【正文】 多少個日日夜夜，李老師不僅在工作上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，除了敬佩李老師的專業(yè)水平外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。所以在這里我要感謝老師，感謝我親愛的同學(xué)們，感謝我的部門領(lǐng)導(dǎo)。通過對鋁及鋁合金材料結(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和性質(zhì)，因此我們要通過本論文更好的理解并掌握鋁及鋁合金的相關(guān)材料知識，并了解了鋁合金在船舶制造上的應(yīng)用，認(rèn)識到鋁及鋁合金應(yīng)用的領(lǐng)域不同和對其要求的性能不同時，我們進(jìn)行焊接時要根據(jù)具體情況選擇相應(yīng)的能滿足需要的焊接方法來焊接鋁及鋁合金構(gòu)件。⑵塔式建造法建造時以中間偏后的底部分段為基準(zhǔn)分段，先吊上船臺定位固定，然后向首尾和兩舷，自下而上依次吊裝個分段。典型的總段有首尾總段，上層建筑總段等。（3）側(cè)造法：分段建造時的位置與其在實船上的位置成一定的角度或垂直。分段的種類很多，按其外形特征大致可分為以下幾類：平面分段 ；曲面分段；半立體分段 ；立體分段； 總段。 夾渣、產(chǎn)生原因焊前清理不徹底； 焊接電流過大，導(dǎo)致電嘴局部熔化混入熔池而形成夾渣； 焊接速度過高。 未焊透、產(chǎn)生原因焊接速度過快，電弧過長； 坡口加工不當(dāng)，裝配間隙過小； 焊接技術(shù)較低，操作姿勢掌握不當(dāng)； 焊接規(guī)范過?。?焊接電流不穩(wěn)定。、產(chǎn)生原因氣體保護(hù)不良，保護(hù)氣體不純； 焊絲、焊件被污染； 大氣中的絕對濕度過大； 電弧不穩(wěn)，電弧過長； 焊絲伸出長度過長、噴嘴與焊件之間的距離過大； 焊絲直徑與坡口形式選擇不當(dāng)；在同一部位重復(fù)起弧，接頭數(shù)太多。 氣孔在鋁及鋁合金MIG焊中，氣孔是最常見的一種缺陷。其形式有縱向裂紋、橫向裂紋(往往擴(kuò)展到基體金屬)，還有根部裂紋、弧坑裂紋等等。 焊縫成形差焊縫成形差主要表現(xiàn)在焊縫波紋不美觀，且不光亮；焊縫彎曲不直，寬窄不一，接頭太多；焊縫中心突起，兩邊平坦或凹陷；焊縫滿溢等。實際各參數(shù)之間是互有關(guān)聯(lián)的，改變某一個參數(shù)就要求同時改變另一個或另一些參數(shù)，才能獲得改變參數(shù)所期望獲得的結(jié)果。氣體流量過大時，會引起熔池鋁液翻騰，惡化焊縫成形。相鄰兩焊道內(nèi)殘存的兩氣孔巧合相連而形成通孔的機(jī)率是不大的。焊接道次 焊接道次主要取決于零件厚度、接頭形式、坡口尺寸及結(jié)構(gòu)和材料特性。例如仰焊時，宜選用細(xì)焊絲、小電流、短弧、實行短路過渡，使熔池較小，熔池凝固較快，焊縫快速成形。焊接速度過低時，電弧將強(qiáng)力沖擊熔池，使焊道過寬，或零件燒穿成洞。圖12適的電弧電壓與焊接電流的配合焊接速度 焊接速度與零件厚度、焊接電流、電弧電壓等密切相關(guān)。當(dāng)其他參數(shù)保持不變時，電弧電壓與電弧長度成正比關(guān)系。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，電弧長度易受外界偶然因素的干擾，如網(wǎng)路電壓波動、焊絲及焊件表面局部玷污（油污、氧化膜、水分等）。