【正文】 畢業(yè)論文 畢業(yè)論文題目：鋁及鋁合金焊接工藝的研究 系 部 船舶工程系 專 業(yè) 焊接技術(shù)及自動(dòng)化 班 級(jí) 09級(jí)焊接 1班 學(xué)生姓名 孟 祥 理 學(xué) 號(hào) 20202003023 指導(dǎo)教師 殷 園 淋 2020 年 10 月 19 日 摘要 1 鋁及 鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊 接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一 。 關(guān)鍵詞： 鋁及鋁合金 手工氬弧焊 焊接特點(diǎn) 2 Abstract Aluminum and aluminum alloy is the most widely used in industry of a class of nonferrous 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 the development, and welding technology development and expand the application field of aluminum alloy, aluminum alloy welding technology is therefore bee one of the hot spot in the research. Keywords: Aluminum and Aluminum alloy、 Handmade Argon Arc Welding、 Welding characteristics ? 3 目錄 摘要 ………………………………………………………………………………… 1 英文摘要 ????????????????????????????? 2 第一章 緒論 ?????????????????????????? 4 第二章 從應(yīng)用的角度掌握有色金屬的分類 ????????????? . 5 21 什么是金屬盒非金屬，什么是黑色金屬和有色金屬，什么事合金 ???????????????????????????????? 5 22 有色金屬的分類 ?????????????????????? 5 第三章 鋁及鋁合金的性能分析其特點(diǎn)及焊接性 ???????????? 6 31 鋁合金的分類、成分和性能 ???? ????????????? 6 32 鋁合金的焊接性特點(diǎn) ???????????????????? 10 第四章 鋁及鋁合金的焊接工藝方法 ????????????????? 12 41 鋁合金的焊接方法 ????????????????????? 12 42 鋁用焊接材料 ??????????????????????? 14 43 鋁及鋁合金的焊接工藝方法 ????????????????? 17 第五章 鋁及鋁合金的焊接實(shí)例 ??????????????????? 30 51 鋁合金汽車油箱的焊接實(shí)例 ????????????????? 30 52 海外鋁合金機(jī)器人的焊接實(shí)例 ???????????????? 32 第六章 總結(jié) ??????????????????????????? 34 參考文獻(xiàn) ????????????????????????????? 35 致謝 ??????????????????????????????? 36 4 第一章 緒論 有色金屬 nonferrous metal，狹義的有色金屬又稱為非鐵金屬，是鐵、錳、鉻以外 的所有金屬的統(tǒng)稱。廣義的有色金屬還包括有色合金。有色合金是以一種有色金屬為基體（通常大于 50%），加入一種或幾種其他元素而構(gòu)成的合金。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有色金屬的應(yīng)用日趨廣泛。雖然有色金屬只占金屬總量的 5%左右，但有色金屬在工程應(yīng)用中的重要作用確實(shí)鋼鐵或其他材料無(wú)法代替的。有色金屬具有特殊的性能，比常規(guī)鋼鐵材料的焊接更復(fù)雜，這給焊接工作帶來(lái)很大的困難。 鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合 金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。 5 第二章 從應(yīng)用的角度掌握有色金屬的分類 2什么是金屬盒非金屬，什么是黑色金屬和有色金屬，什么事合金？ 目前，已知的的化學(xué)元素有 118 種，其中自然界只存在 92 種，科學(xué)家成功研制出并已經(jīng)得到承認(rèn)和命名的元素有 18 種，有 8 種元素沒(méi)有得到承認(rèn)和命名。人們通常把這些元素分成金屬和非金屬兩大類。從物理性能上來(lái)看，具有導(dǎo)電 性、導(dǎo)熱性、可塑性以及特殊光澤的元素叫金屬，反之是非金屬。常見(jiàn)的金屬有鐵、鋁、銅、鎂、鋅等。在非金屬中，常溫下呈氣態(tài)的有氫、氧、氬等；常溫下呈液態(tài)的有溴；常溫下呈固態(tài)的有碳、硼等。 金屬又可分為黑色金屬和有色金屬兩大類。黑色金屬通常是指鐵、鉻、錳和鐵基合金，其他的金屬合金稱為有色金屬。 合金是有兩種或兩種以上的金屬元素與非金屬元素所組合成的具有合金性質(zhì)的物質(zhì)。如 3A21 就是由鋁和錳組成的以鋁為基的合金。 2有色金屬的分類 有色金屬按其性質(zhì)、用途、產(chǎn)量及其在地殼中的儲(chǔ)量狀況一般分為有色輕金屬、有色重金屬 、貴金屬、稀有金屬和半金屬五大類。在稀有金屬中，根據(jù)其物理化學(xué)性質(zhì)、原料的共生關(guān)系、生產(chǎn)工藝流程等特點(diǎn)，又分稀有輕金屬、稀有重金屬、稀有難熔金屬、稀散金屬、稀土金屬、稀有放射性金屬。 6 第三章 鋁及鋁合金性能的分析其特點(diǎn)及焊接性 3鋁合金的分類、成分和性能 （ 1）鋁合金的分類 鋁合金可分為變形鋁合金（雙分為非熱處理強(qiáng)化鋁合金、熱處理強(qiáng)化鋁合金兩類）鑄造鋁合金。變形鋁合金是指經(jīng)不同的壓力加工方法制成的板、帶、管、型、條等半成品材料；鑄造鋁合金以合金鑄錠供應(yīng)。鋁合金分類示意見(jiàn)圖11。鋁合金的分類及 性能特點(diǎn)見(jiàn)表 11。 按 GB/T3190 — 1996 和GB/T16474— 1966 的規(guī)定，鋁合金牌號(hào)命名的基本原則是：可直接采用國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)。四位字符牌號(hào)的第一位、第三位、第四位為阿拉伯?dāng)?shù)字，第二位為英文大寫(xiě)字母。 2為 Al－ Cu 系， 3為 Al－ Mn 系， 4為 Al－ Si 系， 5為 Al－ Mg 系， 6為 Al－ Mg－ Si 系， 7為 Al－ Zn 系， 8為 Al－其他元素， 9為 Al－備用系。這樣，我國(guó)變形鋁合金的牌號(hào)表示法與國(guó)際上的通用方法基本一致。 7 表 鋁合金的分類及 性能特點(diǎn) 分類 合 金 名 稱 合 金 系 性 能 特 點(diǎn) 示 例 變形鋁合金 非 熱處 理強(qiáng) 化鋁 合金 防銹鋁 AlMn 抗 蝕 性、壓 力 加 工 性 與 焊 接 性 能好，但 強(qiáng) 度 較 低 3A21 AlMg 5A05 熱 處理 強(qiáng)化 鋁合 金 硬 鋁 AlCuMg 力 學(xué) 性 能 高 2A11,2A12 超 硬 鋁 AlCuMgZn 硬 度 強(qiáng) 度 最 高 7A04,7A09 鍛 鋁 AlMgSiCu 鍛 造 性 能 好 耐 熱 性 能 好 2A14,2A50 AlCuMgFeNi 2A70,2A80 鑄造鋁合金 簡(jiǎn) 單 鋁 硅 合 金 AlSi 鑄 造 性 能 好，不 能 熱 處 理 強(qiáng)化 ，力學(xué) 性 能 較 低 ZL102 特 殊 鋁 硅 合 金 AlSiMg 鑄 造 性 能 良 好，可 熱 處 理 強(qiáng) 化， 力 學(xué) 性 能 較 高 ZL101 AlSiCu ZL107 AlSiMgCu ZL105,ZL110 AlSiMgCuNi ZL109 鋁 銅 鑄 造 合 金 AlCu 耐 熱 性 好，鑄 造 性 能 與 抗 蝕 性 差 ZL201 鋁 鎂 鑄 造 合 金 AlMg 力 學(xué) 性 能 高，抗 蝕 性 好 ZL301 鋁 鋅 鑄 造 合 金 AlZn 能 自 動(dòng) 淬 火，