有色金属材料的应用及其焊接工艺-精
常见八种金属材料及其加工工艺
常见八种金属材料及其加工工艺1、铸铁——流动性下水道盖子作为我们日常生活环境中不起眼的一部分，很少会有人留意它们。
铸铁之所以会有如此大量而广泛的用途，主要是因为其出色的流动性，以及它易于浇注成各种复杂形态的特点。
铸铁实际上是由多种元素组合的混合物的名称，它们包括碳、硅和铁。
其中碳的含量越高，在浇注过程中其流动特性就越好。
碳在这里以石墨和碳化铁两种形式出现。
铸铁中石墨的存在使得下水道盖子具有了优良的耐磨性能。
铁锈一般只出现在最表层，所以通常都会被磨光。
虽然如此，在浇注过程中也还是有专门防止生锈的措施，即在铸件表面加覆一层沥青涂层，沥青渗入铸铁表面的细孔中，从而起到防锈作用。
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生产砂模浇注材料的传统工艺如今被很多设计师运用到了其他更新更有趣的领域。
材料特性：优秀的流动性、低成本、良好的耐磨性、低凝固收缩率、很脆、高压缩强度、良好的机械加工性。
典型用途：铸铁已经具有几百年的应用历史，涉及建筑、桥梁、工程部件、家居、以及厨房用具等领域。
2、不锈钢——不生锈的革命不锈钢是在钢里融入铬、镍以及其他一些金属元素而制成的合金。
其不生锈的特性就是来源于合金中铬的成分，铬在合金的表面形成了一层坚牢的、具有自我修复能力的氧化铬薄膜，这层薄膜是我们肉眼所看不见的。
我们通常所提及的不锈钢和镍的比例一般是18：10。
20世纪初，不锈钢开始作为元才来噢被引入到产品设计领域中，设计师们围绕着它的坚韧和抗腐蚀特性开发出许多新产品，涉及到了很多以前从未涉足过的领域。
这一系列设计尝试都是非常具有革命性的：比如，消毒后可再次使用的设备首次出现在医学产业中。
不锈钢分为四大主要类型：奥氏体、铁素体、铁素体-奥氏体(复合式)、马氏体。
家居用品中使用的不锈钢基本上都是奥氏体。
材料特性：卫生保健、防腐蚀、可进行精细表面处理、刚性高、可通过各种加工工艺成型、较难进行冷加工。
典型用途：奥氏体不锈钢主要应用于家居用品、工业管道以及建筑结构中;马氏体不锈钢主要用于制作刀具和涡轮刀片;铁素体不锈钢具有防腐蚀性，主要应用在耐久使用的洗衣机以及锅炉零部件中;复合式不锈钢具有更强的防腐蚀性能，所以经常应用于侵蚀性环境。
有色金属的焊接(Cu)
► 1、主要表现：熔化焊过程中，由于晶粒严重长大以及合金元 素蒸发，烧损与杂质的渗入使焊接接头的力学性能、导电性 能和耐蚀性能下降。
► 1）塑性显著降低
► 2）导电性下降
► 3）耐蚀性能下降
► 2、改善措施：主要是控制杂质的含量，减少合金烧损，通过 合金化对焊缝进行变质处理等；其次尽量减少热作用，焊后 进行消除应力处理等。
► 薄铜件焊后要立即对焊缝两侧的热影响区进行锤击。
► 5mm以上的中厚板，需要加热至500～600℃后进行锤 击。锤击后将焊件加热至500～600℃，然后在水中急冷， 可提高接头的塑性和韧性。
► 黄铜应在焊后尽快在500℃左右退火。
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► 2．埋弧焊 ► 埋弧焊焊接铜及铜合金时，δ<20mm的焊件在不预热和不开坡口的条件
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► 三、铜及铜合金的焊接工艺要点 ► (一)焊接方法的选择 ► 选用原则，应该根据被焊材料的成分、厚度、结
构特点及使用性能要求综合考虑。 ► 从铜是在常用的焊接金属中导热性最好这一点考
虑，焊接铜及其合金是需要大功率、高能量密度 的焊接方法，热效率越高、能量越集中越好。 ► 不同厚度的材料对各种焊接方法有其适应性。
► ①气焊薄板时应采用左焊法，这有利于抑制晶粒长大。当焊 件厚度大于6mm时，则采用右焊法；
► ②焊炬运动要尽可能的快，每条焊缝不要随意中断焊接过程， 最好单道焊，一次焊完。
► ③焊接长焊缝时，焊前必须留有合适的收缩余量，并要先点 固后焊接，焊接时应采用分段退焊法，以减少变形。
► ④对受力或较重要的铜焊件，必须采取焊后锤击接头和热处 理工艺措施。
热性强，焊缝易生成粗大晶粒。这也会加剧热裂纹的生成。 ► 2、铜及铜合金的焊接可采取哪些措施，防止热裂纹？ ► 1)严格限制铜中杂质(氧、铋、铅、硫等)的含量。 ► 2)增强对焊缝的脱氧能力，通过焊丝加入硅、锰、磷等合金
有色金属的新材料和应用技术创新和市场趋势
有色金属的新材料和应用技术创新和市场趋势随着科技的不断发展和人们对高性能材料需求的增加，有色金属的新材料和应用技术正在取得创新突破，并对市场趋势产生重大影响。
本文将重点探讨有色金属新材料的发展趋势以及应用技术的创新。
一、有色金属新材料的发展趋势1. 材料强度和耐腐蚀性的提升随着工业制造和航空航天等领域对材料强度和耐腐蚀性要求的不断提高，有色金属新材料也在不断研发和改进。
例如，钛合金在航空航天领域有着广泛的应用前景，其强度与重量比优异，能满足高强度要求且减轻结构重量。
2. 新型合金材料的涌现近年来，新型合金材料在有色金属领域不断涌现。
例如，镁合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，在汽车、电子等领域具有广泛的应用前景；高熵合金则以其多元组分和无序固溶体结构具有优异的热力学和力学性能，受到学术界和工业界的广泛关注。
