【正文】 對(duì)。 防止措施 （ 1） 加強(qiáng)焊接前的清理工作，多道焊時(shí)，每焊完一道同樣要進(jìn)行焊縫清理； （ 2） 在保證熔透的情況下，適當(dāng)減少焊接電流，大電流焊接時(shí)，導(dǎo)電嘴不要壓得太低； （ 3） 適當(dāng)降低速度，采用含脫氧劑較高的焊絲，提高電弧電壓。 防止措施 （ 1） 焊前仔細(xì)清理待焊處表面； （ 2） 提高焊提高電流、電弧電壓，減速小焊接速度； （ 3） 焊接時(shí)要稍微采用運(yùn)條方式，在坡口面上有瞬間停歇，焊絲在熔池的前沿，提高焊工技術(shù)。 防止措施 （ 1） 適當(dāng)減慢焊接速度，壓低電?。? （ 2） 適當(dāng)減小鈍邊或增加要部間隙； （ 3） 使焊槍角度保證焊接時(shí)獲得最大熔深，電弧始終保持在焊接熔池的前沿，要有正確的姿勢(shì)； 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 （ 4） 增加焊接電流及電弧電壓，保證母材足夠的熱輸入獲得量； （ 5） 增加穩(wěn)壓電源裝置或避開開用電高峰。 防止措施 （ 1） 適當(dāng)減小焊接電流、電弧電壓，提高焊接速度； （ 2） 加大鈍邊尺寸，減小根部間隙； （ 3） 適當(dāng)減小點(diǎn)固焊時(shí)焊點(diǎn)間距； （ 4） 焊接過程中，手握焊槍姿勢(shì)要正確，操作 要熟練。 防止措施 （ 1） 保證氣體質(zhì)量，適當(dāng)增加保護(hù)氣體流量，以排除焊接區(qū)的全部空氣，消除氣體噴嘴處飛濺物，使保護(hù)氣流均勻，焊接區(qū)要有防止空氣流動(dòng)措施，防止空氣侵入焊接區(qū)，保護(hù)氣體流量過大， 要適當(dāng)適當(dāng)減少流量； （ 2） 焊前仔細(xì)清理焊絲、焊件表面的油、污、銹、垢和氧化膜，采用含脫氧劑 較高的焊絲； （ 3） 合理選擇焊接場(chǎng)所； 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 （ 4） 適當(dāng)減少電弧長(zhǎng)度； （ 5） 保持噴嘴與焊件之間的合理距離范圍； （ 6） 盡量選擇較粗的焊絲，同時(shí)增加工件坡口的鈍邊厚度，一方面可以允許允許使用大電流，也使焊縫金屬中焊絲比例下降，這對(duì)降低孔率是行之有效的； （ 7） 盡量不要在同一部位重復(fù)起弧，老板娘重復(fù)起弧時(shí)要對(duì)起弧處進(jìn)行打磨或刮除清理；一道焊縫一旦起弧后要盡量焊長(zhǎng)些，不要隨意斷弧，以減少接頭量，在接頭處需要有一定的焊縫重疊區(qū)域。氣孔不但會(huì)降低焊縫的致密性，減小接頭的承載面積，而且使接頭的強(qiáng)度、塑性降低，特別是冷彎角和沖擊韌性降低更多，必須加以防止。要徹底清除焊縫中的氣孔是很難辦到的，只能是最大限 度地減小其含量。 防止措施 （ 1） 適當(dāng)提高電弧電壓或減小焊接電流，以加寬焊道而減小熔深； （ 2） 適當(dāng)?shù)靥顫M弧坑并采用衰減措施減小冷卻速度； （ 3） 保證焊絲與母材合理匹配； （ 4） 選擇合適的焊接參數(shù)、焊接順序，適當(dāng)增加焊接速度，需要預(yù)熱的要采取預(yù)熱措施。裂紋將使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，甚至引起整個(gè) 結(jié)構(gòu)的突然破壞，因此是完全不允許的。 鋁及鋁合金焊縫中的裂紋是在焊縫金屬結(jié)晶過程中產(chǎn)生的，稱為熱裂紋，又稱結(jié)晶裂紋。 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。 Drauge2lates 等人成功地對(duì) AlMg5Mn 和 AlMg0. 4Si1. 2 合金進(jìn)行了局部真空高速電 子束焊接結(jié)果表明在 60 m/min 的高速下焊接可生產(chǎn)出無焊接缺陷的焊縫可見局部真空電子束焊接鋁合金具有相當(dāng)好的發(fā)展前景是焊接鋁合金的一種先進(jìn)工藝。電子束易受周圍環(huán)境電磁場(chǎng)的影響，設(shè)備比較復(fù)雜，費(fèi)用比較昂貴，所以還沒有達(dá)到大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。