雖然二者互有關(guān)聯(lián)，但兩者不同。MIG焊鋁時，焊接電流、送絲速度或熔化速度有一個線性關(guān)系，如圖11所示；調(diào)節(jié)送絲速度即可調(diào)節(jié)焊接電流。手工半自動MIG焊時，一般采用細(xì)絲；自動MIG焊時，一般采用較粗的焊絲。細(xì)絲可采用的焊接電流較小，電流范圍也較窄，焊接時主要采用短路過渡方式，主要用于焊接薄件。永久墊板是工藝需要并經(jīng)設(shè)計允許的一個小零件，一般用于多道焊，使用時必須使鈍邊及焊縫根部與墊板完全熔合，如圖13所示。角向零件反面急驟過渡，從而形成強(qiáng)烈的應(yīng)力集中。有時臨時墊板制成復(fù)合結(jié)構(gòu)，由墊板及墊板條組成。TIG及MIG焊有時均需要焊縫反面的襯墊。焊件及焊絲表面的氧化膜及污染物可引起MIG；焊過程中電弧靜特性曲線下移，從而使焊接電流突然上升，焊絲熔化速度增大，電弧拉長，此時，電弧的聲音也從原來有節(jié)奏的嘶嘶聲變?yōu)榇潭暮艚新?。T形接頭有時也被采用，也很少需開坡口，但最好是接頭的左右兩面均有焊縫，以實現(xiàn)受力平衡。短路過渡時，間隙應(yīng)較大，鈍邊應(yīng)較小；射流過渡時，因熔深較大，間隙應(yīng)較小，鈍邊應(yīng)較大。)≤12O～3——5～250～3l～360～908～303～62～46020以上O～33～515—208以上0～33～67020以上O～36～lO70≤3O～l——4～l21～22～345～55121～3l～440～50接頭形式及其有關(guān)尺寸取決于鋁及鋁合金焊件厚度、焊接位置、熔滴過渡形式及焊接工藝。當(dāng)需焊接厚大鋁及鋁合金焊件時，應(yīng)選用大電流和較大輸出功率的電源。MIG氦弧焊的能量密度高，適用于焊接中厚件，但電弧不夠穩(wěn)定，且氦氣價格高昂。當(dāng)弧長和焊接電流一定時，氦氣保護(hù)的電弧電壓比氬弧高，如圖10所示。為得到相同的保護(hù)效果，氦氣的流量消耗大約應(yīng)比氬氣高2～3倍。 焊接工藝、保護(hù)氣體選擇鋁及鋁合金MIG焊時，只采用惰性氣體氬或氦，不采用其他活性氣體。導(dǎo)電嘴必須牢固地固定在槍體上，并使其定位于噴嘴中心。手槍式焊槍適合于粗焊絲，常需水冷。送絲機(jī)可采用兩輪或四輪驅(qū)動裝置，后者適于送較軟的焊絲，如鋁焊絲。這兩種均適于細(xì)絲半自動MIG焊。 圖4三種送絲方式a)推絲式b）、c）、d）拉絲式e）推拉絲式推絲式在此方式中，焊槍結(jié)構(gòu)簡化，操作輕便，但送絲阻力大，較難送進(jìn)較細(xì)、較軟的焊絲，且軟管不能太長，一般送絲軟管長度為3～5m。該電源具有幾個有代表性的特點，如熱起弧功能，熱啟動時能發(fā)生700A的脈沖電流，有利于解決起弧處易發(fā)生未熔合、未焊透及氣孔問題；如內(nèi)設(shè)16位微處理器閉環(huán)數(shù)字化控制系統(tǒng)，有利于解決脈沖MIG焊參數(shù)多，操作按鈕多，操作很不方便的問題；又如內(nèi)設(shè)的專家系統(tǒng)，內(nèi)存的100組焊接程序和參數(shù)的專家經(jīng)驗可供工藝技術(shù)人員和焊接操作人員直接選用或參考選用。⑵短路峰值電流Imax(A)。由于恒流，焊縫熔深可基本保持穩(wěn)定不變。平特性電源有較強(qiáng)的自調(diào)節(jié)作用，弧長的變化可引起電流的較大變化，同時短路電流較大，引弧比較容易。