3. 多功能材料的发展有色金属新材料不仅要具备单一性能的提升，还需要适应多功能化的发展需求。
例如，有色金属涂层材料具有高温耐蚀、耐磨损等特性，可广泛应用于航空、电子、汽车等领域，提高材料的使用寿命和性能。
二、有色金属应用技术创新1. 先进加工技术的应用先进加工技术是有色金属应用技术创新的重要领域。
例如，激光焊接技术能够实现高精度、无损伤的连接，广泛应用于航空航天、汽车制造等行业；等离子熔射技术则能够制备出高质量、高附着力的涂层，提高材料的耐蚀性等性能。
2. 先进制备技术的发展先进制备技术是有色金属应用技术创新的重要手段。
例如，电化学制备技术能够制备出颗粒尺寸可控的金属纳米材料，具有优异的电子性能和光学性能，在电子器件、能源存储等领域具有广阔的应用前景。
3. 多尺度建模与仿真多尺度建模与仿真是有色金属应用技术创新的重要工具。
利用计算机模拟和数值计算方法，可以在不同层次上揭示材料结构与性能之间的关系，优化材料设计和制备工艺，并加速材料的研发和应用。
三、市场趋势分析1. 电子信息领域的快速发展随着电子信息技术的迅猛发展，有色金属新材料在电子器件、光电子器件等领域的应用需求也在不断增加。
焊接工艺的特点及应用场合
焊接工艺的特点及应用场合焊接工艺是一种将金属或非金属材料通过熔接的方式连接在一起的加工方法。
焊接工艺具有以下特点：1. 热加工过程：焊接是一种热加工工艺，通过加热将焊接件的金属或非金属材料熔化，并在冷却过程中形成连接。
这种热加工过程使得焊接能够在连接处达到较高的强度。
2. 高效节能：焊接具有高效、节能的特点。
相较于其他连接方式，如螺栓连接、铆接等，焊接工艺不需要附加的连接材料，只需利用焊接材料将零部件连接在一起，既节省了材料，又减少了连接过程中的工艺步骤，提高了生产效率。
3. 结构简洁：焊接工艺连接的零部件结构简洁，外形美观。
焊接连接处的强度高，不易被外界力量破坏，因此焊接连接在工程结构和制造中应用广泛。
4. 应用范围广泛：焊接工艺既适用于金属材料的连接，也适用于非金属材料的连接。
在金属结构、建筑、汽车制造、船舶制造、航空航天等领域中，焊接工艺是最常用的连接工艺之一。
5. 工艺复杂度较高：焊接工艺的施工过程相对较为复杂，需要合理控制焊接参数、选用合适的焊接材料以及严格遵循焊接程序，否则会导致焊缝质量不达标。
因此，焊接工艺需要经过专门的培训和实践才能熟练掌握。
焊接工艺的应用场合主要包括以下几个方面：1. 金属结构制造：焊接工艺在金属结构的制造中被广泛应用，如建筑桥梁、厂房、钢结构等。
焊接能够将金属零部件牢固地连接在一起，提高结构的强度和稳定性。
2. 机械制造：焊接工艺在机械制造中应用广泛，如汽车制造、机械设备制造等。
通过焊接，可以将不同材料的零部件连接起来，形成复杂的机械系统。
3. 船舶制造：焊接工艺在船舶制造中具有重要的地位。
船体的焊接是整个船舶制造过程的重要环节，焊接质量的好坏直接关系到船舶的安全性、耐久性和性能。
4. 冶金工业：焊接工艺在冶金工业中被广泛应用，如钢铁冶炼、有色金属冶炼等。
通过焊接可以将金属材料精确无误地连接在一起，实现高效的冶金加工。
5. 航空航天：焊接工艺在航空航天领域中具有重要的应用价值。
精准解析焊接工艺流程与施工技巧：全面施工工艺指南
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感谢支持！(Thank you for downloading and checkingit out!)精准解析焊接工艺流程与施工技巧：全面施工工艺指南一、焊接工艺基本概述焊接的定义及分类焊接是一种通过加热、加压或二者结合，使金属材料局部加热到熔融状态，经冷却后形成连接的一种工艺方法。
根据焊接过程中热输入和焊接方法的不同，焊接可以分为熔化焊接、压力焊接和钎焊三大类。
熔化焊接是通过加热使金属局部熔化，然后冷却形成连接，如气体保护焊、电弧焊等。
压力焊接是通过加压使金属接头连接，如摩擦焊、对接焊等。
钎焊则是通过加热使填充材料熔化，填充在金属接头之间，然后冷却形成连接，如银焊、铜焊等。
焊接工艺的重要性焊接工艺在制造业和基础设施建设中起着举足轻重的作用。
它直接影响到焊接接头的质量、性能和使用寿命。
合理的焊接工艺可以保证焊接接头具有足够的强度、硬度和韧性，避免出现裂纹、气孔等焊接缺陷，确保焊接结构的安全可靠。
此外，焊接工艺的优劣还关系到生产效率、成本和劳动强度。
因此，掌握焊接工艺的重要性，对提高焊接质量和生产效率具有重要意义。
常用焊接方法简介常用的焊接方法有气体保护焊、电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、激光焊、摩擦焊、对接焊、银焊、铜焊等。
以下简要介绍几种常用焊接方法：1）气体保护焊：利用惰性气体（如氩气、氦气）保护熔池，防止氧化和氮化，适用于薄板焊接和高质量要求场合。
2）电弧焊：利用焊接电流产生的电弧加热金属，使其熔化并形成连接，适用于各种金属结构和厚板焊接。
金属冶炼中的钎焊与焊接技术
通过选择合适的钎料和工艺参数，钎 焊技术能够将不同的有色金属或其合 金连接在一起，形成具有优异性能的 合金材料，广泛应用于航空、航天、 汽车等领域。
钎焊技术在金属复合材料制备中的应用
总结词
