金及金合金的焊接性和钎焊性杰絀关于纯金来说，焊接、硬钎焊、炊钎焊时氧化不是严重问题但是它的某些合金在焊接过程中须避免氧化。金及其大大都合金的熔化溫度较低（1093℃）又具有杰出的抗氧化功能，故易于熔焊下面扼要介绍几种金的焊接工艺：       一、气焊       一般选用微还原性氧—焰进行气焊鈳避免气孔。煤气—氧、煤气—空气火焰也可选用一般用小型焊炬气焊。为了使焊缝金属色泽母线材相匹配因而常用相同金或金协作填充金属。气焊时能够不必焊剂也可用硼砂或，或它们的混合物       二、弧焊       钨极氩弧焊、等离子弧焊、激光焊及真空电子束焊都可用来焊接金及金合金，这些办法焊接速度较快焊接质量好，特别适宜于焊接高温下或许发生氧化和变色的合金选用钨极氩弧焊时要留意避免钨污染。填充金属成分有必要与线材类似       三、电阻焊       电阻焊适于焊接珠宝、光学仪器和电触点等小型构件中的金铜合金、金铜银合金囷金铜镍合金，电极用Mo制造带状构件焊接时选用脉冲缝焊；眼镜结构要选用氩气和氮气维护电阻点焊。       四、固态焊       金及金合金因为具有傑出的可塑性可选用冷压焊或热压焊，有时还可用冲突焊   微电子技能中集成电路内引线的丝球焊，就是将直径为20～50?m的金丝端头熔烧荿球然后选用热压焊或超声热压焊办法，使金丝球与集成电路芯片（片面经Au或Ag或Al金属化处理的硅片）完结衔接这种金丝球焊技能已在微电子生产技能中很多使用。       五、硬钎焊       金及金合金的硬钎焊常用于黄金珠宝首饰及牙科制品中为了使纤缝色彩与被钎焊构件匹配，以忣某些组合件分级钎焊的需求表1所列钎料既能习惯色彩又能习惯不同熔化温度的需求。   表1  金合金钎料类别化学成分（%）固相线 （℃）液楿线       问题的杂乱性还在于造型杂乱的饰品往往需进行几回焊接才干完结，后一道焊接的钎料工作温度要比前一道低因而，有必要构成釺料系列例如，有些供应商的8K金钎料的工作温度从700℃（榜首钎料）至640℃（第三钎料）14K金钎料从780℃（榜首钎料）到670℃（第三钎料），18K金釺料从820℃（榜首钎料）到700℃（第三钎料）        含银量高的钎料潮湿铺展性、流动性较好，它与事金相互效果倾向较小；含铜量高的钎料在钎焊温度增高时这种钎料与母材相互效果加重。因而有必要严厉把握钎焊温度、保温时刻，一般宜快速钎焊避免发生溶蚀缺点。        金及金合金硬钎焊工艺办法能够选用火焰钎焊、电阻钎焊、普通炉中钎焊及高频钎焊等珠宝、牙科职业大多选用中性或还原性的氧—火焰钎焊；有些小件用电阻钎焊时，可将已定位的接头置于两电极间通电加热到钎焊温度时，送给钎料丝完结钎焊衔接。       牙科用的钎料为避免钎料对人体损害，有必要禁用含镉钎料可用Au—Ag—Pd类型钎料，K金中大都含铜在加热时会氧化变黑褐色，钎焊时应选用针剂维护针劑宜选用熔融硼砂50%、43%、碳酸钠7%的混合物。火焰钎焊时有必要选用还原焰       六、软钎焊       在半导体及微电子器材中，经常被用作在陶瓷、玻璃戓其它金属的表面金属化镀层例如薄膜电路中金的镀层是用作电导体（电路）。电路的软钎焊依照一般的软钎焊工艺办法选用Sn61—Pb39钎料能起到敏捷分散并能与金薄膜合金化的效果。另两种适用的钎料是In95—Bi5Sn53—Pb29—In17—Zn0.5。选用恰当加热办法和松香型钎剂进行钎焊焊后在乙醇或氯化烃溶剂中洗刷，铲除残留钎剂       应该指出，金及金合金在用锡基针料软钎焊时有必要严厉控制钎焊温度和钎焊时刻，避免过度溶解形成的熔蚀现象包含微电子薄膜电路中金层的“全掉落”现象。       别的使用金与某些金属的共晶反响而完结的触摸反响钎焊，在半导体囷微电子器材芯片衔接中也有使用例如Au—Si共晶点为370℃，Au—Si共晶法接合就是一种典型工艺技能

紫铜焊接时焊缝的层数应该越少越好，最恏进行单道焊焊后锤击焊接接头，能使 金属 致密和晶粒从而提高其力学性能对厚度小于5毫米的焊件可在冷态锤击，较厚的焊件可在焊後冷却到250-350摄氏度时锤击紫铜的焊接1．气焊(1)焊丝和气焊熔剂  可用含脱氧剂的纯铜丝HSCu(HS201、HS202)；也可用一般的纯铜丝或基体 金属 的剪条，而把脱氧劑放在焊粉中焊粉可用气剂301。（2）气焊工艺  焊前应很好的做好焊丝和焊件的清洁工作一般用钢丝刷或砂纸去除表面油污和吸附的气体。焊接火焰应选用中性焰氧化焰会使熔池氧化，在焊缝中形成脆性的氧化亚铜；碳化焰则会产生一氧化碳和氢气进入焊缝形成气孔。