【正文】 ％）AlSiCuMgZnMnTiCrFe余量≤≤～≤～≤～～ 鋁合金5083的焊接性5083鋁合金屬于ALMg系列合金，根據(jù)5083鋁合金的化學(xué)成分分析可知：5083鋁合金含Mg和Mn元素較高，其抗脆性、抗蝕性、可焊性較好。由于鋁合金的這些特殊的焊接特性，需要與之適用的先進(jìn)的焊接方法。無色澤變化 鋁及鋁合金從固態(tài)變成液態(tài)時，無明顯的顏色變化，因此在焊接過程中給操作者帶來不少困難。焊接熱對基體金屬的影響 焊接可熱處理強化的鋁合金時，由于焊接熱的影響，會使基體金屬近縫區(qū)某些部位的力學(xué)性能下降。因此，一般情況下需要用夾具和墊板。因此，焊接前必須嚴(yán)格清理，并合理選擇焊接工藝防止氣孔的產(chǎn)生。鋁及鋁合金的液體熔池很容易吸收氣體，高溫下溶入的大量氫氣，在焊后冷卻凝固過程中來不及析出，而聚集在焊縫中形成氣孔。容易形成氣孔 焊接接頭中的氣孔是鋁及鋁合金焊接時易產(chǎn)生的另一個常見的缺陷。這是鋁合金，尤其是高強鋁合金焊接時最常見的嚴(yán)重缺陷之一。為了達(dá)到高質(zhì)量的焊接接頭，必須采用能量集中、功率大的熱源，有時需采取預(yù)熱等工藝措施。高的熱導(dǎo)率和導(dǎo)電性 鋁及鋁合金的熱導(dǎo)率、比熱容、熔化潛熱等都很大，【W(wǎng)/（m﹒K）】，約比鋼大1倍多。因此，為保證焊接質(zhì)量和良好的焊接接頭性能，焊前必須嚴(yán)格清理焊件表面的Al2O3薄膜，并在焊接過程中防止熔池繼續(xù)受到氧化，對熔化金屬和處于高溫下的金屬進(jìn)行有效的保護(hù)。這層薄膜的熔點高達(dá)2050℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁合金的熔點，～，在焊接過程中，氧化鋁薄膜會阻礙基體金屬的熔化及彼此之間的良好結(jié)合，并易造成夾渣。 鋁合金焊接特性隨著可焊系列鋁合金材料的發(fā)展，國內(nèi)外鋁合金船體及上層建筑已廣泛采用焊接結(jié)構(gòu)，船用鋁合金的焊接技術(shù)是我國現(xiàn)代造船業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。所以，承載甲板適合采用具有良好擠出性能的6000系列合金，而7000系列合金可用于其他部位。就目前我國的鋁合金擠壓生產(chǎn)能力，6000系列合金有較好的擠出性能，它能擠出復(fù)雜及封閉的截面形式，這在重型渡河裝備承載甲板的應(yīng)用上是很受歡迎的。不含銅的AlZnMg系合金的主要特點是焊接性能優(yōu)良，具有良好的自淬火效應(yīng)，適于制造焊接后不需要熱處理的大型零部件。盡管該合金的強度比2000系列和7000系列中的大多數(shù)合金的低，但含Mg2Si合金具有良好的成形性，并且具有中等強度。6000系列合金含有與形成Mg2Si的比例近似的鎂與硅，從而使本系合金成為熱處理強化鋁合金。一是按合金的性能和用途分為：抗腐蝕鋁合金、可焊鋁合金、高強鋁合金（硬鋁）、超高強鋁合金（超硬鋁）、鍛造鋁合金及特殊鋁合金；二是按熱處理特點分為：熱處理不強化鋁合金（1000、3000、5000系列以及4000系列的大部分）和熱處理強化鋁合金（2000、6000和7000系列）；三是按合金主要成分分為：工業(yè)純鋁（1000系列）、AlCu系（2000系列）、AlMn系（3000系列）、AlSi系（4000系列）、AlMg系（5000系列）、AlMgSi系（6000系列）、AlZnMg系（7000系列）及Al其他元素（8000系列）。 鋁及鋁合金的分類鋁合金按加工方式分為兩大類，即變形鋁合金和鑄造鋁合金。在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接，結(jié)構(gòu)重量可減輕50%，起著不同的作用。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點的同時還能具有較高的強度?？垢g性能好；但是純鋁的強度很低，不宜作結(jié)構(gòu)材料。如相對密度小、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、耐蝕性好等，且強度有了大幅度上升。 鋁合金簡介以鋁為基的合金總稱。為了加強船體首尾端結(jié)構(gòu)，在首尾端設(shè)置有首尾柱。其中，首尾貫通的水平隔壁稱下甲板，垂直的隔壁稱為艙壁。每一部分都是由船底、舷側(cè)、上甲板形成水密的空心結(jié)構(gòu)?！　≈鞔w是由船舶外板和連續(xù)的上甲板包圍起來的水密空心結(jié)構(gòu)。 