鋁銅合金mig焊工藝及焊縫組織特征的畢業(yè)論文(文件)
【正文】 直接與低合金鋼進(jìn)行焊接。本實驗采用MIG焊的方法在16Mn鋼板上焊一層鋁銅合金底層（起到釬焊中焊劑的作用）。但是，仍存在一定的焊接缺陷，如：裂紋、氣孔等。鋁、銅、鎳、鈦等有色金屬具有良好的耐蝕性、較高的比強(qiáng)度以及在低溫下能保持良好力學(xué)性能等特點(diǎn)，在航空、汽車、電工、化工、國防等工業(yè)部門被廣泛采用。由于鋁及鋁合金的密度、比強(qiáng)度高，且具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐蝕性，為了充分發(fā)揮材料的固有性能和節(jié)省材料，將鋼與鋁及鋁合金焊接成為異種金屬結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)特的優(yōu)勢和良好的經(jīng)濟(jì)效益。鋼與鋁及鋁合金的物理性能對比見表1。（1）熔焊特點(diǎn)鋼與鋁及鋁合金的物理性能相差很遠(yuǎn)，這給兩者之間的焊接造成了困難。熔焊時，必須在鋼表面鍍一層過渡金屬，此金屬與鋁要有很好的結(jié)合性，才能形成良好的焊接接頭。焊接熱源偏在鋁材一側(cè)，以使兩側(cè)受熱情況均衡，防止鍍層金屬蒸發(fā)。但鍍Cu、Ni、Al等中間層，焊后接頭強(qiáng)度不高。如鍍鋅的Q235鋼與鋁氬弧焊時，選擇L4鋁絲作為填充材料，接頭強(qiáng)度可滿足某些工件的要求，但不太穩(wěn)定，斷裂發(fā)生在焊縫上；用含鎂焊絲（LF5）不能保證焊縫強(qiáng)度，且斷裂產(chǎn)生在電鍍層上；純鋁L2和L3與鍍鋅鋼（鍍層厚度小于30μm）焊接接頭強(qiáng)度較好。由于焊絲的熔點(diǎn)高于鋅的熔點(diǎn)，焊接加熱時鍍鋅層先熔化，漂浮在液體表面上，而鋁在鋅層下與銅或銀鍍層發(fā)生反應(yīng)，同時銅或銀溶解于鋁中，可以形成較好的焊接接頭。對鋁件的表面處理可以用15%～20%NaOH或KOH溶液侵蝕，侵蝕后用清水沖洗，然后在20%的HNO3中鈍化，沖洗和干燥之后，放在干凈的環(huán)境中待焊。從采用氬弧焊方法和接頭連接方式來看，實質(zhì)上是熔焊－釬焊的工藝形式，即對鋼件來說是釬焊，而對鋁件來說是熔焊。因此，對于不銹鋼與鋁的焊接，必須采用中間金屬過渡層的辦法。焊前對鋁及鋁合金的表面準(zhǔn)備也是十分重要的，包括表面清潔及鍍層。焊第一層時，可不用填充焊絲，焊第二、三層時用填充焊絲。（3）碳鋼與鋁的氣焊碳鋼與鋁焊接常用的焊接方法是氬弧焊，但是在某些特殊場合需要采用氣焊進(jìn)行焊接，例如在汽車維修中對小型零部件的焊接。為了防止氧化，采用中性焰進(jìn)行焊接。因為Ag不會與Fe生成金屬間化合物，所以拉伸試件均斷裂在鋁母材一側(cè)?！?】（1）壓焊特點(diǎn)鋼與鋁采用摩擦焊、超聲波焊、擴(kuò)散焊和冷壓焊等壓焊方法進(jìn)行焊接，也可以得到良好的接頭，但這些焊接方法有一個共同的缺點(diǎn)，就是焊件的形狀受到一定的限制。采用摩擦焊時，為防止產(chǎn)生金屬間化合物，應(yīng)盡量縮短接頭的加熱時間并施加較大的擠壓力，以便將可能形成的金屬間化合物擠出接頭區(qū)。雖然有時也產(chǎn)生一些金屬間化合物，但在壓力作用下，能被擠出接口。中間過渡層可用電鍍方法獲得很薄的金屬層，一般選用銅和鎳。在焊接溫度550℃、焊接時間2min、102Pa的工藝條件下，能獲得良好焊接接頭。接頭中形成了寬4～6μm的過渡層，顯微硬度為490～13724901372MPaMPa。由于鋁合金中含量較高，能提高抗蠕變能力。碳鋼復(fù)合板與鋁也可采用用爆炸焊方法焊接，接頭質(zhì)量優(yōu)良。所以，鋼與鋁進(jìn)行爆炸焊是有效的焊接方法之一。（1） 機(jī)械清理 機(jī)械清理有打磨、刮削及噴砂等，用于清理焊件表面的污物及氧化膜。焊前先進(jìn)行脫脂去處理，然后在濃度（415）%的NaOH溶液浸泡515min,進(jìn)行去氧化膜處理，再用濃度30%的HNO3溶液浸泡2min左右，進(jìn)行酸洗光化處理，然后從溶液中取出，進(jìn)行干燥，就可以進(jìn)行焊接。 MIG焊熔化極氬弧焊（Metal Argon Arc Welding）是使用焊絲作為熔化電極，采用氬氣或富氬混合氣作為保護(hù)氣體的電弧焊方法。②電弧穩(wěn)定，熔滴過渡穩(wěn)定，焊接飛濺少，焊縫成形美觀。它采用低熔點(diǎn)的銅基焊絲代替碳鋼焊絲，焊接時熱輸入量低，母材不會熔化，同時鋅的蒸發(fā)降致最低，提高了焊縫的抗腐蝕性能（銅基焊縫也耐腐蝕）。MIG電弧釬焊優(yōu)點(diǎn)： ①焊縫無腐蝕 ②飛濺很少 ③鍍鋅層燒損少 ④熱輸入量低 ⑤焊縫易機(jī)械加工 ⑥近縫區(qū)可受到陰極保 ⑦ 提高安全性第二章 實驗過程實驗材料：低合金鋼（16Mn）作為母材、ER4043鋁硅焊絲代替鋁合金、CuAl3銅鋁焊絲焊絲作為焊料、使用的保護(hù)氣體為純Ar氣。接通電源，調(diào)節(jié)焊接參數(shù)進(jìn)行焊接。磨制完成后用拋光機(jī)進(jìn)行拋光，反復(fù)拋光完成后進(jìn)行腐蝕，%的氫氟酸作為腐蝕劑腐蝕鋁合金部分，另一試樣采用4%的硝酸酒精溶液作為腐蝕劑腐蝕低碳鋼部分。低合金鋼母材的熱影響區(qū)組織為層狀珠光體組織。然而，銅鋁合金與鋁合金焊縫存在明顯的裂紋（）。第四章 結(jié)論1. 低合金鋼與鋁合金通過CuAl3作為釬料可以實現(xiàn)MIG釬焊，并且可以得到很好的焊縫成形。3. MIG電弧釬焊對焊接電源有非常嚴(yán)格的要求，德國克魯斯全數(shù)字化MIG/MAG焊機(jī)GLC403焊機(jī)可以完全滿足MIG釬焊的性能要求。[7] 徐勝，徐道榮
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