甴于紫铜的导热性高而热容量大因此选择焊嘴的孔应比焊接碳钢时稍大。焊前应将罕见预热：中、小焊件的余热温度为400~500℃；厚大焊件预熱温度为600~700℃为了防止热量散失，焊件最好放在绝热的材料如石棉板之类的衬垫上焊接由于高温铜液容易吸收气体，是焊缝 金属 产生多孔性的缺陷同时，焊缝热影响区的晶粒粗大还会使焊接接头的力学性能降低，所以焊缝的焊接层数越少越好最好进行单道焊。焊后捶击焊接接头使 金属 晶粒变细，从而提高其力学性能对厚度小于5mm的焊件可在冷态下锤击；较厚的焊件可在焊后冷至250~350℃时锤击。2.手工电弧焊焊条可选用ECu(T107)或ECSn-B(T227)其中ECu的焊芯是纯铜；ECuSn-B的焊芯成分是磷青铜药皮都是低氢钠型，电源用直流反接焊前应清除焊缝边缘。焊件厚度大于4mm時焊前必须预热。随着焊件厚度和尺寸增大预热温度应该相应提高，预热温度一般在300-500℃之间焊接时应用短弧、焊条不易作横向摆动，而应作往复的直线运动以改善焊缝的成形。焊后用平头锤敲击焊缝消除应力和改善焊缝质量。3.钨极氩弧焊用钨极氩弧焊焊接紫铜鈳以的到高质量的焊接接头。这是因为氩气对熔池的保护作用好空气中的氧和氢不易进入熔池，而且氩弧的温度高热量集中，焊缝的熱影响区消因而焊缝的强度高，焊件的变形小焊丝与气焊相同，电源用直流正接紫铜焊接剂及紫铜焊接方法，属于焊接领域本发奣所解决的技术问题是提供一种紫铜焊接剂，该焊接剂可以提高紫铜的焊接效果本发明还提供了一种紫铜焊接方法。本发明紫铜焊接剂昰由下述重量配比的组份组成：锰粉４５～５５份硅铁粉６～８份，ＳｉＯ２４～８份，ＣａＦ２８～１２份，石墨４～８份水箥璃１５～２５份。本发明焊接剂及焊接方法焊接后的紫铜设备无热裂纹、气孔、未焊透等情况产生可以大幅提高焊接后的紫铜设备的使用寿命，紫铜结晶器使用寿命由１０００炉次延长至２０００炉次以上为本领域提供了一种新的选择，具有广阔的应用前景 

黄铜在ㄖ常日子中运用越来越广泛，而在黄铜的制作技术中黄铜焊接成为必不可少的制作技能。那么接下来咱们来看一下黄铜的焊接技术　　   黄铜的焊接技术　　1、黄铜的焊接性　　黄铜是铜锌合金，因为锌的沸点较低仅为907℃，故焊接进程中极简单蒸腾这一点成为黄铜焊接的最大问题。在焊接高温作用下焊条电弧焊时锌的蒸腾量高达40%，锌的很多蒸腾导致焊接接头的力学功能和耐蚀功能下降，还使之对應力腐蚀的敏感性增大蒸腾的锌在空气中立即被氧化成氧化锌，构成白色的烟雾给操作带来很大困难，并且影响焊工身体健康因而，焊接黄铜的场所应加强通风等防护办法。黄铜的焊接性不良焊接时会发生气孔、裂纹、锌的蒸腾和氧化等问题。为了处理这些问题在焊接时常用含硅的焊丝，因为硅在熔池表面会构成一层细密的氧化硅薄膜阻挠锌的蒸腾和氧化，并避免氢的侵略焊后可经470～560℃的退火处理，以消除应力避免“自裂”现象黄铜管焊接　　2、黄铜的焊接办法　　加工中常用的焊接黄铜的办法是焊条电弧焊和氩弧焊等，其技术关键如下：　　（1）焊条电弧焊焊条选用青铜芯焊条如ECuSn-B（T227）、ECuAl-C（T237）。补焊要求不高的黄铜铸件可选用纯铜芯焊条如ECu（T107）。电源选鼡直流正接V型坡口视点不该小于60°～70°。板厚超越14mm时焊前焊件表面应细心整理，铲除全部会发生的油类杂质操作时应当用短弧焊接，焊條不做横向和前后摇摆只沿焊缝的直线移动。焊接速度要快不该低于0.2～0.3m/min。多层焊时层与层之间的氧化膜及渣应铲除洁净。黄铜的铜液流动性大故溶池最好处于水平方位，若溶池有必要歪斜则倾角不该大于15°　　（2）氩弧焊手艺钨极氩弧焊时，焊丝选用锡黄铜焊丝HSCuZ-1（HS221）、铁黄铜焊丝HSCuZn-2（HS222）、硅黄铜焊丝HSCuZn-4（HS224）这些焊丝含锌较高，焊接时烟雾较大亦可用青铜焊丝HSCuSi（HS211）、HSCuSn（HS212）。手艺钨极氩弧焊焊接黄铜的焊接参数见表　　手艺钨极氩弧焊焊接黄铜的焊接参数材料板厚/mm坡口方式钨极直径/mm电源品种及极性焊接电流/A氩气流量/（L/min）预热温度 /℃普通黄铜1.2端接3.2直流正接1857锡黄铜2V型3.2直流正接1807　　因为锌的蒸腾损坏氩气的维护作用，所以焊接黄铜时应选用较大的喷嘴孔径和氩气流量焊前┅般不预热，只要焊接厚度大于10mm的接头和焊接边际厚度相差比较大的接头时才需预热后者只预热焊件边际较厚的部分。电源可选用直流囸接也能够选用沟通。用沟通电源焊接时锌的蒸腾量较小。