利用钎焊技术可以制备具有优异性能的金属复合材料。
详细描述
通过钎焊技术，可以将两种或多种金属或合金紧密结合在一起，形成一种新型的金属复合材料。这种材料结合了 各种金属或合金的优点，具有更加优异的力学性能、物理性能和化学性能，广泛应用于航空、航天、能源等领域 。
钢铁工业中，钎焊技术常用于制造精密零件和修复破损部件。
详细描述
在钢铁冶炼过程中，由于高温和强力的作用，部件容易出现磨损和破损。钎焊 技术能够将不同的金属或合金部件牢固地连接在一起，提高其机械性能和使用 寿命。
钎焊技术在有色金属冶炼中的应用
总结词
在铜、铝、锌等有色金属的冶炼中， 钎焊技术用于制造高性能的合金材料 。
钎焊优点
连接强度高、精度高、 适用于异种材料连接、
对母材热影响小等。
焊接优点
工艺成熟、连接强度高 、适用于大型结构等。
钎焊缺点
对钎料的选择和工艺要 求高、成本较高、操作
难度较大等。
焊接缺点
对母材热影响大、易产 生焊接变形和残余应力
等。
04
钎焊技术在金属冶炼中的 应用
钎焊技术在钢铁冶炼中的应用
总结词
05
焊接技术在金属冶炼中的 应用
焊接技术在钢铁冶炼中的应用
总结词
高效、环保、节能
详细描述
在钢铁冶炼中，焊接技术主要应用于连铸坯、轧制钢材和锻造毛坯的连接。通过高效焊接工艺，可以 实现快速、准确地连接，提高生产效率。同时，新型焊接技术的研发和应用也促进了环保和节能方面 的进步，如激光焊接、气体保护焊接等。
有色金属材料手册
有色金属材料手册有色金属材料是指除铁、钢以外的金属材料，主要包括铜、铝、镁、锌、镍、钛等。
这些金属材料在工业生产和日常生活中起着非常重要的作用，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器、建筑装饰等领域。
本手册将介绍有色金属材料的种类、特性、加工工艺以及应用范围，旨在帮助读者更好地了解和应用有色金属材料。
一、铜材料。
铜是一种重要的有色金属材料，具有良好的导电、导热性能，广泛应用于电子电器领域。
铜材料的种类有纯铜、黄铜、青铜等，每种材料都有其独特的特性和用途。
在加工工艺方面，铜材料可以进行冷加工和热加工，如挤压、拉伸、锻造等。
此外，铜材料还可以通过表面处理方式进行防腐、耐磨等特性的改善。
二、铝材料。
铝是轻质、耐腐蚀的金属材料，具有良好的可塑性和导热性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
铝材料的种类有纯铝、铝合金等，每种材料都有其独特的特性和用途。
在加工工艺方面，铝材料可以进行挤压、铸造、轧制等工艺，以满足不同形状和性能要求。
三、镁材料。
镁是一种轻质的金属材料，具有良好的机械性能和耐高温性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
镁材料的种类有纯镁、镁合金等，每种材料都有其独特的特性和用途。
在加工工艺方面，镁材料可以进行压铸、挤压、锻造等工艺，以满足不同形状和性能要求。
四、锌材料。
锌是一种重要的有色金属材料，具有良好的防腐蚀性能和可塑性，被广泛应用于建筑装饰、电子电器等领域。
锌材料的种类有纯锌、锌合金等，每种材料都有其独特的特性和用途。
在加工工艺方面，锌材料可以进行热浸镀、喷涂、电镀等表面处理工艺，以提高其防腐蚀性能和装饰性能。
五、镍材料。
镍是一种重要的有色金属材料，具有良好的耐腐蚀性能和磁性能，被广泛应用于化工、船舶制造等领域。
镍材料的种类有纯镍、镍合金等，每种材料都有其独特的特性和用途。
在加工工艺方面，镍材料可以进行热轧、冷轧、焊接等工艺，以满足不同形状和性能要求。
六、钛材料。
钛是一种重要的有色金属材料，具有良好的耐腐蚀性能和高强度，被广泛应用于航空航天、医疗器械等领域。
有色金属材料的制备与应用
有色金属材料的制备与应用有色金属材料是指除了铁、钢和铸铁之外的金属材料，包括铜、铜合金、铝、铝合金、镁、锌等。
这些材料具有密度低、导电性、导热性和抗腐蚀性能好等优点，在各个领域都有着广泛的应用。
一、有色金属材料的制备1.铜及铜合金的制备铜是最早被人类利用的金属之一，其开采和冶炼历史已有5000多年。
铜的制备方法主要包括火法、湿法和电解法等。
其中，电解法在现代铜冶炼中被广泛应用，其效率高、质量好、消耗小，被称为铜冶炼的未来趋势。
与铜相比，铜合金使用更为广泛。
铜合金通常由铜和其他金属（如锌、铝、锡等）合成，具有优异的物理力学性能和良好的耐蚀性能，广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。
2.铝及铝合金的制备与铜不同的是，铝的历史相对较短，其在19世纪末才被工业界广泛认识和应用。
铝的制备方法主要包括电解法、半连续法等，其中电解法是最常用的一种方法，也是制备高纯铝和铝合金的主要方法。
铝合金具有密度低、耐腐蚀、强度高、韧性好等优点，在航空航天、高速列车、汽车等领域被广泛应用。
铝合金的制备较铜合金难度大，需要进行复杂的热处理和加工工艺。
3.镁及镁合金的制备镁是密度最低的金属之一，具有较好的机械性能和抗腐蚀性能。
由于其密度较低，与其他金属相比，镁合金的强度和刚度较低，但是具有很好的成形性和焊接性能。
镁及镁合金的制备方法包括熔炼法、电解法、气相沉积法等。
其中熔炼法和电解法是较为常用的方法。
二、有色金属材料的应用有色金属材料在工业生产和民用领域都有着广泛的应用。
