焊接工艺常用有色金属的焊接ppt课件.ppt

《焊接工艺常用有色金属的焊接ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5章有色金属的焊接主讲老师：吴新华20921-8a5.1铝及铝合金的焊接铝合金具有良好的耐蚀性、较高的比强度和导热性以及在低温下能保持良好力学性能等特点，在航空航天、汽车、电工、化工、交通运输、国防等工业部门被广泛地应用。掌握铝合金的焊接性特点、焊接操作技术、接头质量和性能、缺陷的形成及防止措施等，对正确制定铝合金的焊接工艺，获得良好的接头性能和扩大铝合金的应用范围具有十分重要的意义。5.1.1铝及铝合金的分类、成分及性能铝及铝合金的分类变形铝合金铸造铝合金工业纯铝1000系热处理强化铝合金非热处理强化铝合金Al-Mg-Si锻铝4000系或60

2、00系防锈铝3000或5000系硬铝2000系Al-Cu-Mg超硬铝7000系Al-Zn-Mg-Cu新型铝合金Al-Li系合金铝硅系合金铝镁系合金Al-Cu-Mg-Si铝铜系合金铝锌系合金Al-Mn合金Al-Mg合金5.1.1铝及铝合金的分类、成分及性能表5-1铝合金分类表5.3常用铝及铝合金的力学性能5.1.2铝及铝合金的焊接性铝及铝合金的焊接性焊缝中的气孔焊接热裂纹焊接接头的“等强性”焊接接头的耐蚀性铝及其合金的化学活性很强，表面极易形成难熔氧化膜（Al2O3熔点约为2050℃，MgO熔点约为2500℃）,加之铝及其合金导热性强，焊接时易造成

3、不熔合现象。由于氧化膜密度与铝的密度接近，也易成为焊缝金属的夹杂物。同时，氧化膜可吸收较多水分而成为焊缝气孔的重要原因之一。此外，铝及其合金的线膨胀系数大，焊接时容易产生翘曲变形。1.2　铝合金的焊接性特点铝合金熔化焊时有如下困难和特点：（1）铝和氧的亲和力很大，因此在铝及铝合金表面总有一层难熔的氧化铝膜远远超过铝的熔点，这层氧化膜不溶于金属并且妨碍被熔融填充金属润湿。在焊接或钎焊过程中应将氧化膜清除或破坏掉。2）熔焊时，铝合金的焊接性首先体现在抗裂性上。在铝中加入铜、锰、硅、镁、锌等合金元素可获得不同性能的合金，各种合金元素对铝合金焊接裂纹的影

4、响不同。（3）铝合金的固态和液态色泽不易区别，焊接操作时难以控制熔池温度。（4）焊后焊缝易产生气孔，焊接接头区易发生软化。对铝合金进行焊接，可以用多种不同的焊接方法，表5-5所列的为部分铝合金的相对焊接性。表5-5部分铝及铝合金的相对焊接性焊缝中的气孔产生原因控制措施弧柱气氛中水分的影响氧化膜中水分的影响减少氢的来源控制焊接工艺20921-8a8.1.2　铝及铝合金的焊接性分析8-2.TIF气孔的分布特征熔合区边界的“氧化膜气孔焊缝中部或根部的“密集气孔熔合区边界的“氧化膜气孔弧柱空间中或多或少的存在一定量的水分，由弧柱气氛中水分分解而来的氢，溶

5、入过热的熔融金属中，凝固时来不及析出成为焊缝气孔。这是形成气孔具有白亮内壁的特征。弧柱气氛中的氢在铝中的溶解度变化图弧柱中水分的影响不同合金系对弧柱气氛中水分的敏感性不同纯铝对气氛中的水分最敏感AL-Mg合金Mg含量高，对吸收气氛中水分不太敏感同种焊接条件下，纯铝焊缝产生气孔的倾向要打不同焊接方法对弧柱气氛中水分的敏感子性也不同TIG焊时，熔池金属表面与气体氢反应，比表面积小、熔池温度低于弧柱温度MIG焊时，焊丝以细小溶滴形式通过弧柱落入熔池，由于弧柱温度高，溶滴比表面积大，易于吸氢，溶深大，不利于气泡的浮出。在同样的条件下，MIG焊产生的焊缝气

6、孔倾向比TIG大氧化膜中水分的影响在正常焊接条件下，对于气氛中的水分已严格限制，这时焊丝或工件氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。防止焊缝气孔途径限制氢溶入熔融金属减少氢的来源减少氢与熔融金属的作用时间尽量促使氢自熔池逸出化学方法机械方法（焊前处理）控制焊接参数焊接热裂纹铝合金属于共晶型合金。从理论上分析，最大裂纹倾向与合金的“最大凝固温度区间”相对应。但是，由平衡状态图得出的结论与实际情况有较大出入。在铝中加入Cu、Mn、Si、Mg、Zn等合金元素可获得不同性能的合金。特点防止途径铝及其合金焊接时，常见的热裂纹主要是焊缝凝固裂纹和近

7、缝区液化裂纹。通过改变焊丝的成分通过改变焊接参数20921-8a2.热裂纹(1)热裂纹的形成原因　如图8-7所示，铝合金焊接裂纹可能出现在焊缝，也可能出现在焊接热影响区，而在焊缝的弧坑处更容易出现。图8-7　铝合金的焊接热裂纹a)弧坑裂纹　b)焊缝中的热裂纹　c)热影响区中的热裂纹焊接接头的“等强性”非时效强化铝合金（如Al-Mg合金），在退火状态下焊接时，接头与母材是等强的；在冷作硬化状态下焊接时，接头强度低于母材。表明在冷作状态下焊接时接头有软化现象。时效强化铝合金，无论是退火状态下还是时效状态下焊接，焊后不经热处理，接头强度均低于母材。特别

8、是在时效状态下焊接的硬铝，即使焊后经人工时效处理，接头强度系数也未超过60%。Al-Zn-Mg合金的接头强度与焊后自然时效的时间长短有关