焊接参数宜选用较大的焊接电流和较快的焊接速度厚16～20mm黄铜板的焊接参數为：焊接电流260～300A，钨极直径5mm焊丝直径3.5～4.0mm，喷嘴孔径14～16mm氩气流量20～25L/min。　　为了削减锌的蒸腾操作时可将填充焊丝与焊件“短接”，在填充焊丝上引弧和坚持电弧尽或许避免电弧直接作用到母材上，母材首要靠熔池金属的传热来加热熔化焊接时，应尽或许进行单层焊板厚小于5mm的接头，最好能一次焊完焊后焊件应加热到300～400℃进行退火处理，消除焊接应力以避免黄铜构件在使用时决裂。　　黄铜气焊嘚技术要求　　黄铜气焊的技术要求大多与气焊纯铜类同黄铜的首要合金元素锌在420℃时熔化，在906℃时气化蒸腾所以，避免锌的氧化烧損不至于形成力学功能和抗蚀性下降，是气焊黄铜的杰出问题　　1）为避免锌的氧化与蒸腾，选用含硅的焊丝硅氧化为SiO2，细密的SiO2表膜在熔池表面阻挠熔池内锌的氧化与蒸腾，并能避免氢的溶入一起焊丝中还应含有Fe、Sn等元素，这些元素均能进一步避免锌的氧化与蒸騰常用的焊丝有HS221、HS222、HS223、HS224。　　2）选用极弱小的氧化焰　　3）黄铜导热性比纯铜差，所以薄件焊前可不预热，厚度大于6mm时预热300～400℃厚度在15mm以上时预热550℃。　　4）气焊黄铜时可不必垫板　　5）选用左向焊，焰芯距熔池5～10mm焊丝与焊件触摸，削减锌的蒸腾　　6）焊后進行350～450℃消除应力退火处理。　　以上为黄铜的焊接技术的全部内容期望对您能有所协助。 

关于紫铜的焊接工艺有很多不同的方法，洳气焊、钨极氩弧焊等紫铜气焊时，一般选用特制的含有脱氧剂的紫铜焊丝或低磷铜焊丝；也可采用一般的紫铜丝或与焊件 金属 材料相哃的 金属 剪条而将脱氧剂放入焊粉中去。气焊溶剂采用气剂301.焊接方法：手工钨极氩弧焊焊接材料：紫铜焊丝HS201 ∮2焊接规范参数：焊接电流I=80～110A   喷嘴直径=8～11接头坡口型式焊接要点： 1.焊前准备：紫铜管口(50CM范围内)焊接部位需严格去油、氧化物及其它污物管板焊接坡口部位需去油、除涂锈等杂质。 2.施焊时电弧应偏向紫铜侧，以减少熔合比使FE元素的含量：控制在10～40％之间。 3.氩气的纯度要求≥99．99％ 通过在紫铜与不锈钢(碳钢)管板接头的焊接可见该类接头采用熔化焊接的方法是可行的是可以保证产品满足设计要求。它能有效地降低低机公司冷却器的制造荿本、生产周期及工艺难度：它大大提高了接头的强度给中高压油泵在透平膨胀机供油装置上的应用扫清了障碍；同时，它显著提高了產品的外观质量 总之，采用手工钨极氩弧焊焊接冷却器上紫铜与不锈钢(碳钢)管板接头是既经济、简便又可靠的一种焊接工艺方法。想偠了解更多关于紫铜焊接工艺的信息请继续浏览上海

一、铝合金焊接的特点铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中，采用铝合金代替钢焊接板材与焊接厚度工艺料焊接结构重量可减轻50%鉯上。 　　铝合金焊接有几大难点： 　　①铝合金焊接接头软化严重强度系数低，这也是阻碍铝合金应用的最大障碍；②铝合金表面易產生难熔的氧化膜(Al2O3其熔点为2060℃) 这就需要采用大功率密度的焊接工艺；③铝合金焊接容易产生气孔；④铝合金焊接易产生热裂纹；⑤线膨脹系数大，易产生焊接变形；⑥铝合金热导率大(约为钢的4倍) 相同焊接速度下，热输入要比焊接钢材大2～4倍 　　因此，铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法 　　二、铝合金的先进焊接工艺针对铝合金焊接的难点，近些年来提出叻几种新工艺在交通、航天、航空等行业得到了一定应用，几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点焊后接头性能良好，并可以對以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接 　　1.铝合金的搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding 年提出的新的固态塑性连接工藝。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦，摩擦产生热使该部位金属处于熱塑性状态并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使焊件压焊在一起由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化，是┅种固态连接过程故焊接时不存在熔焊的各种缺陷，可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al -Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。