電源的負(fù)載持續(xù)率在60%～100%范圍內(nèi)。老式電源有電動機(jī)發(fā)電機(jī)組，現(xiàn)只用于缺電的野外現(xiàn)場。自動熔化極氬弧焊設(shè)備則由焊接電源、送絲系統(tǒng)、焊接機(jī)頭、行走小車或操作機(jī)（立柱、橫臂）和變位機(jī)及滾輪架、供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。目前在中等厚度、大厚度鋁及鋁合金板材的焊接中，已廣泛地應(yīng)用了MIG焊。 ⑸MIG焊焊接鋁及鋁合金時，可以采用亞射流熔滴過渡方式提高焊接接頭的質(zhì)量。原理示意圖見圖1；原理示意圖1MIG焊特點 ⑴和TIG焊一樣，它幾乎可以焊接所有的金屬，尤其適合于焊接鋁及鋁合金、銅及銅合金以及不銹鋼等材料。脈沖MIG焊電源是直流脈沖，脈沖TIG焊的電源是交流脈沖。、MIG焊的焊接方法與TIG焊相比，MIG焊可焊的鋁合金厚度明顯增大，而且焊接效率高，適合于自動化生產(chǎn)。實驗研究發(fā)現(xiàn)，在鋁合金MIG焊時，脈沖電流焊接優(yōu)于連續(xù)電流焊接，采用脈沖電流可以提高熱輸入的利用率，降低焊接電流，減少焊接變形。 焊接方法的確定目前用于鋁合金焊接的常用焊接方法有：交流鎢極氬弧焊(TIG)和直流反極性熔化極氣體保護(hù)焊(MIG)。光焊接是一種高效、快速、先進(jìn)的焊接方法，其功率密度可達(dá)10^5~10^7W/cm^2,其優(yōu)點在于：熱輸入集中、焊接速度快、熱影響區(qū)小、工件變形小、低噪聲、低煙塵、焊接質(zhì)量好，故激光焊接鋁合金有極大的優(yōu)越性。攪拌摩擦焊已經(jīng)被證明在諸多方面優(yōu)于熔焊方法，尤其在輕合金方面，攪拌摩擦焊具有明顯的優(yōu)越性：固相焊接方法，不存在凝固裂紋和氣孔等缺陷；無變形焊接技術(shù)；不需要焊絲和保護(hù)氣體；焊接過程沒有煙塵、飛濺和UV輻射；容易實現(xiàn)自動化的一種機(jī)床焊接技術(shù)；全位置焊接技術(shù)；優(yōu)異的接頭力學(xué)性能；綠色焊接技術(shù)節(jié)省能源。經(jīng)過幾年的法杖，MIG焊從焊接設(shè)備、焊接材料到焊接工藝，都日益走向成熟，獲得高質(zhì)量的MIG焊縫已經(jīng)成為可能。傳統(tǒng)的鋁合金鎢極氬弧焊（TIG）焊接熱輸入大、焊接速度慢，在焊縫呼氣附近產(chǎn)生較高的峰值溫度和較寬的熱影響區(qū)，使焊縫金屬盒附近母材產(chǎn)生實效，從而造成焊接接頭強(qiáng)度和硬度的大幅降低。日本在1953年就采用TIG焊焊接5083鋁合金，~。TIG焊的電極是難熔金屬鎢或鎢的合金棒，電弧燃燒過程中電極是不熔化的，故易維持恒定的電弧長度，焊接過程穩(wěn)定。在我國5000系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列.。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液體或氣體介質(zhì)中工作的低載荷零件，如郵箱，汽油或潤滑油導(dǎo)管，各種液體容器和其他用深拉制作的小負(fù)荷零件：線材用來做鉚釘。　　5083鋁材屬于AlMgSi系合金,使用范圍廣泛,特別是建筑業(yè)離不開此合金，是最有前途的合金。陽極化處理后表面美觀。 鋁合金焊接的主要特點鋁合金有強(qiáng)的氧化能力。氣孔是焊接5083鋁合金過程中常見的缺陷。