通常電子束焊鋁合金采用表面下聚焦和較窄的焊縫以及掃描重熔的方法來防止氣孔的產(chǎn)生。尤其是防銹鋁合金電子束焊，氣孔問題較為嚴(yán)重。鋁合金表面的氧化膜主要成分是 Al2O3 和 MgO ，容易吸收大量的水分是鋁合金焊縫中氣孔的主要來源。 鋁合金電子束焊時(shí)對(duì)電子束流非常敏感，尤其是對(duì)于大厚度鋁合金板焊接時(shí)，電子束流小時(shí)不能焊透，大時(shí)產(chǎn)生下塌，出現(xiàn)凹坑。采用具有回掃運(yùn)動(dòng)的電子束掃描焊接，可減少合金元素的損失，細(xì)化焊縫組織，使之變?yōu)榧?xì)小的等軸晶，并提高硬度。對(duì) AlMg0. 4Si1. 2 合金進(jìn)行掃描焊接與無掃描焊接相比，晶體主軸長(zhǎng)度減少到無掃描焊接時(shí)的 1/ 5 ；焊縫硬度提高 80% ，接近母材水平。 電子束焊接獲得優(yōu)良的焊縫的最有效方法是焊接過程中同時(shí)對(duì)剛剛焊過的焊縫進(jìn)行掃描。電子束焊接鋁合金在真空重熔時(shí)，焊縫中雜質(zhì)含量微乎其微，焊縫氣體含量降低接近一半，從而焊縫塑性、韌性大大提高。鋁合金電子束焊焊后殘余應(yīng)力小，變形小，對(duì)薄板焊后幾乎可做到不變形。鋁合金焊縫金屬的抗裂性能隨著焊接能量密度的增加和熱輸入的減少而 增加。因此焊接接頭的熱影響區(qū)非常小，接洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 頭強(qiáng)度較傳統(tǒng)焊接方法提高很多。由于能量密度高，穿透能力強(qiáng)可對(duì)難以焊接的鋁合金厚板進(jìn)行焊接。電子束作為焊接熱源的突出特點(diǎn)是功率密度高、 穿透能力強(qiáng)、精確、快速、可控、保護(hù)效果好。隨著焊接設(shè)備和攪拌頭的發(fā)展，可應(yīng)用 FSW 連接的材料會(huì)更加廣泛，同時(shí)可優(yōu)化接頭性能，降低生產(chǎn)成本，而且可以很容易地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。 作為革命性的綠色焊接技術(shù)，攪拌摩擦焊技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)鋁合金連接技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的沖擊和推 動(dòng)。自動(dòng)可調(diào)攪拌頭允許攪拌頭特型焊針自動(dòng)的收縮，目前 其調(diào)節(jié)精度能控制在 以內(nèi) [16]，而且已成功地實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的模塊化。 目前焊接鋁合金的厚度最薄達(dá)到了 115um，最厚達(dá) 50mm(單面焊 ) [15]，而且已成功的解決了鎖孔和不能焊厚度不等材料 (如鍥型板材 )的問題。 焊縫的斷裂形式以韌性斷裂為主 [13]。 對(duì)于 LF6，當(dāng)焊接規(guī) 范合適時(shí)，對(duì)接接頭的抗拉強(qiáng)度可達(dá)到母材標(biāo)稱強(qiáng)度的洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 100％，背彎和正彎的角度都能達(dá)到 180176。王希靖 [11]等人 研究了 LF2 鋁合金攪拌摩擦焊接頭的組織與性能，結(jié)果表明焊核區(qū)由細(xì)小的均勻的等軸晶組成，平均尺寸為 15 微米，焊核區(qū)的顯微硬度稍高或等于母材硬度，焊接接頭強(qiáng)度在轉(zhuǎn)速為 945r/min，焊接速度為 9mm/min 時(shí)，與母材相同。 攪拌摩擦焊已經(jīng)在鋁合金上實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；I(yè)應(yīng)用，國內(nèi)外許多學(xué)者針對(duì)不同鋁合金進(jìn)行了一系列的攪拌摩擦焊工藝研究、接頭微觀組織、接頭耐蝕性能及力學(xué)性能研究。