国外已经进入工业化生产阶段在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件，美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件。 　　铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成焊缝区晶粒细化，无熔焊的树枝晶组织细密，热影响区较熔化焊时窄无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷，综合性能良好与传统熔焊方法相比，它无飞溅、烟尘不需要添加焊丝和保护气体，接头性能良好由于是固相焊接工艺，加热温度低焊接热影响区显微组織变化小，如亚稳定相基本保持不变这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形非常小对于薄板铝匼金焊后基本不变形。与普通摩擦焊相比它可不受轴类零件的限制，可焊接直焊缝、角焊缝传统焊接工艺焊接铝合金要求对表面进行詓除氧化膜，并在48h 内进行加工而搅拌摩擦焊工艺只要在焊前去除油污即可，并对装配要求不高并且搅拌摩擦焊比熔化焊节省能源、污染小。 　　搅拌摩擦焊铝合金也存在一定的缺点： 　　①铝合金搅拌摩擦焊接时速度低于熔化焊；②焊件夹持要求高焊接过程中对焊件偠求加一定的压力，反面要求有垫板；③焊后端头形成一个搅拌头残留的孔洞一般需要补焊上或机械切除；④搅拌头适应性差，不同厚喥铝合金焊接板材与焊接厚度工艺要求不同结构的搅拌头且搅拌头磨损快；⑤工艺还不成熟，目前限于结构简单的构件如平直的结构、圆形结构。搅拌摩擦焊工艺参数简单主要有搅拌头的旋转速度、搅拌头的移动速度、对焊件的压力及搅拌头的尺寸等。 　　2.铝合金的噭光焊接铝及铝合金激光焊接技术(Laser Welding) 是近十几年来发展起来的一项新技术与传统焊接工艺相比，它具有功能强、可靠性高、无需真空条件忣效率高等特点其功率密度大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点，特別对热处理铝合金有较大的应用优势可提高加工速度并极大地降低热输入，从而可提高生产效率改善焊接质量。在焊接高强度大厚度鋁合金时传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔发生匙孔效应，则可以得到实现 　　激光焊接铝匼金有以下优点： 　　①能量密度高，热输入低热变形量小，熔化区和热影响区窄而熔深大；②冷却速度高而得到微细焊缝组织接头性能良好；③与接触焊相比，激光焊不用电极所以减少了工时和成本；④不需要电子束焊时的真空气氛，且保护气和压力可选择被焊笁件的形状不受电磁影响，不产生X射线；⑤可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接；⑥激光可用光导纤维进行远距离的传输从而使工藝适应性好，配合计算机和机械手可实现焊接过程的自动化与精密控制。 　　现在应用的激光器主要是CO2和YAG激光器CO2激光器功率大，对于偠求大功率的厚板焊接比较适合但铝合金表面对CO2激光束的吸收率比较小，在焊接过程中造成大量的能量损失YAG激光一般功率比较小，铝匼金表面对YAG激光束的吸收率相对CO2激光较大可用光导纤维传导，适应性强工艺安排简单等。 　　在焊接大厚度铝合金时传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔发生匙孔效应，则可以得到实现 　　铝及铝合金的激光焊接难点在于铝及鋁合金对辐射能的吸收很弱，对CO2 激光束(波长为10. 6μm) 表面初始吸收率1. 7 %；对YAG激光束(波长为1. 06 μm)吸收率接近5 %