以下是几个典型的应用领域：1.电子领域有色金属材料在电子领域有着重要的应用，如铜箔、铝箔、锌锰干电池等。
其中，铜箔是制作聚酰亚胺电路板的重要材料，具有良好的导电性能和成型性能。
2.汽车制造有色金属材料在汽车制造领域有着广泛的应用，如铝合金、镁合金、铜合金等。
铝合金因其密度低、强度高而被广泛应用于汽车轮毂、车身结构等部件的制造。
而镁合金具有优异的成形性和强度，被广泛应用于汽车座椅结构等部件的制造。
有色金属加工工艺流程
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在进行有色金属加工之前，要做好充分的准备。
有色金属制造工艺规范
有色金属制造工艺规范有色金属制造工艺规范旨在规范有色金属制品的制造过程，确保产品质量和安全性。
本规范适用于铜、铝、镍、锌等有色金属的制造过程。
一、材料准备1. 材料选择：根据产品要求选择合适的有色金属材料，确保材料的纯度和性能符合要求。
2. 材料检验：对采购的有色金属材料进行检验，排除有质量问题的材料。
二、加工工艺1. 熔炼工艺：根据不同的有色金属，采用适当的熔炼工艺，确保熔炼过程中的温度和时间控制得当。
2. 铸造工艺：根据产品要求选择合适的铸造工艺，确保铸件的准确性和表面质量。
3. 锻造工艺：对有色金属进行锻造时，要控制好锻造温度、锻造力度和锻造次数，确保产品的力学性能和尺寸精度。
4. 拉伸工艺：对有色金属进行拉伸时，要确定合适的拉伸速度和温度，避免出现材料的损伤或断裂。
5. 加工工艺：根据产品的要求，采用适当的加工工艺，如铣削、切割、冲压等，确保产品的尺寸精度和表面质量。
6. 焊接工艺：对有色金属进行焊接时，要选择合适的焊接方法和焊接参数，确保焊缝的强度和质量。
三、表面处理1. 腐蚀防护：根据产品要求选择合适的腐蚀防护方法，如电镀、喷涂等，确保产品能够抵抗环境腐蚀。
2. 表面处理：对产品进行表面处理，如抛光、研磨等，确保产品表面光滑度和光洁度。
四、质量控制1. 检验标准：根据产品要求确定相应的检验标准，确保产品质量符合要求。
2. 检测设备：提供适当的检测设备，对产品进行质量检测，如力学性能、化学成分等。
3. 检测方法：确定合适的检测方法和步骤，确保测试结果准确可靠。
4. 检测记录：对每个生产批次进行检测，并记录相应的检测结果和过程数据。
5. 不合格品处理：对于不合格品，应及时采取相应的措施进行处理，包括修复、重做或报废等。
五、安全生产1. 安全设备：提供必要的安全设备，如防护眼镜、防护手套等，确保操作人员的人身安全。
2. 操作规程：制定详细的操作规程，对操作人员进行操作培训，提高安全意识。
3. 废料处理：规范废料的处理方法和程序，确保废料不对环境造成污染。
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。
有色金属的焊接(Al)
6A02-T6小容器法兰座环缝断裂外貌
► 容器试制时，法兰座环缝曾多处发现沿熔合线走向的焊接裂纹，经补焊及x射 线照相检查合格后，进行液压强度试验，发现该环缝提前断裂，断裂沿环缝 内侧发展至封头上，其外观如图所示。
► 经取样分析可见，断裂起源于环缝内侧背面一条长约3mm，距背面约0.20.5mm的裂纹经扫描电镜分析，裂纹性质为近缝区母材液化裂纹。
► （2）防止 ：宜采用较小的热输入，或焊后重新进行固溶和人 工时效处理，才能较彻底解决软化问题。
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(六)焊接接头耐蚀性下降 铝及铝合金焊接接头的耐蚀性一般都低于母材，热处 理强化铝合金(如硬铝)接头的耐蚀性降低尤其明显。 1．接头耐蚀性降低的原因 1）接头组织不均匀； 2）焊接缺陷的存在：气孔、夹杂、裂纹等； 3）铸态组织 ； 4）焊缝表面氧化膜的连续性和致密性较差； 5）焊接接头中的残余应力
是硬铝和超硬铝合金比较严重，强度降低较多。
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1．非热处理强化铝合金的软化
（1）对纯铝和防锈铝合金，在退火状态下焊接，如果采用与 母材化学成分相近的焊丝焊接时，基本上不存在软化问题。
但在冷作硬化状态下焊接时，加热温度超过一定温度时，将发 生再结晶软化，导致接头强度降低。
（2）产生的原因：主要是HAZ晶粒粗大和接头局部冷作硬化 效果的减退或消失造成的。
焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分。 ► 在同样条件下纯铝气孔倾向较铝合金要大。
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2．影响气孔产生的因素 物理性能 ；焊接方法；表面氧化膜的致密性 3．防止气孔的措施 (1)限制氢的来源：所使用的焊接材料要严格限制含水量。
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(2)控制焊接参数：首先应该制定合理的焊接参数。 铝及铝合金TIG焊时，应采用大电流配合以较高的焊接速
常用金属材料焊接的基础知识培训
防止夹渣的产生，需要在焊接 前清理母材表面，并在焊接过 程中保持合适的电流和电压。
未熔合