十多年來，在上級領(lǐng)導(dǎo)和各船廠企業(yè)人員的共同努力下，船舶焊接技術(shù)獲得了飛躍發(fā)展，在縮短造船周期、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、擴(kuò)大造船總量等方面做出了突出的貢獻(xiàn)，出現(xiàn)了一批具有代表性的江南型、滬東型、大連型產(chǎn)品，船舶出口獲得各國船東的好評，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益，同時也逐步形成了船舶工業(yè)的一個新的經(jīng)濟(jì)增長點。出現(xiàn)了大量的分段裝配后焊接跟不上，形成卡脖子的局面，為了盡快改變這一被動局面，當(dāng)時剛成立不久的中國船工業(yè)總公司作出了重要決定，成立了船舶工業(yè)總公司高效焊接技術(shù)指導(dǎo)組，制定了大力發(fā)展高效焊接技術(shù)、更新焊接設(shè)備的方針。但是由于當(dāng)時的焊接設(shè)備、材料的配套問題以及企業(yè)管理制度不適應(yīng)等因素，這些高效率焊接工藝方法在70年代未能在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，常規(guī)手工電弧焊的應(yīng)用比例平均達(dá)到85%，埋弧焊的應(yīng)用比例僅為13%，其它高效焊接應(yīng)用比例之和約為2%。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，我國造船業(yè)不僅僅要擴(kuò)大規(guī)模，更要依靠先進(jìn)的造船技術(shù)，促進(jìn)自主創(chuàng)新，堅持科學(xué)發(fā)展，重點引進(jìn)消化吸收模塊化船裝、采用新材料、高效焊接、切割等船舶建造關(guān)鍵技術(shù)和現(xiàn)代化造船生產(chǎn)管理技術(shù)，轉(zhuǎn)化生產(chǎn)方式，提高建造技術(shù)水平和生產(chǎn)效率，拓展船舶工業(yè)發(fā)展空間?！吨袊肮I(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確提出2010年我國造船總量達(dá)到世界總量的25%，2015達(dá)到30%；2010年船舶配套率達(dá)到60%,2015年達(dá)到80%。10年間，中國造船業(yè)占世界造船市場的份額從不到6%擴(kuò)大到了11%以上，‘十五’期間中國造船產(chǎn)量年均增長30%以上，大大高于世界造船總量的增長速度，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于日、韓等主要造船國的增長速度。近年來，國際船舶市場呈現(xiàn)出空前興旺的態(tài)勢，我國船舶工業(yè)也持續(xù)呈現(xiàn)出強勁勢頭，2004年造船完工達(dá)850多萬噸，約占世界份額的14%，2005年的造船產(chǎn)量超過1000萬載重噸，約占世界份額的18%，2006年第一季度，全國船舶工業(yè)造船完工289萬載重噸，同比增長90%。我廠承接的鋁合金船使用的材料主要是5083鋁一鎂合金，根據(jù)MIG焊的優(yōu)點，施工基本t采用脈沖MIG焊。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。MIG焊包括連續(xù)電流焊接和脈沖電流焊接。目前用于鋁合金焊接的常用焊接方法有：交流鎢極氬弧焊(提高)和直流反極性熔化極氣體保護(hù)焊(MIG)。關(guān)鍵詞：5083鋁合金 船舶 MIG焊 引言隨著我廠經(jīng)營開發(fā)范圍的拓展，在某游艇及微型中輕型船舶產(chǎn)品設(shè)計制造中，其船體部分都采用了合金鋁材料，則鋁合金焊接技術(shù)有著越來越重要的地位。并針對船舶裝焊工藝進(jìn)行了深入的了解和詳細(xì)的闡述。安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計5083鋁合金船舶焊接工藝畢業(yè)設(shè)計系 別 機械工程系 專 業(yè) 焊接技術(shù)及自動化 班 級 焊接3112班 姓 名 學(xué) 號 1203113083 2013～2014學(xué)年 第一學(xué)期1目錄摘要 3引言 3第一章 船舶結(jié)構(gòu)及鋁合金的特性 3 我國造船焊接技術(shù)的發(fā)展概況 3 船舶結(jié)構(gòu) 3 鋁合金簡介 3 鋁及鋁合金的分類 3 鋁合金焊接特性 3第二章 鋁合金5083性能及焊接特點 3 鋁合金5083的性能 3 