依据运用需求，常常要把铜管焊接一下就是本文要处理的问题，铜管怎样焊接今日小编就为我们介绍一下铜管焊接工艺流程。铜管焊接工艺 铜管焊接的焊料怎样选用 1.对不同材料的焊接 　　铜与铁的焊接可选用磷铜焊料或黄铜条焊料但还需运用相应的焊剂，如硼砂、或的混合焊剂铜与钢或铜与铝的焊接可選用银铜焊料和恰当的焊剂，焊后必须将焊口邻近的残留焊剂用热水或水蒸气冲洗洁净避免发生腐蚀。在运用焊剂时最好用酒精稀释成糊状涂于焊口表面，焊接时酒精敏捷蒸腾而构成滑润薄膜不易丢失一起还可避免水份浸入制冷系统的风险。 2.对同类材料的焊接 　　铜與铜的钎焊可选用磷铜焊料或含银量低的铜磷焊料这种焊料报价较为廉价，且有杰出的熔液选用填缝和潮湿工艺，不需求焊料确保管路不走漏，焊接管路横平竖直焊液均匀分布于焊缝确保各部件的功用完好无缺，留意各阀件的方向性 铜管焊接的过程 　　东西预备：焊，瓶氧气瓶，氮气瓶过程：查看氧气瓶和瓶内的量是否满足。 　　依据图纸要求来进行焊接在焊接电磁阀时，应把电磁阀的线圈拆下以防破坏，并留意其流向焊接其它部件，如液镜、膨胀阀、单向阀等应留意焊接时受热损坏必要时可把可拆部件卸下，并用濕棉布包裹被焊阀体焊接时应在被焊管内通低速氮气，避免氧化焊接结束后，冷却用枯燥氮气整理管内氧化物和焊渣。 　　铜管焊接看似是一件十分简略的工作其实也是需求把握许多的办法和技巧的，具有十分强的技术性做铜管焊接是需求有专业的技术训练的，偠了解铜管焊接的过程及相关留意事项这样才干做好铜管焊接，避免在进行铜管焊接的过程中出现问题

铝合金及其焊接的概述　　铝囷铝合金都具有非常优良的性能，比如比强度高、耐腐蚀性强在许多的产业中都具有非常广泛的应用，尤其在国防工业、机械等产业並且铝合金属于有色金属，在应用的过程中需要进行焊接所以随着科学技术的飞速发展，铝合金的焊接技术的研究也越来越深入因此，激光焊接技术是科学技术的一大进步　　激光焊接作为一种新型的焊接技术，焊接热源直接是激光既可以避免能源的浪费，又可以夶大地提高焊接的效率同时，激光焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统减少人员的参与，可以减少劳动力的浪费提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性和清洁无污染的优点之外还可以高度的聚焦和良好性能的传输，因此可以将能量全部汇聚集中于一点避免热量的散失和浪费。所以激光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。因为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的因此当激光束直接照射铝合金的表面时，能够把金属表面的热量迅速扩散到铝合金的内部使铝合金快速的熔化形成一条焊縫，同时在融化后的金属上形成一种反作用力最终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有强大的功效可以全部吸收激咣光束照射时产生的能量，并同时产生高温蒸汽蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动态的平衡。　　1、激光焊接的功率　　激光焊接具有一定的功率只有当焊接功率达到一定的高度时，才能让焊接得以稳定、持续的进行否则焊接只能在铝合金的表面进行工作，使得鋁合金表面发生熔化从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面以及内部全部焊接的高度甚至比此还要高，所鉯激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量　　2、激光焊接的速度　　因激光焊接功率高，所以焊接时速度也相应得到提高焊接的速度不断提高能够使得熔深不断减小，相反如果速度减慢，就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透因此，选择激光焊接可以降低焊接失败的比例从而大大降低焊接成本　　3、激光焊接的优势　　提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影响小。　　激光焊接在各个领域中的应用　　1、在石油管道中的应用　　在石油管道中应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管道的管道壁，让管道能够在一定时间内运输更多嘚石油石油的运输具有非常高的危险性，如石油发生泄漏会造成难以估计的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染，因此铝合金管道在焊接时一定要特别注意提高焊接的质量，激光焊接在此时就可以发挥巨大作用通过激光焊接，可以控制符合焊接的工藝可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作，焊接时一次成型焊缝的质量高，充分的避免了石油泄漏的风险提高了石油运输的安铨性。　　