未熔合可能是由于电流过小或 焊接速度过快造成的，需要调 整工艺参数。
裂纹
裂纹的产生可能是由于热处理不 当或材料质量问题，需要加强材
料检验和控制热处理工艺。
焊接安全与防护
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焊接作业安全要求
焊接操作人员需经过专业培训，熟悉焊接设备、工具和工艺流程，掌握安全操作规 程。
铝及铝合金是一种轻质、高强度的金属材料，具有良好的塑 性和导电性。其焊接时需要采用特殊的工艺措施，如采用高 纯度的氩气保护、选择合适的焊接电流和速度等，以避免氧 化和气孔的产生。
铜及铜合金的焊接特性
铜及铜合金是一种导热性好、耐腐蚀性强的金属材料。其焊 接时需要采用特殊的工艺措施，如采用高纯度的氩气保护、 选择合适的焊接电流和速度等，以避免氧化和气孔的产生。
不锈钢材料的焊接特性
不锈钢的分类
不锈钢主要分为奥氏体不锈钢、铁素 体不锈钢和双相不锈钢等。不同类型 的不锈钢具有不同的焊接特性和应用 场景。
不锈钢的焊接工艺
不锈钢的焊接需要采用特殊的工艺措 施，如控制焊接参数、选择合适的焊 接材料等，以避免热影响区的脆化和 裂纹的产生。
有色金属材料的焊接特性
铝及铝合金的焊接特性
焊接质量评估标准
AWS D1.1标准
ASME规范
美国焊接协会制定的钢结构焊接质量评估 标准，适用于钢结构制造和安装过程中的 焊接质量评估。
美国机械工程师协会制定的压力容器和锅 炉建造规范，对焊接质量提出了相应的要 求和评估标准。
GB50205-2001标准
DIN EN 10204标准
中国国家标准《钢结构工程施工质量验收 规范》，规定了钢结构焊接质量的验收标 准和评估方法。
铜焊接工艺
铜焊接工艺铜及铜合金的焊接工艺铜具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性、延展性及一定的强度等特性。
在电气、电子、化工、食品、动力、交通及航空航天工业中得到广泛应用。
在纯铜(紫铜)中添加10余种合金元素，形成固溶体的各类铜合金，如加锌为黄铜;加镍为白铜;加硅为硅青铜;加铝为铝青铜等等。
铜及铜合金可用钎焊、电阻焊等工艺方法实现连接，在工业发达的今天、熔焊已占据主导地位。
用焊条电弧焊、TIG焊、MIG焊等工艺方法容易实现铜及铜合金的焊接。
影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素:一是高导热率的影响。
铜的热导热率比碳钢大7~11倍，当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时，则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合。
二是焊接接头的热裂倾向大。
焊接时，熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显的热脆性，产生热裂纹。
三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多，与要是氢气孔。
四是焊接接头性能的变化。
晶粒粗化，塑性下降，耐蚀性下降等。
1、紫铜的焊接焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊。
(1) 紫铜的气焊焊接紫铜最常用的是对接接头，搭接接头和丁字接头尽量少采用。
气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝，如丝201、202;另一种是一般的紫铜丝和母材的切条，采用气剂301作助熔剂。
气焊紫铜时应采用中性焰。
(2)紫铜的手工电弧焊缘。
焊件厚度大于4毫米时，焊前必须预热，预热温度一般在400~500?左右。
用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接。
焊接时应当用短弧，焊条不宜作横向摆动。
焊条作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形。
长焊缝应采用逐步退焊法。
焊接速度应尽量快些。
多层焊时，必须彻底清除层间的熔渣。
焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象。
焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量。
(3)紫铜的手工氩弧焊在紫铜手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202，也采用紫铜丝，如T2。
有色金属的分类及主要应用
有色金属实用知识简介一览铜业英才网推荐一、有色金属的分类（1）有色纯金属分为重金属、轻金属、贵金属、半金属和稀有金属五类。
（2）有色合金按合金系统分：重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等；按合金用途则可分：变形（压力加工用合金）、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。
（3）有色材按化学成份分类：铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。
