【導(dǎo)讀】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。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。有色金屬non-ferrousmetal，狹義的有色金屬又稱為非鐵金屬，有色合金是以一種有色金屬為基體，加入一種。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。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。目前，已知的的化學(xué)元素有118種，其中自然界只存在92種，素沒(méi)有得到承認(rèn)和命名。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。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。鐵、鉻、錳和鐵基合金，其他的金屬合金稱為有色金屬。具有合金性質(zhì)的物質(zhì)。色輕金屬、有色重金屬、貴金屬、稀有金屬和半金屬五大類。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。鋁合金分類示意見(jiàn)圖

　　

【正文】 28 由自動(dòng)焊機(jī)的小車帶動(dòng)焊槍向前移動(dòng)。根據(jù)焊件厚度選擇坡口尺寸、焊絲直徑和焊接電流等工藝參數(shù)。表 為部分鋁鎂合金和硬鋁自動(dòng) MIG 焊的工藝參數(shù)。鋁合自動(dòng) MIG 焊的工藝參數(shù)見(jiàn)表 。 表 部分鋁鎂合金和硬鋁自動(dòng) MIG焊的工藝參數(shù) 板材 牌號(hào) 焊絲 型號(hào) （牌號(hào)） 板材 厚度 /㎜ 坡口 形式 坡口尺寸 焊絲 直徑 /㎜ 噴嘴 直徑 /㎜ 氬 氣 流量/Lmin1 焊接 電流 /A 電弧電壓/V 焊接 速度 /mh1 備注 鈍邊 /㎜ 坡口角 度 /（ 176。） 間隙 /㎜ 5A05 SAlMg5 （ HS331） 5 — — — — 22 28 240 21~22 42 單面焊雙 面成形 5A02 5A03 SAlMn （ HS331） 12 18 20 25 V形 8 14 16 16 120 0～1 22 28 28 28 30~35 50~60 50~60 50~60 320~350 450~470 450~470 450~470 28~30 29~30 28~30 29~30 24 18 16~19 正反面均焊一層 2A11 SalSi5 （ HS311） 50 雙V 6～8 75 0～ — 28 — 450~500 24~27 15~18 可采用雙面 U形坡口 ,鈍邊6~8 ㎜ 表 鋁合金自動(dòng) MIG焊的工藝參數(shù) 板厚 /㎜ 接頭及 坡口形式 焊 絲 直徑 /㎜ 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度/mh1 氣體流量 /Lmin1 焊道數(shù) 4~6 8~10 12 對(duì)接 I 形坡口 1． 4~2 1． 4~2 2 140~220 220~300 280~300 19~22 20~25 20~25 25~30 15~25 15~20 15~18 18~22 20~25 2 2 2 6~8 10 對(duì)接 V形坡口 加襯墊 1． 4~2 2． 0~ 240~280 420~460 22~25 27~29 15~25 15~20 20~22 24~30 1 1 12~16 20~25 對(duì)接 X形坡口 ~ ~4 280~300 380~520 24~26 26~30 12~15 10~20 20~25 28~30 2~4 2~4 29 30~40 50~60 ~4 ~4 420~540 460~540 27~30 28~32 10~20 10~20 28~30 28~30 3~5 5~8 4~6 8~12 T 形接頭 ~2 2 200~260 270~330 18~22 24~26 20~30 20~25 20~22 24~28 1 1~2 鋁合金 MIG 焊需注意的問(wèn)題如下。 ①噴射過(guò)渡焊接時(shí)，電弧電壓應(yīng)稍低一點(diǎn)，使電弧略帶輕微爆破聲，此時(shí)熔滴形式屬于噴射過(guò)渡中的射滴過(guò)渡。弧長(zhǎng)增 大對(duì)焊縫成形不利，對(duì)防止氣孔也不利。 ②在中等焊接電流范圍內(nèi)（ 250~400A），可將弧長(zhǎng)控制在噴射過(guò)渡區(qū)與短路過(guò)渡區(qū)之間，進(jìn)行亞射流電弧焊接。這種熔滴過(guò)渡形式的焊縫成形美觀，焊接過(guò)程穩(wěn)定。 ③粗絲大電流 MIG 焊（ 400~1000A）在平焊厚板時(shí)具有熔深大、生產(chǎn)率高、變形小等優(yōu)點(diǎn)。但由于熔池尺寸大，為加強(qiáng)對(duì)熔池的保護(hù)，應(yīng)采用雙層保護(hù)焊槍（外層噴嘴送 Ar 氣，內(nèi)層噴嘴送 ArHe 混合氣體），這樣可擴(kuò)大保護(hù)區(qū)域和改善熔池形狀。 ④大電流時(shí)，為了保護(hù)熔池后面的焊道，可在雙層噴嘴角后面再安裝附加噴嘴。 采用自動(dòng) MIG 焊得到的鋁合金焊接接頭的力學(xué)性能良好。 表 防銹鋁焊接接頭的力學(xué)性能 母材牌號(hào) 板厚 /㎜ 焊絲 型號(hào) 焊絲直 徑 /㎜ 焊接正面 / 背面層數(shù) 抗拉強(qiáng)度 /MPa 冷彎角 /（ 176。） 5A02（ LF2） 12 SAlMg2 3 1/1 ~188 92~130 25 SAlMg2 4 1/1 ~ 107~164 5A03（ LF3） 20 SAlMg2 3 1/1 233~234 239~240 34~35 40~46 20 SAlMg5 4 1/1 296~299 64~74 5A06（ LF6） 18 SAlMg5 4 1/1 314~330 32~72 30 第五章 鋁及鋁合金的焊接實(shí)例 5 鋁合金汽車油箱的焊接實(shí)例 圖 51 圖 52 鋁及鋁合金罐車的 MIG 焊接（母材 L2/LF5 焊絲 S301/S331） 31 圖 53 鋁合金容器的 MIG 焊接 （ 1） 鋁合金散熱器焊接技術(shù)難點(diǎn)： ① 鑄鋁表面氧化膜及雜質(zhì)較多，容易產(chǎn)生氣孔和未熔合等缺陷，影響成形質(zhì)量； ② 工件清洗過(guò)程中殘留的粉狀污物易產(chǎn)生未熔合和表面雜質(zhì)； ③ 不同板厚焊 接熱輸入不平衡，尤其是散熱片一側(cè)熔化控制困難； ④ 裝配間隙不一致，容易燒穿和焊漏，飛濺物進(jìn)入散熱器內(nèi)。 （ 2） 解決方案： ① 嚴(yán)格控制裝配間隙 ≤ ；用機(jī)械方法嚴(yán)格清除氧化膜及污物； ② 嚴(yán)格控制焊槍指向位置和焊槍角度，嚴(yán)格控制焊接工藝規(guī)范參 32 數(shù)； ③ 平衡焊接熱輸入量，控制好焊接速度，焊縫質(zhì)量一致性好，合格率高。 圖 54 5 海外鋁合金機(jī)器人的焊接實(shí)例 （ 1） 焊接系統(tǒng)構(gòu)成 機(jī)器人 VR008G2 工藝 MIGForce 焊機(jī) YD350HM3 (北美型 350GE2) 焊接系統(tǒng)數(shù)： 30 套 (生產(chǎn) 29/預(yù)備 1) 單元數(shù)： 13 單元 (1 單元 13 臺(tái) ) 33 （ 2） 滿足用戶要求的鋁焊接波形開(kāi)發(fā) 為實(shí)現(xiàn) 2mmx2mm 角焊縫 +間隙、 2mmx5mm 角焊縫 +間隙的焊接，進(jìn)行了脈沖波形開(kāi)發(fā) 。 圖 56 （ 2） 滿足用戶要求的規(guī)格變更 MIG 電纜全部可以取下 —— 強(qiáng)化了長(zhǎng)送絲管 （ 3）必要的性能開(kāi)發(fā) 全功能控制器、低脈沖功能 —— 提前錯(cuò)誤識(shí)別及矯正功能 34 第六章 總結(jié) 鋁及鋁合金因其獨(dú)特的材料性質(zhì)和焊接性在現(xiàn)代工業(yè)和其他高科技領(lǐng)域中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，成為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)發(fā)展中不可缺少的結(jié)構(gòu)材料之一。