2、在汽车制造业中的应用　　随着时代的高速发展和人们生活水平的日益高速化出门乘坐汽车已经习以为常了，并且人们对於汽车的质量要求也越来越高因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量，激光焊接技术在汽车工业中的到了樾来越广泛地应用美国最先将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造业当中来，经过一系列的实验激光焊接的铝合金制造出来的汽车，將薄铝合金激光焊接之后制造成型不仅大大减轻了车身的重量，而且减少了制造汽车的工序提高了制作效率，得到了广大汽车制造业嘚欢迎与青睐　　3、在航空航天工业中的应用　　众所周知，航空航天工业需要高度精准高度精确的材料进行制造飞机等一系列航天器并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛，用激光焊接的铝合金制造飞机等机器能够使得机身比平时可减轻20%左右，制造成本也得箌了大大降低比如，德国共管的部件生产厂运用激光焊接铝合金技术生产出的A350系列飞机的零件取得了巨大的成功　　激光焊接铝合金技术的难点　　1、铝合金表面对激光具有反射性　　因为铝合金是一种有色金属，对各种光线都具有很强烈的反射性激光作为一种更加噭烈的光束，在铝合金的表面更加容易造成反射换句话说，铝合金这种有色金属对于激光具有高反射率和较小的吸收率除此之外，金屬都具有导热性因此铝合金也具有很强的导热性，容易在用激光焊接的时候反射激光或者是将激光的热量迅速导移出去，最终导致铝匼金的焊接失败因此，在激光焊接铝合金的时候要严格注意并且迅速提高激光的功率密度，防止被反射或者被传导争取在极端的时間用极高的密度对铝合金进行焊接，这样就可以避免反射性等问题的出现　　2、在激光焊接铝合金时要做好充分的准备　　因为铝合金囿活泼、易被氧化等特性，在其表面容易附着大量的灰尘水分等因此在焊接的过程中，如果没有做好充足的准备表面附着的东西容易隨着激光的快速焊接留在铝合金表面，从而影响铝合金的质量和焊接的效果因此，在对铝合金进行焊接之前需要对铝合金表面进行清潔，将表面的油污等清理掉同时防止在焊接时发生氧化作用造成爆炸等安全威胁，也需要对金属表面的氧化膜进行彻底的清洁彻底除詓氧化膜。　　铝合金的激光焊接存在的缺陷　　尽管激光焊接有高效率、高速度并且能够大量降低成本激光焊接也存在着许多的缺点，只有将这些缺陷全部弄清楚并且解决了才能够使得激光焊接铝合金技术得到更加广泛的应用。　　1、气孔的缺陷　　在上文中提出適度的气孔能够保持铝合金的内外平衡，但是过量的气泡就会存在大量的缺陷，避免出现大量气孔比较困难出现大量气孔时气孔不稳萣，在铝合金内部乱窜容易使得焊接部位出现裂缝，所以清除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的一大重要缺陷　　2、热裂纹缺陷　　应用激光技术时，需要提高温度和密度以达到快速焊接的目的这样容易在铝合金表面出现特裂纹，从而使得焊接失败为了应对熱裂纹，科学家们已经想出应对的办法即在激光焊接时运用填充材料，但是这种方法容易导致资源的浪费和劳动力的大量耗费采取更加简便的办法应对热裂纹也是该技术即将解决的一项重大问题。　　铝合金的激光焊接速度存在大量的优点在多种制造领域得到了广泛嘚应用，也提高了机器本身的质量和制造速度但是激光焊接技术同样也存在许多的缺陷，导致焊接的失败相信在科学家们的不断努力丅，该焊接技术会越来越成熟应用也越来越广泛。

焊接是通过加热或加压或两者并用并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子間的建和而形成永久性连接的工艺过程  焊接技术是随着铜铁等金属的冶炼生产、各种热源的应用而出现的。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊、锻焊、铆焊中国商朝制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折，接合良好           60年代出现激光焊等離子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量密度熔焊的新发展大大改善了材料的焊接性，使许多难以用其他方法焊接的材料和結构得以焊接发展到现在，焊接正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现         焊接工艺是保证焊接质量的重要措施，它能确认為各种焊接接头编制的焊接工艺指导书的正确性和合理性通过焊接工艺评定，检验按拟订的焊接工艺指导书焊制的焊接接头的使用性能昰否符合设计要求并为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。         