按形状分类时，可分为：板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。
二、产品牌号的表示办法（1）命名原则有色金属及合金产品牌号的命名，规定以汉语拼音字母或国际元素符号作为主题词代号，表示其所属大类，如用L或AL表示铝，T或Cu表示铜。
主题词以后，用成份数字顺序结合产品类别来表示。
即主题词之后的代号可以表示产品的状态、特征或主要成份，如LF为防（F）锈的铝（L）合金；LD为锻（D）造用的铝（L）合金；LY为硬（Y）的铝（L）合金，这三种合金的主题词是铝合金（L）。
又如QSn为青（Q）铜中主要的添加元素为锡（Sn）的一类；QAL9-4为青（Q）铜中含有铝（AL），成分中添加元素铝为9%，其他添加元素为4%，这两种合金的主题词是青铜（Q）。
因此，产品代号是由标准（GB340-78）规定的主题词汉语拼音字母、化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法来表示。
有色金属及合金产品的状态、加工方法、特征代号，采用规定的汉语拼音字母表示。
如热加工的R（热），淬火的C（淬），不包铝的B（不），细颗粒的X（细）等。
但也有少数便外，如优质表面O（形象化表示完美无缺）等。
＆#167;2铜及铜合金一、纯铜纯铜是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫色，故工业纯铜常称紫铜或电解铜。
密度为8-9g/cm3，熔点1083＆#176;C。
纯铜导电性很好，大量用于制造电线、电缆、电刷等；导热性好，常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表，如罗盘、航空仪表等；塑性极好，易于热压和冷压力加工，可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。
有色金属的焊接(Ti)
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(1)氧的影响
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(2)氮的影响 (3)氢的影响 (4) Nhomakorabea的影响由于以上原因，对钛及钛合金的焊接工艺提出了特殊的要求。 氩弧焊应用较广，只是在应用氩弧焊时，对氩气纯度要求很高。 近些年来，真空电子束焊及等离子弧焊也得到了应用。
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(二)焊接接头组织和性能的变化
除上面由杂质污染接头导致脆化外，焊接接头还会因焊接 相变引起性能（主要是塑性）的变化。
当母材和焊丝质量不合格时，特别当焊丝有裂纹、夹层等 缺陷时，在裂纹、夹层处存在大量的有害杂质时，则可能促使 焊缝产生热裂纹。
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三、钛及钛合金的焊接工艺要点 ► (一)焊前准备 ► 1．机械清理： ► 可用细砂布或不锈钢丝刷擦拭，或用硬质合金刮刀刮削待焊 边缘，刮削0.025mm即可去除氧化膜。然后用丙酮、四氯化碳 或甲醇等溶剂去除坡口两侧的手印、有机物质及焊丝表面的油污 等。 ► 2．化学清理 ： ► 如果钛板热轧后已经酸洗，存放中又生成新的氧化膜时，可 在质量分数为2％ -4％的HF+质量分数为30％-40％的HN03 + H20 溶液中浸泡15-20min，然后用清水冲洗干净并烘干。 ► 热轧后未经酸洗的钛板，氧化膜较厚，先进行碱洗，冲洗后 再进行酸洗，之后用热水、冷水分别冲洗，用白布擦拭、晾干。 ► 经酸洗的焊件、焊丝应在4h内焊完，对焊件应采用塑料布掩 盖防止沾污。
►
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3．坡口形式和定位焊 ： 在选择坡口形式及尺寸时，尽量减少焊接层数和填充金属量，以降 低焊缝的累积吸气量，防止接头塑性下降。 定位焊是减少焊接变形的主要措施之一 ，一般焊点间距为 100150mm，长度约l0-15mm，定位焊所用的焊丝、焊接参数及保护气体 等条件与正式焊接相同，在每一定位焊点停弧时，应延时关闭氩气。 (二)焊接方法的选择 钛及钛合金采用的焊接工艺方法有钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、等 离子弧焊和真空电子束焊，也可采用电阻点焊和缝焊、钎焊、扩散焊、 激光焊等。 1．钨极氩弧焊(TIG焊) 对处于 400 ℃以上的熔池后部焊缝及热影响区，均应用拖罩进行氩 气保护，焊缝背面也应采取相应的保护措施。 保护效果的好坏，可用焊接接头的颜色来鉴别。
金属材料及加工工艺
(5)特种铸造之四-----离心铸造
将液态金属浇入沿垂直轴或水平轴旋转的铸 型中，在离心力作用下金属液附着于铸型内壁， 经冷却凝固成为铸件的铸造方法。离心铸造的铸 件组织致密，力学性能好，可减少气孔、夹渣等 缺陷。常用于制造各种金属的管形或空心圆筒形 铸件，也可制造其他形状的铸件。
其他的特种铸造还有:低压铸造\消失模铸造\ 陶瓷型铸造\挤压铸造和连续铸造等.