鋁合金5083的焊接性 3 鋁合金焊接的主要特點 3 合金5083特性及適用范圍 3第三章 鋁合金焊接方法的選擇 3 鋁合金焊接方法 3 焊接方法的確定 3第四章 焊接設(shè)備及工藝 3 焊接設(shè)備 3 焊接工藝 3第五章 鋁及鋁合金MIG焊焊接接頭缺陷及防止措施分析 3 焊縫成形差 3 裂紋 3 氣孔 3 燒穿 3 未焊透 3 未熔合 3 夾渣 3第六章 合金船舶建造裝焊工藝 3 分段裝焊工藝 3 總段裝焊工藝 3結(jié)論 3致謝 3參 考 文 獻(xiàn) 3摘要本文主要介紹了5083鋁一鎂合金船舶的焊接的方法與工藝，并采用MIG焊進(jìn)行5083鋁一鎂合金焊接船舶及工藝試驗研究的情況。介紹了焊接鋁合金的主要規(guī)范參數(shù)和工藝控制要點和MIG焊的設(shè)備選擇并對焊接過程中易出現(xiàn)的焊接缺陷進(jìn)行了分析，提出了消除焊接缺陷的方法和措施。使我們充分的認(rèn)識到在建造中鋁合金所占得重要性。眾所周知，鋁合金具有重量輕，比強度高及抗腐蝕性能好等特點，運用于軍事，造船，航空，航天，然而，鋁合金在焊接過程中容易產(chǎn)生氣孔，裂紋，夾渣等缺陷，阻礙了鋁合金的焊接制造進(jìn)程，其發(fā)展速度與制造水平很不平衡，如何能更好解決鋁合金的焊接缺陷這個難題，是推動我廠鋁合金技術(shù)發(fā)展的—個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，通過對5083鋁—鎂合金焊接研究，對鋁合金的焊接有—個基本的認(rèn)識，也通過本文，對在今后的技能培訓(xùn)指導(dǎo)中如何使焊工更快更牢固的掌握鋁合金焊接的基本知識、操作技能，更好的應(yīng)用于生產(chǎn)中。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。MIG焊時，焊絲作為陽極，可采用比TIG焊更大的焊接電流，電弧功率大，焊接效率高，故特別適合于中厚板鋁合金的焊接。同時能夠提高電弧的穩(wěn)定性、改善焊接成形和增加熔深。為提高5083鋁．鎂合金的MIG焊的焊接質(zhì)量，對脈沖MIG焊的特點、操作方法和焊接過程中易出現(xiàn)的焊接缺陷進(jìn)行分析的研究，就顯得很有必要。中國已連續(xù)10年為世界第三大造船國。同時，國內(nèi)船舶業(yè)在技術(shù)上也已經(jīng)有很大進(jìn)步；自主設(shè)計的30萬噸超大型油輪（VLCC）已累計承接訂單25艘，成功開發(fā)并建造了萬箱級超大型集裝箱船，為進(jìn)入萬箱級船市場打下基礎(chǔ)；攻克大型液化天然氣（LNG）船關(guān)鍵建造技術(shù)，進(jìn)入了這一尖端高技術(shù)船舶市場；成功開發(fā)和建造了30萬噸級以上浮式生產(chǎn)儲油輪（PPSO）和大型自升式鉆井平臺等多型海洋工程裝備；國內(nèi)首臺VLCC主機實現(xiàn)了國產(chǎn)化，大型船用低速柴油機曲軸實現(xiàn)了自主制造，并獲得了65根的訂單；自主設(shè)計制造的超大型錨絞機達(dá)到了世界先進(jìn)水平，并批量承接VLCC和8530TEU集裝箱船的大型錨絞機共17臺.然而，與先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家相比，我國造船業(yè)規(guī)模雖大，利潤卻很低，與國外造船業(yè)先進(jìn)水平還相差較大。2010年船用柴油機產(chǎn)量達(dá)到600萬馬力，2015年達(dá)到800萬馬力。第一章 船舶結(jié)構(gòu)及鋁合金的特性 我國造船焊接技術(shù)的發(fā)展概況 我國造船焊接技術(shù)從50年代初開始引入手工電弧焊條起步，50年代中期又從前蘇聯(lián)引進(jìn)先進(jìn)高效埋弧自動焊、半自動焊接技術(shù)；50年代末期70年代又陸續(xù)試驗成功并應(yīng)用了半自動CO2氣體保護(hù)焊、重力焊、下行焊、垂直和橫向氣體保護(hù)自動焊，各種襯墊單面焊雙面成形等高效焊接工藝。 80年代初期，我國的船舶工業(yè)遇上了建造出口船的機遇，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。在全國的船舶系統(tǒng)內(nèi)向船廠全面推廣應(yīng)用高效鐵粉焊條、下行焊條、重力焊條、半自動CO2氣體保護(hù)，氣保護(hù)垂直自動焊，各種襯墊單面焊等高效焊接工藝，淘汰旋轉(zhuǎn)式直流焊機，推廣應(yīng)用節(jié)能型焊接設(shè)備，提高造船焊接技術(shù)的水平和生產(chǎn)效率，降低焊接電能消耗，縮短造船周期，增加了