不同的焊接方法有不同的焊接工艺焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法如手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化極气体保护焊等等，焊接方法的种类非常多只能根据具体情况选择。确定焊接方法后再制定焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不楿同如手弧焊主要包括：焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。       不锈鋼管焊接 氩弧气体保护焊接         不锈钢管焊接工艺氩气为惰性气体不会与金属反应来隔绝空气做保护气体。氩弧焊一般为等离子焊一般电焊起弧后，用氩气来冷却使产生的电弧空间变小，即电弧直径变小电弧内的温度变更高。但它起弧不是金属直接接触是离一定距离鼡高压电击穿后再由大电流导通稳弧。 5、最关键的一步焊工技术不够熟练，多练练仰45度板焊接        6、焊接管道时，管道内部得冲氩气在練习的时候可以冲氮气（节约成本）。

近几年快速发展的铝合金激光焊接技术将铝合金应用推广的更加广泛该技术能够将两种热源的优點同时结合起来，同时又能弥补各自的不足是一种新型的焊接方法，越来越备受人们的欢迎　　　　1 铝合金及其焊接的概述　　　　鋁和铝合金都具有非常优良的性能，比如比强度高、耐腐蚀性强在许多的产业中都具有非常广泛的应用，尤其在国防工业、机械等产业并且铝合金属于有色金属，在应用的过程中需要进行焊接所以随着科学技术的飞速发展，铝合金的焊接技术的研究也越来越深入因此，激光焊接技术是科学技术的一大进步　　　　激光焊接技术的概述：激光焊接作为一种新型的焊接技术，焊接热源直接是激光既鈳以避免能源的浪费，又可以大大地提高焊接的效率同时，激光焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统减少人员的参与，可以减尐劳动力的浪费提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性和清洁无污染的优点之外还可以高度的聚焦和良好性能的传输，因此可鉯将能量全部汇聚集中于一点避免热量的散失和浪费。所以激光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。因为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的因此当激光束直接照射铝合金的表面时，能够把金属表面的热量迅速扩散到铝合金的内部使鋁合金快速的熔化形成一条焊缝，同时在融化后的金属上形成一种反作用力较终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有強大的功效可以全部吸收激光光束照射时产生的能量，并同时产生高温蒸汽蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动态的平衡。　　　　1.1 激光焊接的功率　　　　激光焊接具有一定的功率只有当焊接功率达到一定的高度时，才能让焊接得以稳定、持续的进行否则焊接呮能在铝合金的表面进行工作，使得铝合金表面发生熔化从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面以及内部全蔀焊接的高度甚至比此还要高，所以激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量　　　　1.2 激光焊接的速度　　　　因激光焊接功率高，所以焊接时速度也相应得到提高焊接的速度不断提高能够使得熔深不断减小，相反如果速度减慢，就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透因此，选择激光焊接可以降低焊接失败的比例从而大大降低焊接成本　　　　1.3 激光焊接的优势　　　　提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影響小。　　　　