鋁銅合金mig焊工藝及焊縫組織特征的畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-07-01 01:22本頁面
【正文】 1500不銹鋼1Cr18Ni9Ti1450鋁及鋁合金純鋁1060(L2)65824防銹鋁5A03(LF3)610防銹鋁5A06(LF6)580防銹鋁3A21(LF21)643硬鋁2A12(LY12)502硬鋁2A14(LD10)510（2） 鋼與鋁及鋁合金的摩擦焊采用摩擦焊方法焊接普通低碳鋼與鋁及鋁合金，是一種較理想的焊接工藝。采用摩擦焊時(shí)，為防止產(chǎn)生金屬間化合物，應(yīng)盡量縮短接頭的加熱時(shí)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)。為了得到更好的焊接接頭，也可在鋼母材金屬表面先鍍一層Zn、Cu或Ag?！?】（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(gè)共同的缺點(diǎn)，就是焊件的形狀受到一定的限制。在焊接工藝上可調(diào)整熔合比，使焊縫金屬大部分進(jìn)入共晶區(qū)，可以大大減少裂紋。因?yàn)锳g不會(huì)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)。（4）鋼與鋁的電子束焊接鋼與鋁可以采用電子束焊進(jìn)行焊接，由于電子束焊具有能量密度高，熔透能力強(qiáng)，焊接速度高等特點(diǎn)，使鋼與鋁焊縫成形窄而深，母材熱影響區(qū)窄。為了防止氧化，采用中性焰進(jìn)行焊接。氣焊操作簡(jiǎn)單，焊縫成形容易控制，設(shè)備小，適合焊接薄件及要求背面成形的焊縫。（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(chǎng)合需要采用氣焊進(jìn)行焊接，例如在汽車維修中對(duì)小型零部件的焊接。焊接前先在不銹鋼上鍍鎳→鍍銅→鍍鋅，然后與表面處理的LF21管進(jìn)行氬弧焊。焊第一層時(shí)，可不用填充焊絲，焊第二、三層時(shí)用填充焊絲。壁厚為5mm，管徑為100mm的防銹鋁LF21管與1Cr18Ni9Ti不銹鋼管子對(duì)接焊，焊接方法選用TIG焊。焊前對(duì)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。鍍鎳層焊接性較差，鍍層易被燒損；Ni、Cu、Ag復(fù)合鍍層上易形成裂紋；Ni、Cu、Sn、復(fù)合鍍層效果較好，Ni、Zn復(fù)合鍍層效果更佳。因此，對(duì)于不銹鋼與鋁的焊接，必須采用中間金屬過渡層的辦法。④ 不銹鋼與鋁及鋁合金的氬弧焊 不銹鋼與鋁之間的相互作用取決于不銹鋼的類型，鋁與不銹鋼直接進(jìn)行氬弧焊不會(huì)獲得良好的接頭。從采用氬弧焊方法和接頭連接方式來看，實(shí)質(zhì)上是熔焊－釬焊的工藝形式，即對(duì)鋼件來說是釬焊，而對(duì)鋁件來說是熔焊。焊接時(shí)，首先要使電弧指向鋁一側(cè)的焊絲上，以減小和防止鋅鍍層過多或過早地被熔化。對(duì)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。但這種方法比單一鍍層工藝復(fù)雜，另外在結(jié)構(gòu)件較大而又復(fù)雜的情況下，這種方法會(huì)受到一定的限制。由于焊絲的熔點(diǎn)高于鋅的熔點(diǎn)，焊接加熱時(shí)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(shí)銅或銀溶解于鋁中，可以形成較好的焊接接頭。③ 復(fù)合鍍層碳鋼與鋁及鋁合金的氬弧焊 只有一層鍍鋅層不足以消除鋁與鋼產(chǎn)生的金屬間化合物。如鍍鋅的Q235鋼與鋁氬弧焊時(shí)，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。鋼表面鍍鋅層厚度對(duì)接頭強(qiáng)度有很大影響，鍍鋅層越厚，接頭強(qiáng)度越高。但鍍Cu、Ni、Al等中間層，焊后接頭強(qiáng)度不高。（2）鋼與鋁及鋁合金的氬弧焊① 碳鋼Q235與防銹鋁的氬弧焊 碳鋼與鋁的常用鎢極氬弧焊進(jìn)行焊接，焊接時(shí)采用直徑3mm的鎢電極，隨著工件厚度的增加，焊接電流、焊接電壓也相應(yīng)的增加，焊接中填充金屬采用NiZnSi系合金。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)。① 在鋼表面鍍上與鋁相匹配的第三種金屬，如鋅、銀等，厚度約30～40μm作為過渡層，鋼側(cè)為釬焊，鋁側(cè)為熔焊。熔焊時(shí)，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。鋼與鋁及鋁合金熔焊時(shí)，一般采用氬弧焊、電子束焊以及氣焊等焊接方法。（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。鋁中加入鐵會(huì)提高強(qiáng)度和硬度，降低塑性，增大脆性，對(duì)焊接性影響嚴(yán)重。鋼與鋁及鋁合金的物理性能對(duì)比見表1。鐵在固態(tài)鋁中的溶解度極小，室溫下鐵幾乎不溶于鋁，所以含微量鐵的鋁合金在冷卻過程中會(huì)產(chǎn)生金屬間化合物FeAl3。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)
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