由于鋁合金的化學(xué)活潑性很強(qiáng)，表面易形成氧化膜，且多屬于難熔物質(zhì)。第二章 鋁合金5083性能及焊接特點 鋁合金5083的性能、物理性能5083物理性能，主要特點為密度低，抗拉強(qiáng)度高，延伸率高。對于冷作硬化的合金也是如此，使接頭性能弱化，并且焊接線能量越大，性能降低的程度也愈嚴(yán)重。高溫下的強(qiáng)度和塑性低 在高溫下鋁的強(qiáng)度和塑性很低，以致不能支承住液體金屬而使焊縫成形不良，甚至形成塌陷（或燒穿）缺陷。氫是熔焊時產(chǎn)生氣孔的主要原因。熱裂紋傾向性大 108/℃，約為鋼的兩倍，％～％，因此焊接某些鋁合金時，往往由于過大的收縮內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生熱裂紋。這是鋁及鋁合金焊接的一個重要特點。與鋼鐵材料相比，由于鋁合金具有獨特的物理化學(xué)性能，因此在焊接過程中存在以下特點：強(qiáng)的氧化能力 鋁和氧的親和力很大，在空氣中鋁容易與氧結(jié)合生成緊密結(jié)實的Al2O3薄膜（）。7000系列合金因其較高的擠壓比而不能擠出封閉截面，這樣勢必增加焊接量，對承載甲板的受力和加工都不利。7000系列合金中鋅是主要合金元素，加入少量鎂時，就形成了強(qiáng)度最高的熱處理強(qiáng)化鋁合金。綜合考慮鋁合金強(qiáng)度、擠出性能、焊接性能等各種因素，渡河裝備中應(yīng)用的鋁合金將主要是6000系列和7000系列。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多。這樣使得其勝過很多合金鋼，成為理想的結(jié)構(gòu)材料，廣泛用于機(jī)械制造、運輸機(jī)械、動力機(jī)械及航空工業(yè)等方面，飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)等常以鋁合金制造，以減輕自重。 純鋁的密度?。é?），大約是鐵的 1/3，熔點低（660℃），鋁是面心立方結(jié)構(gòu)，故具有很高的塑性，易于加工，可制成各種型材、板材?！　∩蠈咏ㄖ侵干霞装逡陨系母鞣N圍壁建筑物，上層建筑部分有首樓、橋樓、尾樓、甲板室及各種圍壁建筑?！　≡谥鞔w空心結(jié)構(gòu)內(nèi)部又用水平的與垂直的隔壁分隔成許多艙室。 船舶結(jié)構(gòu)船舶結(jié)構(gòu)隨著船舶類型的不同而不同，對于鋼結(jié)構(gòu)船舶來說，全船結(jié)構(gòu)分為主船體和上層建筑兩部分。 80年代初期，我國的船舶工業(yè)遇上了建造出口船的機(jī)遇，所建造的船舶產(chǎn)品進(jìn)入了國際船舶市場，建造出口船舶必須按照國際規(guī)范要求建造，一些傳統(tǒng)的工藝技術(shù)不能滿足國際船舶的要求，其中主要矛盾是焊接工藝和焊接生產(chǎn)效率明顯落后于生產(chǎn)發(fā)展。2010年船用柴油機(jī)產(chǎn)量達(dá)到600萬馬力，2015年達(dá)到800萬馬力。中國已連續(xù)10年為世界第三大造船國。同時能夠提高電弧的穩(wěn)定性、改善焊接成形和增加熔深。提高焊由于采用交流電，鎢極燒損嚴(yán)重，焊接效率低，因此適用于薄件鋁合金的焊接。使我們充分的認(rèn)識到在建造中鋁合金所占得重要性。安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計5083鋁合金