鋁銅合金mig焊工藝及焊縫組織特征的畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-05 01:22本頁(yè)面
【正文】 .7...................................................7 MIG焊............................................................7 MIG釬焊的特點(diǎn) 8第二章 實(shí)驗(yàn)過程 9 9 焊接工藝過程 9 10第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 11 11 12第四章 結(jié)論 13第一章 緒論 異種金屬焊接的概況 異種金屬結(jié)構(gòu)中最常用的材料是鋼，鋼具有一系列優(yōu)良的性能，如力學(xué)性能、焊接性、熱穩(wěn)定性等。鋼與有色金屬焊接構(gòu)成的異種結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及耐蝕等性能，并且在節(jié)約材料、合理利用資源方面起到重要的作用。【8】 鋼與鋁及鋁合金的焊接近年來(lái)，在國(guó)外工業(yè)生產(chǎn)中，采用“鋼+鋁”雙金屬焊接結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品越來(lái)越多。 焊接特點(diǎn)鐵與鋁既可以形成固溶體、金屬間化合物，又可以形成共晶體。隨著含鐵量的增加，相繼出現(xiàn)Fe2Al、Fe2AlFe2AlFe2Al2和FeAl等，其中Fe2Al5的脆性最大。由于在鋁合金中的鐵總是以金屬間化合物形式存在，其存在會(huì)影響鋁的力學(xué)性能和焊接性能。并且鋁在鐵中的溶解度比鐵在鋁中的溶解度在很多倍，含大量鋁的鋼，具有某些良好的性能（如抗氧化性），但含鋁量超過5%以上時(shí)具有較大的脆性，嚴(yán)重地影響焊接性。焊接時(shí)低熔點(diǎn)的鋁先熔化，此時(shí)鋼件仍處在固體加熱狀態(tài)；鋼與鋁的線膨脹系數(shù)相差懸殊，焊接過程中接頭處會(huì)產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，增加了裂紋傾向；此外，鋁高溫時(shí)容易氧化，能形成高熔點(diǎn)的氧化膜（Al2O3），Al2O3既能形成焊縫夾渣，又直接影響焊縫的熔合，是鋁焊接中的主要問題之一。要想獲得良好的接頭，必須保證在接頭上不產(chǎn)生金屬間化合物。為解決鋼與鋁熔焊時(shí)的困難，常采用的工藝措施有以下幾種。② 對(duì)接焊時(shí)，使用K形坡口，坡口開在鋼材側(cè)。③ 使用氣體保護(hù)進(jìn)行焊接，如采用氬弧焊。② 鍍鋅低碳鋼與鋁及鋁合金的氬弧焊 低碳鋼與鋁及鋁合金（LLLLF2LF3和LF5等）氬弧焊時(shí)，在碳鋼表面鍍厚度為3～5μm的Zn、Sn、Ag可以獲得較好的接頭。采用浸漬法鍍上100～120μm厚的鋅層，接頭強(qiáng)度也較好。有鍍鋅層碳鋼與鋁及鋁合金氬弧焊時(shí)，焊絲的選擇對(duì)接頭強(qiáng)度也有一定的影響。為減少金屬間化合物脆性層厚度，必須提高焊接速度，但焊接速度太大時(shí)會(huì)產(chǎn)生未焊透和其他形式的焊接缺陷。因此應(yīng)在鍍鋅之前先鍍一層銅或銀等金屬。這種銀－鋅或銅－鋅復(fù)合鍍層的方法，可使鋼－鋁焊接接頭強(qiáng)度提高到147～。在鋼件鍍層完成之后，便可對(duì)鋼、鋁件的表面進(jìn)行處理。鎢極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)：焊接電流為80～120A，鎢極直徑為3mm，填充鋁絲直徑3mm。尤其是在焊第一層焊縫時(shí)，更要特別注意鍍層不能過多或過早地?zé)龘p，必須使電弧指向填充焊絲上，以防止電弧直接熔化鍍鋅層。這也是低熔點(diǎn)與高熔點(diǎn)異種材料焊接工藝一種有效的方法。主要是因?yàn)樗鼈冎g會(huì)產(chǎn)生金屬間化合物，使接頭脆化。鍍層金屬種類不同，焊后結(jié)果也不同。焊接接頭質(zhì)量在很大程度上取決于鍍鎳過程的質(zhì)量。首先是清除油脂、油垢，清水沖洗，鹽酸溶液侵蝕，然后進(jìn)行鍍鎳→鍍銅→鍍鋅，干燥后滲鋁，最后檢查鍍層表面質(zhì)量。管子開V形坡口，焊三層，焊絲選用L4純鋁，直徑為2～3mm。鎢極直徑為2～3mm。這種焊接工藝雖然可行，但工藝復(fù)雜。氣焊是一種熔焊方法，常用的是氧氣－乙炔焊。碳鋼與純鋁或硬鋁進(jìn)行氣焊時(shí)，填充金屬采用AlZnSn系合金，并配用氣焊熔劑CJ401。碳鋼與鋁氣焊的工藝參數(shù)見表3。為了提高鋼與鋁焊接接頭的使用性能，可選用Ag作為中間過渡層的電子束焊接方法，～。焊縫金屬中含鋁量超過65%時(shí)，能獲得良好的共晶合金，而不產(chǎn)生裂紋。在焊接過程中，電子束流會(huì)使鋁熔化量增多，可在Fe與Ag邊界上產(chǎn)生一個(gè)Al濃度高的部分，會(huì)出現(xiàn)FeAlFeAl等金屬間化合物，使焊縫變脆，接頭強(qiáng)度下降，甚至產(chǎn)生裂紋。壓焊有利于鋼與鋁及鋁合金的焊接，焊前必須徹底清理連接表面，消除氧化物及薄膜，同時(shí)要保證接頭處變形量在70%～80%以上。碳鋼與純鋁的冷壓焊接頭，強(qiáng)度可達(dá)80～100MPa；188奧氏體不銹鋼與AlMg合金的接頭強(qiáng)度可達(dá)200～300MPa。但加熱時(shí)間不能過短，以免塑性變形量不足而不能形成完全結(jié)合。摩擦焊時(shí)，由于母材不發(fā)生熔化，加熱范圍窄、冷卻速度快，接頭不易產(chǎn)生氧化，也不產(chǎn)生金屬間化合物。所以采用摩擦焊方法能獲得良好的鋼與鋁焊接接頭。為了獲得良好的擴(kuò)散焊接頭，必須采用中間過渡層的焊接方法。因?yàn)殂~與鎳能形成無(wú)限固溶體，而鎳與鐵、鎳與鋁均能形成連續(xù)固溶體。低碳鋼與LF21鋁合金進(jìn)行真空擴(kuò)散焊接時(shí)，可在低碳鋼上先鍍一層銅，再鍍一層鎳。15號(hào)鋼與L4純鋁擴(kuò)散焊時(shí)，可在15號(hào)鋼上鍍上銅、鎳復(fù)合鍍層，可獲得良好的接頭。焊接直徑為25～32mm
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