迄今為止，攪拌摩擦焊可以實(shí)現(xiàn)所有牌號(hào)的鋁合金焊接，甚至以前所謂的不可焊鋁合金材料都能焊接，如應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域的 2020 系列（ AlCu）、 5000 系列（ AlMg）、 6000 系列（ AlMgSi）、7000 系列（ AlZn）、 8000 系列（ AlLi）高強(qiáng)鋁合金，也可以利用這 種先進(jìn)的焊接方法得到高質(zhì)量的連接。 攪拌摩擦焊技術(shù)（ FSW）是自激光焊接技術(shù)以后的又一項(xiàng)革命性的連接技術(shù)。 （ 5） 無電弧、磁沖擊、閃光、輻射、煙霧和異味，不影響其他電器設(shè)備使用，綠色環(huán)保。 （ 3） 不需焊絲和保護(hù)氣氛，且節(jié)省能源，單面焊 深度所需動(dòng)力僅為3kW。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 與傳統(tǒng)摩擦焊相比， FSW 焊具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可獲得高度一致的焊接質(zhì)量，無需高的操作技能和訓(xùn)練。厚板鋁合金焊接變形嚴(yán)重，所以必須采用一些防變形的工藝。其它還有一些因素影響，如焊前鋁合金表面的清潔，氧化膜的去除，焊后熱處理等。 鋁合金激光 電弧復(fù)合焊工藝中可控參數(shù)較多，主要有以下 幾方面。比較復(fù)雜高頻引弧時(shí)引起電極燒損和電弧擺動(dòng)，起弧后穩(wěn)定性不強(qiáng)，同時(shí)在電弧的高溫狀態(tài)下，電極迅速燒損。 在焊接大厚度鋁合金時(shí)，傳統(tǒng)的焊接方法根本不可能單道焊透，而激光深熔焊時(shí)形成大深度的匙孔，發(fā)生匙孔效應(yīng)，則可以得到實(shí)現(xiàn)。但鋁合金表面對(duì) CO2 激光束的吸收率比較小，在焊接過程中造成大量的能量損失。 激光焊接鋁合金有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 能量密度高，熱輸入低，熱變形量小，熔化區(qū)和熱影響區(qū)窄而熔深大； （ 2） 冷卻速度高而得到微細(xì)焊縫組織，接頭性能良好； （ 3） 與接觸焊相比，激光焊不用電極，所以減少了工時(shí)和成本； （ 4） 不需要電子束焊時(shí)的真空氣氛，且保護(hù)氣和壓力可選擇，被焊工件 的形狀不受電磁影響，不產(chǎn)生 X 射線； （ 5） 可對(duì)密閉透明物體內(nèi)部金屬材料進(jìn)行焊接； （ 6） 激光可用光導(dǎo)纖維進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，從而使工藝適應(yīng)性好，配合計(jì)算機(jī)和機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)焊接過程的自動(dòng)化與精密控制?？商岣呒庸に俣炔O大地降低熱輸入，從而可提高生產(chǎn)效率，改善焊接質(zhì)量。 ） 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 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 鋁合金的激光焊 （） 鋁及鋁合金激光焊接技術(shù) (Laser Welding) 是近十幾年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，與傳統(tǒng)焊接工藝相比，它具有功能強(qiáng)、可靠性高、無需真空條件及效率高等特點(diǎn)。 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 。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。這種熔滴過渡形式的焊縫成形美觀，焊接過程穩(wěn)定?；￠L(zhǎng)增大對(duì)焊縫成形不利，對(duì)防止氣孔也不利。min1 備注 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 5A03 （ LF3） 1． 8 1． 0 20～ 25 120～ 140 18～ 19 50 20 噴嘴孔徑 16㎜ 焊絲牌號(hào) LF3 5A05 （ LF5） 4． 0 1． 