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六种铝合金材料焊接方法

2020/12/25 8:58:00 人评论 次浏览 分类:技术

1. TIG焊接技术
现今,TIG 焊接技术已经得到了较为广泛的应用,通过 TIG 焊薄板焊接技术能够使铝合金材料完美的契合,为铝合金材料的焊接技术提供了更多的可能性。
TIG焊具有适用面广、焊接过程稳定、焊接质量好、适于薄板焊接、焊接过程易于实现自动化等优点。但TIG 焊也存在抗风能力差、焊接过程不够稳定、容易产生气孔生产效率低等问题。
TIG 焊的主要用于焊接薄的和中等厚度的铝材料工件。TIG 焊接在动车组铝合金车体焊接中的应用以铝合金薄板的手工焊接为主,惰性保护气体通常为纯氩气,其焊接质量较高,能够很好的满足动车组车体的装配精度要求。 
2. 高能密度焊
高能密度焊主要应用于新型设备的研制、设备的智能化以及加工的柔性化、束流品质的提高及诊断、新材料的焊接等。激光焊、电子束焊接、等离子弧焊等都是属于高能密度焊
2.1 激光焊
激光在很多领域得到了非常广泛的应用,尤其是在铝合金焊接领域中。激光焊焊接铝及其合金时,特别是在热处理过程,必须考虑缺陷存在的可能性。
激光焊与传统焊接技术相比,具有很显著的优势,如变形小、热影响范围小、生产效率高、接头损伤轻、热输入低等。
激光焊焊缝深宽比相对于传统的方式比较大、热影响区变得比较窄、焊接速度快、焊接变形非常小、能量密度也非常大。
但是想要获得良好的成型效果和优质的焊缝,适合的焊接参数尤为重要。经过对5052铝合金薄板的脉冲激光焊焊接参数的正交实验,结果显示,离焦量为-2.5mm、焊接速度270 mm/min、脉冲频率18Hz的焊接参数下能获得表面成型良好,并有一定熔深的优质焊缝。
2.2 电子束焊
电子束焊指利用在高真空环境中会聚高功率密度的电子束轰击工件接缝处所产生的热能进行焊接,是金属加热、熔合,形成焊缝的一种焊接方法,其焊接过程在真空下进行,因为在真空中可以避免空气对焊缝成形的影响。
电子束焊接过程中的温度测量是一项困难的工作,电子束焊的尽管加热功率密度大、焊缝深度比大、适应性强。但其也有一定的限制条件,电子束焊进行焊接时的设备较复杂,不易操作。
进行焊接的工件在尺寸和形状上也受限制,且进行焊接前要求电子束焊工件焊前去磁处理,防止有磁偏移从而影响焊接效果。
2.3 等离子弧焊
等离子弧焊是新型高效的焊接方法,其具有生产率高,焊接效率高、成本低、焊缝质量好、焊接速度快、应力变形小等特点。
铝及铝合金进行等离子弧焊接时常采用矩形波交流焊接电源,而且常用氩气作为保护气体。对于纯铝和防锈铝,采用等离子弧焊,其焊接效果好。在微束等离子弧焊接过程中,电弧光辐射存在三个明显差异的区域,电弧三区的光辐射和尺寸的变化主要是在低频时脉冲电流值的瞬时变化。
3. 电阻点焊
电阻点焊同人工绑扎相比较,具有生产效率高、节约劳动力、降低成本等优点。但由于焊接大电流的作用,焊缝中常会出现缺陷和焊点质量不稳定等问题。
实验结果表明,压印-电阻点焊复合连接可以实现对5052铝合金接头的有效连接,而且接头的形貌可以利用超声C扫描进行检测。
电阻点焊接头熔核尺寸和抗剪力的影响因素有很多,接头熔核直径和抗剪力随焊接电流和焊接时间的增加而增加,而且会随电极压力的增大而降低。
与纯铝相比,铝合金的塑性变形温度区窄,线膨胀率大,伸长率小,因此需精确控制焊接参数才能避免裂纹和缩孔。电阻点焊和其他焊接方式也有所联系,奥氏体不锈钢与铝合金异种材料的焊接接头具有焊接钎焊的特点。
4. 搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊焊接效果受其焊接参数的影响,搅拌摩擦焊的焊接过程中对环境的污染很小,主要是用在熔化温度较低的有色金属,如铝、铜等合金材料。搅拌头的材料选择会影响焊接效果。
铝合金材料焊接时容易产生气孔,这就需要一种新的焊接技术来修补铝合金材料的焊接缺陷,而摩擦塞补焊就是这一种焊接技术。搅拌摩擦点焊也有很高的应用价值和研究意义,它是在搅拌摩擦焊接基础上,研究开发的一种创新的焊接技术。


5. MIG 焊接技术
MIG 焊在焊接过程中,电弧稳定,氧化性弱,适合焊接铝、铜、钛等有色金属。MIG 焊接技术与埋弧焊和手工电弧焊相比,焊接成本低、焊缝抗裂性能高、焊后变形较小、生产效率高、操作简便等优势。
对于传统的 MIG 焊,铝合金焊接时电弧稳定性较差,而且容易产生烧穿和熔池下榻等缺陷,使得焊接效率降低。所以若用双脉冲 MIG 焊接铝合金材料,可通过改变其焊接电流波形参数来获得成形优良的焊缝,弥补了传统 MIG 焊接技术在工艺上的一些缺陷。但双脉冲 MIG 焊接设备在整体性能仍需要提升。
6. CMT 焊接技术
CMT 焊接作为一种添加剂制造方法,已在汽车工业、国防部门和发电厂得到应用。CMT焊接技术具有热输人量小、电弧更稳定、焊接变形小、焊缝均匀一致等优点。但是因为热输入低,厚板不容易焊透,从而导致效率比较低。
CMT 焊在一定程度上优异于MIG 焊。CMT 焊接方法可获得相对脉冲焊接更加优良的铝合金焊接接头。CMT 焊接技术适用于薄板焊接,尤其是铝件材料的焊接。

来源:铝加工

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