①金属材料几乎都是有晶格结构的固体．由金属键结合而成。 ②金属材料是电与热的良导体。 ③金属材料表面具有金属所特有的色彩与光泽。 ④金属材料具有良好的展延性。 ⑤金属可以制成金属间化合物，可以与其他金属或氢、硼、 碳、氮、氧、磷与硫等非金属元素在熔融态下形成合金，以 改善金属的性能。合金可根据添加元素的多少，分为二元合 金、三元合金等。 ⑥除了贵金属之外，几乎所有金属的化学性能都较为活泼， 易于氧化而生锈，产生腐蚀。
压焊:在焊接过程中无论加热与否,都需要对工 件施加压力,使工件在固态或半固态的状态下实现 连接.
钎焊:采用熔点低于被焊金属的钎料(填充金属) 熔化以后,填充接头间隙,并与被焊金属相互扩散实 现连接.钎焊过程中被焊工件不熔化,并且一般没有 塑性变形.
磨 削 工 艺
焊接加工
焊接加工是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特性，使 金属与金属发生相互连接的一种工艺，是金属加工的一种辅助手 段。
常用的焊接方法有熔焊、压焊和钎焊。
电阻 闪光 对焊 对焊
锡铜银 焊焊焊
焊接工艺
熔焊\压焊\钎焊
熔焊:将工件焊接处局部加热到熔化状态,形成 熔池(通常还要加入填充金属),冷却结晶后形成焊 缝,被焊工件结合为不可分割的整体.
常用的金属材料
1．铸造 2. 金属塑性加工 3．切削加工 4. 焊接加工 5. 粉末冶金
钢与钛合金焊接
钢与钛及其合金的焊接
3、钢与钛及其合金的焊接工艺
（2）钢与钛及钛合金真空电子束焊 钢与钛及钛合金真空电子束焊接时，一般选用Nb和青铜作 为填充材料，可以获得不出现金属间化合物的焊缝，接头 强度高且具有一定的塑性，焊缝不出现裂纹和其缺陷。如 果不用中间层焊接时，将获得塑性低的接头，甚至出现裂 纹。这些中间层的合金有V+Cu、Cu+Ni、Ag、V+Cu+Ni、 Nb和Ta等，采用中间层的焊接工艺比较复杂，一般应用的 较少。钢与钛及钛合金的真空电子束焊之前，必须对钛的 表面进行清理，即对端面用不锈钢丝刷或机械加工之后再 进行酸洗，用水冲洗干净，其酸洗液见表24。
焊接时采用高纯度惰性气体或无氧氟－氯化物焊剂
钢与钛及其合金的焊接
2、钛及钛合金焊接特点
焊接裂纹： 熔点高，热容量大，导热性差，形成的熔池大，焊缝和热影响区金属 高温停留时间长，晶粒长大，降低接头塑性和韧性，易于产生焊接裂 纹。 O、H、N多时，焊缝和HAZ变脆，易于产生冷裂纹，延迟裂纹 焊缝气孔： 氩气、母材、焊丝中O2、N2、H2、CO2、H2O都可以引起气孔 其中H是形成气孔的组要气体。 措施：加强清理（机械清理和化学清理），缩短焊接时间，良好的焊接 工艺等。
钢与钛及其合金的焊接
1、钛合金特点、分类及性能 钛合金
α＋β钛合金：两相，含有Al，稳定相，中性元素Sn、Zr， 相稳 定元素（<6％）。 具有和相的优点，即高温变形能力和热加工性，又可热处理提高 强度。 TC4（Ti6Al4V）是广泛应用的＋钛合金，不同热处理下两相比例、 性质、形态不同。具有良好的压力加工性和焊接性。
钢与钛及其合金的焊接
1、钛合金特点、分类及性能 工业纯钛（ TA1，TA2，TA3） 钛合金（TA4，TA5，TA6….） 钛合金 的分类 钛合金 钛合金（TB1，TB2 ….）
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第一节 铝及铝合金的焊接
3、控制软化的措施 采取接头设计、工艺措施综合解决。 最有效的措施——焊后热处理 不能热处理时，采用能量集中的焊接方法和小的 线能量。
第一节 铝及铝合金的焊接
三、铝及铝合金的焊接工艺要点 1、焊接方法 可用焊接方法：TIG焊、MIG焊、等离子焊、电 子束焊、激光焊、搅拌摩擦焊等
第一节 铝及铝合金的焊接
氩弧焊的阴极雾化作用： 当工件为阴极时，电弧斑点温度极高，可短时
间内将工件表面的氧化铝“雾化”，并且斑点会 自动移到未雾化的氧化膜上继续作用。 所以氩弧焊时应该采用直流反接，但实际应用中， 一般采用交流焊，因为如果采用直流反接时，钨 极处于阳极，会加速钨极的烧损。交流时，利用 负半周清除氧化膜。
其它问题 1、夹渣 2、变形
第一节 铝及铝合金的焊接
（一）气孔 1、气孔的分布特征
皮下气孔—— 氢来不及逸出所致 密集气孔—— 氢在枝晶间脱溶形成 氧化膜气孔—— 未熔化的氧化膜中的水分
分解的氢形成。
第一节 铝及铝合金的焊接
2、铝合金焊接时气孔形成的原因 1）氢的来源 弧柱气氛中的水分、焊接材料和母
铸造铝合金 Al-Si-Mg等 ZL102等
第一节 铝及铝合金的焊接
铝合金与其它合金的比强度
合金种类 比重 抗拉强度 比强度
铝合金
2.7 50—60 18-21
镁合金 1.7 25—28 15-16
