鋁合金焊接工藝技術展望-文庫吧資料
2025-06-24 02:52本頁面
【正文】 進電機驅動，光柵尺檢測位移；圓周方向轉動通過交流伺服電機驅動，光碼盤檢測器角位移。電子槍與上真空室采用動密封結構，工件與上、下真空室間為靜密封結構。 m直徑殼體環(huán)縫焊接，能源號火箭貯箱縱縫采用局部真空電子束焊接工藝，壁厚為42 mm，局部密封采用磁流體密封、橡膠圈密封等技術。為了解決這一問題，國外開始設計和應用局部真空電子束焊接設備，不是將被焊工件整體放入真空室，而是在焊縫局部建立真空環(huán)境，從而完成焊接。同時，電子束高的能量密度使焊縫較窄，深寬比大，焊接應力和變形較小，在工業(yè)各領域尤其是國防工業(yè)中得到了廣泛的應用。隨著2219鋁合金和2195鋁鋰合金的應用，在未來中厚度的大型貯箱焊接生產(chǎn)中，變極性等離子焊接技術有著廣闊的應用前景。“八五”期間，在引進國外某公司的變極性等離子焊接系統(tǒng)的基礎上，進行了LFLD10鋁合金平板（厚3 mm、6 mm、10 mm）焊接工藝試驗［11］。其工藝特點是在焊接過程中，在焊接熔池中心存在一穿透的小孔，而且在實際生產(chǎn)中通常采用立向上焊工藝，既有利于焊縫的正面成形，又有利于熔池中氫的逸出，減少氣孔缺陷。航天飛機外貯箱材料為2219鋁合金，共焊接了6400 m焊縫，經(jīng)100% X射線檢測，未發(fā)現(xiàn)任何內(nèi)部缺陷，焊縫質(zhì)量比TIG多層焊明顯提高。如果這兩種保護裝置同時使用，效果更好。馬歇爾飛行中心研制出長229 mm、 mm、高152 mm的不銹鋼“保護盒”，“保護盒”在焊接時隨焊槍行走，%。VPPA具有高的電弧溫度、高的電弧電壓和更集中的熱量。美國總共生產(chǎn)120臺SLWT，完成全部航天飛行計劃［9～10］。新設計的貯箱SLWT(Super Light Weight Tank超輕重量貯箱)，比原來的貯箱減重5%，即3 405 kg，其中LH2箱減重1 907 kg、LO2箱減重736 kg，箱間段減重341 kg，其他減重422 kg。［4～8］這種焊絲可以保證無裂紋和細晶粒結構的接頭，合理的選擇焊接工藝和焊前準備可得到無氣孔的焊接接頭。在對多種成分比較試驗后，推薦應用CB1207或CB1217焊絲，這種焊絲的成分是在ALCu基礎上添加Cu、Sc、Zr、Ti等，具體成分有待于進一步了解。20世紀８０年代俄羅斯研制了高強度、高模量的1460（AlCuLi）合金，這種合金由于加入了Sc元素強化，使晶粒和亞晶結構變化，拉伸強度提高30～50 MPa，焊接性能明顯改善。1980年1420合金被用于制造米格29超音速戰(zhàn)斗機的焊接機身、油箱、座艙，這使飛機的重量明顯降低了24%。７０年代對該合金的焊接研究已經(jīng)取得了成果，他們認為這種合金氬弧焊時，可采用AMгAMг6T和1557焊絲。前蘇聯(lián)的1420合金與廣泛使用的杜拉鋁(硬鋁)Д16(2024)合金相比，密度下降12%，彈性模量提高6%～8%，抗腐蝕性好，疲勞裂紋擴展速率低，強度、屈服強度和延伸率相近、焊接性較好［2］。隨著航天技術的發(fā)展，對鋁合金的強度和減重提出了更高的要求，鋁鋰合金在近幾十年得到了迅猛的發(fā)展。前蘇聯(lián)在能源號和暴風雪號航天飛機均大量采用了1201（相當于2219）鋁合金。 鋁合金2219和鋁鋰合金焊接概述2219高強鋁合金的突出特點是焊接性能好，從253℃到+200℃均具有良好的力學性能、抗應力腐蝕性能，對焊接熱裂紋的敏感性較低，焊接接頭塑性及低溫韌性較好。在焊接材料方面，國外使用的是焊接專用板材，基體金屬的氫含量小于2107。航天焊接工作者經(jīng)過不懈的攻關和努力保證了航天焊接產(chǎn)品的交付和發(fā)射成功。氫是鋁及其合金熔焊時產(chǎn)生氣孔的主要原因。這是因為，氬弧焊焊接熱輸入量比高能束的真空電子束焊要大，同時考慮到焊接接頭的結構承載適應能力，難以應用焊接熱輸入較為集中的焊接新技術，制約了焊接新技術的應用。但貯箱焊縫補焊后，有時仍發(fā)生低壓爆破。同時由于熱輸入量較大，熱影響區(qū)發(fā)生不同程度的退火或過時效，使硬度降低，塑性提高，焊接拉伸試樣斷裂的位置是焊接軟化區(qū)。為什么LD10CS貯箱采用兩面三層焊工藝？理論分析和實踐結果表明，若不采用
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