2 160～ 180 19～ 20 20～ 22 噴嘴孔徑 16㎜ 焊絲牌號(hào) LF5 鋁合金 MIG 焊需注意的問題如下。純鋁、鋁鎂合金半自動(dòng)脈沖 MIG 焊的工藝參數(shù)見表 。脈沖 MIG 焊電源是直流脈沖，脈沖 TIG 焊的電源是交流脈沖。 熔化極半自動(dòng)氬弧焊的點(diǎn)固焊縫應(yīng)設(shè)在坡口反面，點(diǎn)固焊縫的長(zhǎng)度為 40～ 60㎜，對(duì)于相同厚度的鋁錳、鋁鎂合金，焊接電流應(yīng)降低 20～ 30A，氬氣流量增大10～ 15L/min。以提高操作者 的可見度。熔化極半自動(dòng)氬焊多采用平特性電源，焊絲直徑為 ～ ㎜。根據(jù)焊炬移動(dòng)方式的不同，鋁合金 MIG 焊工藝分為半自動(dòng) MIG 和自動(dòng) MIG 焊，對(duì)焊工的操作技術(shù)水平要求較低，比較容易訓(xùn)練完成。焊接薄、中等厚度板材時(shí)，可用純氦保護(hù)。鋁合金 MIG 焊不必用熔劑支隊(duì)妨礙熔化的氣體鋁的氧化鋁薄膜 ，這層氧化鋁膜的去除是利用焊件金屬為負(fù)極時(shí)的電弧作用。由于焊絲作為電極 ,可采用高密度電流 ,因而母材熔深大 ,填充金屬熔敷速度快 ,焊接生產(chǎn)率高。否則要開坡口采用多層焊，但生 產(chǎn)率低、不經(jīng)濟(jì)，而且變形也大，因此，厚板 一般用熔化極氬弧焊。 手工鎢極氬弧焊一般適用于焊接薄板， 具有電弧穩(wěn)定、成形美觀、焊件變形小、操作 靈活等優(yōu)點(diǎn)，更適于焊接尺寸較精密的小零 件。 （ 4） 手工鎢極氬弧焊是雙手同時(shí)操 作的焊接方法，這一點(diǎn)有別于手工電弧焊。鎢極端頭變粗 后，必須及時(shí)修磨，以利于焊縫良好成形。焊工應(yīng)帶口罩， 磨削完畢應(yīng)洗凈手臉。最好的強(qiáng)度與焊接金屬所使用的熱處理相適應(yīng)。在重新進(jìn)行焊后熱處理后，焊縫金屬所獲得的強(qiáng)度，主要取決于使散的填充金屬。 可熱處理強(qiáng)化鋁合金在焊接以后，可以重新進(jìn)行熱處理，使基體金屬熱影響區(qū)的強(qiáng)度恢復(fù)到接近原來的強(qiáng)度。這要求在拋光過程中有充分的潤(rùn)滑，對(duì)金屬表面的壓力應(yīng)降低到最低。它的目的是通過盡可能少的工序獲得所需要的表面質(zhì)量。常用的機(jī)械拋光有拋光、磨光、磨料噴擊、噴丸等。 在化學(xué)處理的焊接件中，有時(shí)會(huì)遇到焊縫金屬和基全金屬的顏色差別較大 ，洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 這就必須他細(xì)地選擇填充金屬的成分，特別是合金成分中含有硅時(shí)，就會(huì)對(duì)顏色的配比有影響。在這類合金中，焊接加熱會(huì)形成合金元素的析出，陽極化處理以后，熱影響區(qū)和焊縫之間會(huì)出現(xiàn)差異。爐中和浸漬釬焊不是局部加熱的，所以金屬顏色的外觀是非常均勻的。因此閃光對(duì)焊的焊縫，陽極化處理質(zhì)量良好。減小焊接熱影響區(qū)，可使用陽極化處理導(dǎo)致不良的顏色變化減至最小。 （ 2）焊件的表面處理 通過適當(dāng)?shù)暮附庸に嚭驼_的操作技術(shù)，焊接后的鋁及鋁合金焊縫表面，具有均勻的波紋光滑的外貌。 3）再在 60℃ ~~80℃的熱水中洗滌； 4）放入干燥箱中烘干或風(fēng)干。 4. 焊后處理 （ 1） .清除殘?jiān)? 焊件焊完后，如果是使用氣焊或 皮焊條焊，在對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查和無損檢測(cè)之前，需要對(duì)焊縫及兩側(cè)的殘存熔劑和焊渣及時(shí)進(jìn)行清除，以防止焊渣和殘存焊劑腐蝕焊縫及其表面，避免造成不良后果。若中途停頓或焊絲用完再繼續(xù) 焊接時(shí)，要用電弧把起焊處的熔池金屬重新 熔化，形成新的熔池后再加焊絲，并與原焊 道重疊 5mm 左右。填充焊絲時(shí)，焊絲的端頭 切勿與鎢極接觸，否則焊絲會(huì)洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 被鎢極沾染， 熔入熔池后形成夾鎢。 （ 1） 電弧引燃后，要保持噴嘴 到焊接處一定距離并稍作停留，使母材上形