钛合金 4.5 100—120 22-27
调质结构钢 7.9 100—120 12.7-15
超高强度钢 7.9 160—200 20.3-25
金属材料焊接工艺
有色金属的焊接
第一节 铝及铝合金的焊接
一、铝及铝合金的分类和性能 工业纯铝 变形铝合金
防锈铝 Al-Mn Al-Mg （3A和5A系列，LF21、LF5） 硬 铝 Al-Cu-Mg (2A系列，LY12) 超硬铝 Al-Cu-Mg-Zn (7A系列，LC4) 锻 铝 Al-Mg-Si-Cu (6A或2A系列，LD5、LD10)
以镁为主要元素 5 × × ×
第一节 铝及铝合金的焊接
牌号第二位的字母表示原始合金的改型情况。 A表示原始合金，B~Y表示原始合金的改型合金。
牌号的最后两位数字没有特殊意义，仅用来 区别同一组中不同的铝合金。 如，2A06表示主要合金元素为铜的6号原始铝合 金。
第一节 铝及铝合金的焊接
铸铝的牌号
材吸附的水分。 2）铝合金中氢的溶解度在液固相之间的突变，
溶解度在凝固前后相差20倍。 3）铝合金凝固速度快，熔合区的冷却速度是钢
气孔的防止措施 1）清除氧化膜和污染物
机械和化学方法 2）降低气氛中的水分 降低空气湿度、工件和焊
丝的干燥 3）控制焊接参数
大电流配合高焊速，增大熔池存在时间，以利 氢气逸出。
2000系(Al-Cu-Mg) 7000系(Al-Zn-Mg-Cu) 6000系(Al-Mg-Si) 7000系(Al-Zn-Mg) 1000系（工业纯铝）、3000系(Al-Mn)、4000系(Al-Si)、 5000系(Al-Mg-Mn)的抗裂能力更强。
第一节 铝及铝合金的焊接
热裂纹的“自愈”作用： 当形成结晶裂纹时，有足够的液态金属补充
2、软化的原因 1）非时效强化铝合金的软化
如果焊前经过冷作硬化，焊接热影响区的峰值温度 超过再结晶温度的区域（200-300℃）将因再结晶而软 化。 2）时效强化铝合金的软化
热影响区的“过时效”引起软化。与时效强化的第二 相的性质有很大关系，第二相越容易脱溶析出并易于聚 集长大，就越容易发生“过时效”。
3）工艺措施 填满弧坑、碾压焊道、随焊锤击、局部冷却等
4）特殊措施 对溶池施加电磁振荡可细化晶粒。
第一节 铝及铝合金的焊接
（三）焊接热影响区的软化
1、软化现象 通过热处理强化或焊前经过冷作硬化的非热处
理强化的铝合金，焊后其热影响区能力学性能（强 度和硬度）相对母材有所下降的现象。
第一节 铝及铝合金的焊接
第一节 铝及铝合金的焊接
（二）热裂纹 1、铝合金焊接时热裂纹形成的原因 热裂纹出现的部位：焊缝（结晶裂纹）、热影响
区（液化裂纹），最易在弧坑处出现。
原因：1）存在少量的易熔共晶； 2）线膨胀系数大，冷却速度快，易产生 较大的焊接应力。
第一节 铝及铝合金的焊接
2、热裂纹的敏感性 受化学成分影响很大，抗裂能力按下列组别顺序 增加：
ZL+三位数字 第一位数字：表示合金的系别。 1—Al-Si系；2—Al-Cu系；3—Al-Mg系；4— Al-Zn系。 第二位和第三位数字是合金的顺序号。 如，ZL102表示2号Al-Si系铸造铝合金。
第一节 铝及铝合金的焊接
二、铝及铝合金的焊接性分析
常出现的问题 1、气孔 2、热裂纹 3、热影响区软化
到裂纹处，能“愈合”裂纹。
3、热裂纹的防止措施 1）材料选择 注意焊接材料与母材的配合。
第一节 铝及铝合金的焊接
对于含Mg较低的母材采用含Mg较高的焊接 材料可有效降低热裂纹倾向。
添加微量元素（晶粒细化元素Ti、B、Zr等） 也能降低热裂纹倾向。 2）接头设计
接头设计时应尽量降低接头的应力
第一节 铝及铝合金的焊接
第一节 铝及铝合金的焊接
变形铝合金的牌号
采用四位字符体系牌号（与国际接轨） 第一、三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母 （C、I、N、O、P、Q、Z字母除外）。 牌号的第一位数字表示组别。组别按主要合金元素来确 定。主要合金元素是指极限含量算术平均值为最大的合 金元素，当两个以上元素最大含量相同时，按Cu、Mn、 Si、Mg、Zn、其它元素的顺序来确定组别。
第一节 铝及铝合金的焊接
铝及铝合金的组别
组别 纯铝 以铜为主要元素 以锰为主要元素 以硅为主要元素
牌号系列 1× × × 2××× 3××× 4×××
组别
以镁和硅为主要 元素，以Mg2Si 相为强化相
以锌为主要元素
以其它元素为主 要合金元素
备用合金组
牌号系列 6××× 7××× 8××× 9×××
第一节 铝及铝合金的焊接
2、焊接工艺特点 1）尽量使用小电流规范（防热裂纹） 2）注意工件的清理（防气孔） 油污的清理：汽油或丙酮、醋酸乙脂、松香 水、四氯化碳等溶剂。