、模具、家具、容器、集装箱铝镁合金焊丝ER5356性能特点:本品为含镁5%的合金焊丝,是一种用途广泛的通用型焊材,适合焊接或表面堆焊5%镁的铸锻铝合金,强度高,可锻性好,有良好的抗腐蚀性。
本品也能为经阳极化处理的焊接提供良好的配色。
典型化学成份:Mg 5、Cr 0.10、(Fe+Si)0.3、Cu≤0.05、Zn 0.05、Mn 0.15、Ti 0.1,AL余量用途:自行车、铝滑板车等运动器材,机车车厢、化工压力容器、兵工生产、造船、航空等行业。
铝镁合金焊丝ER5183性能特点:本品为含镁3%的合金焊丝,适用于焊接或表面堆焊同等级的铝合金材料。
典型化学成份:Mg 3.5,Cr 0.2,Fe 0.15,C u≤0.05, Zn 0.10,Mn 0.05,Ti 0.1,AL余量用途:化工压力容器、核工业、造船、制冷行业、锅炉、航空航天工业等铝合金焊丝及焊条成分国标牌号主要成份(%) 特性和用途相当AWSS 301 Al≥99.5 塑性好、耐蚀。
纯铝气焊、氩弧焊用ER1100S 311 Si5 Al Rem. 抗裂性好,通用性大。
铝合金气焊、氩弧焊用。
不宜用高镁合金ER4043S 321 Mn1.3 Al Rem. 良好的耐蚀性、可焊性及塑性。
铝合金气焊、氩弧焊用ER3003S 331 Mg5 Mn0.4Al Rem. 耐蚀,强度高。
铝合金氩弧焊用ER51835356 Mg5 Al Rem. 耐蚀、强度高,通用性大。
铝合金氩弧焊用ER5356Al 109 TAl 纯铝,耐蚀性好,但强度不高,纯铝焊接用E1100Al 209 TAlSi 铝硅,抗裂性好,通用性大。
铝合金焊接用,不宜焊接铝镁合金E4043Al 309 TAMn 铝锰,强度高,耐蚀。
铝合金焊接用E3003CrMo耐热钢、低温钢焊接材料低温钢焊条AWS 主要力学性能特性简单介绍sb ss AKV d5E7016-1 470 390 100(-50°C) 30 Ni:0.6 耐吸潮超低氢焊条, 低温冲击性能优良. 适合打底焊.E7018-1 590 510 90(-50°C) 29 耐吸潮超低氢焊条,杂质含量低, 力学性能优良. 适合厚板重要结构.E 7018 G 555 460 120(-60°C) 30 Ni:0.7 耐吸潮超低氢焊条, 焊接低温钢,力学性能优良. 适合厚板重要结构.E 8018 G 650 570 120(-60°C) 28 Ni:0.7 耐吸潮超低氢焊条, 焊接低温钢,力学性能优良. 适合厚板重要结构.E 7028 530 430 80(-40°C) 29 低氢高效焊条, 熔敷效率210%,力学性能优良. 适合厚板重要结构.E 7028 G 580 490 70(-60°C) 27 Ni:0.9 低氢高效焊条, 焊接低温钢,力学性能优良. 适合厚板重要结构.E 8018 C1 620 540 70(-70°C) 26 Ni:2.5超低氢低温钢焊条. 焊接2.5Ni 钢 .焊态和热处理后力学性能优良.E 8018 C2 560 480 45(-106°C) 30 Ni:3.5低温钢焊条. 焊接3.5Ni 钢 .焊态和热处理后力学性能优良.Cr- Mo 耐热钢焊条AWS 主要力学性能特性简单介绍sb ss AKV d5E 8018 B1 640 550 100(-20°C) 24 Cr: 0.5Mo: 0.5 焊接和堆焊Cr: 0.5, Mo: 0.5 铬钼钢,适合STC ( 步冷热处理) 焊接E 8018 B2 630 540 150(-20°C) 23 Cr: 1.2Mo: 0.5 焊接和堆焊Cr: 1.25, Mo: 0.5 铬钼钢, 适合STC ( 步冷热处理) 焊接600-80 ³ 480 ³50(20°C) ³15 Cr:1.4, Mo: 1.0 V: 0.25 焊接和堆焊相应的Cr - Mo -V 耐热钢.E 9018 B3 650 540 100(-60°C) 22 Cr: 2.3Mo: 1.0 焊接和堆焊Cr: 2.25-Mo铬钼钢,适合STC ( 步冷热处理) 焊接500-650 ³400 ³110(-29°C) ³20 Cr:2.5, Mo: 1.1 V: 0.25 焊接和堆焊Cr: 2.25 - Mo-V 铬钼钒钢, 进行步冷热处理的焊接550-650 ³400 ³100(-29°C) ³20 Cr:3.0, Mo: 1.0 焊接和堆焊Cr: 3.0 - Mo 铬钼钒钢, 进行步冷热处理的焊接550-650 ³400 ³100(-29°C) ³20 Cr:3.0, Mo: 1.1 V: 0.25 