通過(guò)對(duì)鋁及鋁合金材料結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和焊接性的研究，我們可以看出，鋁及鋁合金有著不同于其他金屬材料的特點(diǎn)和性質(zhì)，因此我們要通過(guò)本論文更好的理解并掌握鋁及鋁合金的相關(guān)材料知識(shí) ，并認(rèn)識(shí)到鋁及鋁合金應(yīng)用的領(lǐng)域不同和對(duì)其要求的性能不同時(shí)，我們進(jìn)行焊接時(shí)要根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的能滿足需要的焊接方法來(lái)焊接鋁及鋁合金構(gòu)件。同時(shí)也希望借助于本論文的介紹，我們能更好的應(yīng)用鋁及鋁合金，也能在此基礎(chǔ)上去不斷地研究新的鋁及鋁合金焊接技術(shù)。 35 參考文獻(xiàn) [1]中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)焊接學(xué)會(huì) .焊接手冊(cè) (第一卷 )焊接方法與設(shè)備[M].北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. [2]美國(guó)焊接學(xué)會(huì) .黃靜文等 (譯 ).焊接手冊(cè) (第二卷 )焊接方法 [M].北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 (第七版 ), 1988. [3]關(guān)橋 . 劉方君 . 董春林 .高能束流焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì) [C].第 9 次全國(guó)焊接會(huì)議論文集 , 1999. [4]李亞江．王娟．有色金屬焊接及應(yīng)用．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2020 [5]鋁合金熔鑄生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)答 .周家榮編著 . [M]北京 .冶金工業(yè)出版社 . [6] 鋁合金成產(chǎn)安全及環(huán)保技術(shù) .天樹(shù)編著 . [M]北京 .冶金工業(yè)出版社 . [7] 鋁合金結(jié)構(gòu)腐蝕傷研究與評(píng)價(jià) .呂勝利，張有宏，呂國(guó)志著 .西安 .西北工業(yè)大學(xué)出版社 . 36 致謝 三年的大學(xué)生活即將結(jié)束，回首三年的求學(xué)歷 程，對(duì)那些引導(dǎo)我、幫助我、激勵(lì)我的人，我心中充滿了感激。 首先要感謝我的導(dǎo)師殷園淋老師，從論文定題到寫作定稿，傾注了李老師大量的心血。他作為老師，點(diǎn)撥迷津，讓人如沐春風(fēng)；作為長(zhǎng)輩，關(guān)懷備至，讓人感念至深。三年時(shí)間，雖短猶長(zhǎng)，學(xué)生將謹(jǐn)記您的諄諄教誨和殷切希望，感謝殷老師在這期間對(duì)我所付出的一切心血。 感謝隋英杰、林寧、袁有德老師和韓彩霞副教授在科研工作中給予的指導(dǎo)和生活上的關(guān)心，在我心中，你們永遠(yuǎn)都是值得我尊敬和學(xué)習(xí)的師長(zhǎng)！ 在此要感謝我的母校 —— 威海職業(yè)學(xué)院，母校給了我一個(gè)寬闊的學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓我不斷吸取新 知，充實(shí)自己。 需要特別感謝的是我的父母。父母的養(yǎng)育之恩無(wú)以為報(bào)，他們是我十多年求學(xué)路上的堅(jiān)強(qiáng)后盾，在我面臨人生選擇的迷茫之際，為我排憂解難，他們對(duì)我無(wú)私的愛(ài)與照顧是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力。感謝所有的親人和朋友對(duì)我的幫助和支持！ 孟祥理 2020/10/2237