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钨极弧焊
这种方法是在气保护下施焊,热量比较集中,电弧燃烧稳定,焊缝金属致密,焊接接头的强度和塑性高,在工业中获得起来越广泛的应用。钨极弧焊用于铝合金是一种较完善的焊接方法,但钨极弧焊设备较复杂,不宜在室外露天条件下操作。
熔化极弧焊
自动、半自动熔化极弧焊的电弧功率大,热量集中,热量影响区小,生产效率比手工钨极弧焊可提高2~3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的纯铝及铝合金板。例如,焊接厚度30㎜的铝板不必预热,只焊接正、反两层就可获得表面光滑、质量优良的焊缝。半自动熔化极弧焊适用于定位焊缝、断续的短焊缝及结构形状不规则的焊件,用半自动弧焊焊炬可方便灵活地进行焊接,但半自动焊的焊丝直径较细,焊缝的气孔敏感性较大。
铝合金是工业中应用广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用的合金,铝合金的焊接,也是焊接工作人员非常关注的内容。
纯铝分冶炼品和压力加工品两类,前者以化学成份Al表示,后者用汉语拼音LV(铝、工业用的)表示。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类:
形变铝合金能承受压力加工。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。 形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高力学性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高力学性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。
铝合金激光焊接的特点
与常规熔化焊相比,铝合金激光焊接加热集中、焊缝深宽比大、焊接结构变形小,但是也存在一些不足,归纳起来有:
(1)激光聚焦光斑直径细小导致工件焊接装配精度要求高,通常装配间隙、错边量需小于0.1mm或板厚的10%,增大了具有复杂三维焊缝焊接结构的实施难度;
(2)由于室温条件下铝合金对激光的反射率高达90%,因而铝合金激光深熔焊接要求激光器具有较高的功率。铝合金薄板激光焊接研究表明:铝合金激光深熔焊接取决于激光功率密度和线能量双阈值,激光功率密度和线能量共同制约着焊接过程的熔池行为,并终体现到焊缝的成形特征上,对于全熔透焊缝的工艺优化可通过焊缝成形特征参量背宽比进行评价;
(3)铝合金熔点低,液体金属流动性好,在大功率激光作用下产生强烈的金属汽化,在焊接过程中伴随小孔效应所形成的金属蒸汽/ 光致等离子体云影响铝合金对激光能量的吸收,导致深熔焊接过程不稳定,焊缝易于产生气孔、表面塌陷、咬边等缺陷;
(4)激光焊接加热冷却速度快,焊缝硬度比电弧的高,但由于铝合金激光焊接存在合金元素烧损,影响合金强化作用,铝合金焊缝仍然存在软化问题,从而降低铝合金焊接接头的强度。因此铝合金激光焊接的主要问题是控制焊缝缺陷和提高焊接接头性能。
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