焊接和堆焊Cr: 3.0 - Mo-V 铬钼钒钢, 进行步冷热处理的焊接E 502-15 850-980 ³750 ³50(20°C) ³17 Cr:4.5, Mo: 0.81 V: 0.5 焊接和堆焊Cr: 4-6% - Mo-V 铬钼钒钢, 进行步冷热处理的焊接E 502-15 620 520 80(-20°C) 19 Cr: 5.1Mo: 0.5 焊接和堆焊Cr: 4--6% , Mo: 0.5 铬钼钢,E 7 Cr 15 620 440 25(-20°C) 25 Cr: 8, Mo: 1.2 V: 0.3 焊接和堆焊Cr: 7--9% , Mo: 1 铬钼钢,E9018 B9 660 480 65(-20°C) 22 Cr:8.9, V:0.2Mo:1.0,Ni:0.65 焊接和堆焊Cr: 8--11% , Mo: 2 铬钼钢, 焊接T9. T91 钢ECrMoWV12 B 20 >740 >500 >30(+20°) > 15 Cr:12, V: 0.3Mo: 1.0, Ni: 0.6 W: 0.5, 焊接含12% Cr 的耐热钢.不锈钢手工焊条AWS 规格GB 规格牌号用途A5.4> <T983>E307-16 E307-16 A172 非磁性钢用,高锰钢及碳钢异材焊接用。
- - 非磁性钢用,高锰钢及硬化性耐磨钢用。
E308-16 E308-16 A102 18Cr-8Ni钢用。
E308-15 E308-15 A107 低于300°C的耐腐蚀不锈钢,可焊性较差的钢材及堆焊表面层用。
E308H-16 E308H-16 高C-18Cr-8Ni钢用。
E308-16 E308-16 A102 18Cr-8Ni钢用。
E308L-16 E308L-16 A002 低C-18Cr-8Ni钢用。
E308-16 E308-16 A102 18Cr-8Ni钢-196°C极低温用。
E309-16 E309-16 A302 22Cr-12Ni钢用,异材焊接用。
E309-15 E309-15 A307 同类型不锈钢、异种钢以及高铬钢、高锰钢用。
E309L-16 E309L-16 A062 低C-22Cr-12Ni钢用、异材焊接用。
E309Mo-16 E309Mo-16 A312 22Cr-12Ni-2.5Mo钢、碳钢用,异材焊接用。
E309MoL-16 E309MoL-16 A042 低C-22Cr-12Ni-2.5Mo钢、碳钢用,异材焊接用。
E310-16 E310-16 A402 25Cr-20Ni钢用,异材焊接用。
E310-15 E310-15 A407 同类型耐热不锈钢用,也可用来焊接硬化性大的铬5钼、铬9钼、铬13及铬28钢等结构。
E310Mo-16 E310Mo-16 A412 25Cr-20Ni-2.5Mo钢用,异材焊接用。
E310H-16 E310H-16 A432 高C-25Cr-20Ni钢用。
E312-16 E312-16 29Cr9Ni铸钢用,异材焊接用。
E312-16 E312-16 29Cr9Ni铸钢用,异材焊接用,蓝色药皮。
E316-16 E316-16 A202 18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。
E316-15 E316-15 A207 焊接低碳的0Cr18Ni12Mo2不锈钢设备。
E316L-16 E316L-16 A022 低C-18Cr-12Ni-2.5Mo钢用。
E316-16 E316-16 A202 18Cr-12Ni-2.5Mo钢-196°C极低温用。
E317-16 E317-16 A242 18Cr-12Ni-3.5Mo钢用。
E317L-16 E317L-16 低C-18Cr-12Ni-3.5Mo钢用。
E318-16 E318-16 A212 18Cr-12Ni-2Mo-Ti钢用。
E347-16 E347-16 A132 18Cr-9Ni-Ti钢用。
E347-15 E347-15 A137 重要的耐腐蚀含钛稳定的0Cr19NillTi型不锈钢用。
E347-16 E347-16 低C-18Cr-9Ni-Ti钢用。
E410-16 E410-16 G202 13Cr钢用。
E410NiMo-16 E410NiMo-16 G202NiMo 13Cr-Ni-Mo钢用。
E2209-16 E2209-16 22Cr双相不锈钢用,如UNS S31803(Alloy2205)。
E2553-16 E2553-16 25Cr双相不锈钢用,如UNS S32550(Alloy255)。