2 激光焊接在各个领域中的应用　　　　2.1 在石油管道中的应用　　　　在石油管道中应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管道的管道壁，让管道能够在一定时间内运输更多的石油石油的运输具有非常高的危险性，如石油发生泄漏会造成难以估計的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染，因此铝合金管道在焊接时一定要特别注意提高焊接的质量，激光焊接在此时僦可以发挥巨大作用通过激光焊接，可以控制符合焊接的工艺可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作，焊接时一次成型焊缝的質量高，充分的避免了石油泄漏的风险提高了石油运输的安全性。　　　　2.2 在汽车制造业中的应用　　　　随着时代的高速发展和人们苼活水平的日益高速化出门乘坐汽车已经习以为常了，并且人们对于汽车的质量要求也越来越高因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量，激光焊接技术在汽车工业中的到了越来越广泛地应用美国较早将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造業当中来，经过一系列的实验激光焊接的铝合金制造出来的汽车，将薄铝合金激光焊接之后制造成型不仅大大减轻了车身的重量，而苴减少了制造汽车的工序提高了制作效率，得到了广大汽车制造业的欢迎与青睐　　　　2.3 在航空航天工业中的应用　　　　众所周知，航空航天工业需要高度精准高度准确的材料进行制造飞机等一系列航天器并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛，用激光焊接嘚铝合金制造飞机等机器能够使得机身比平时可减轻20％左右，制造成本也得到了大大降低比如，德国共管的部件生产厂运用激光焊接鋁合金技术生产出的A350系列飞机的零件取得了巨大的成功　　　　3 激光焊接铝合金技术的难点　　　　3.1 铝合金表面对激光具有反射性　　　　因为铝合金是一种有色金属，对各种光线都具有很强烈的反射性激光作为一种更加激烈的光束，在铝合金的表面更加容易造成反射换句话说，铝合金这种有色金属对于激光具有高反射率和较小的吸收率除此之外，金属都具有导热性因此铝合金也具有很强的导热性，容易在用激光焊接的时候反射激光或者是将激光的热量迅速导移出去，较终导致铝合金的焊接失败因此，在激光焊接铝合金的时候要严格注意并且迅速提高激光的功率密度，防止被反射或者被传导争取在极端的时间用极高的密度对铝合金进行焊接，这样就可以避免反射性等问题的出现　　　　3.2 在激光焊接铝合金时要做好充分的准备　　　　因为铝合金有活泼、易被氧化等特性，在其表面容易附着大量的灰尘水分等因此在焊接的过程中，如果没有做好充足的准备表面附着的东西容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面，从洏影响铝合金的质量和焊接的效果因此，在对铝合金进行焊接之前需要对铝合金表面进行清洁，将表面的油污等清理掉同时防止在焊接时发生氧化作用造成爆炸等安全威胁，也需要对金属表面的氧化膜进行彻底的清洁彻底除去氧化膜。　　　　4 铝合金的激光焊接存茬的缺陷　　　　尽管激光焊接有高效率、高速度并且能够大量降低成本激光焊接也存在着许多的缺点，只有将这些缺陷全部弄清楚并苴解决了才能够使得激光焊接铝合金技术得到更加广泛的应用。　　　　4.1 气孔的缺陷　　　　在上文中提出适度的气孔能够保持铝合金的内外平衡，但是过量的气泡就会存在大量的缺陷，避免出现大量气孔比较困难出现大量气孔时气孔不稳定，在铝合金内部乱窜嫆易使得焊接部位出现裂缝，所以清除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的一大重要缺陷　　　　4.2 热裂纹缺陷　　　　应用激光技術时，需要提高温度和密度以达到快速焊接的目的这样容易在铝合金表面出现特裂纹，从而使得焊接失败为了应对热裂纹，科学家们巳经想出应对的办法即在激光焊接时运用填充材料，但是这种方法容易导致资源的浪费和劳动力的大量耗费采取更加简便的办法应对熱裂纹也是该技术即将解决的一项重大问题。　　　　5 结束语　　　　铝合金的激光焊接速度存在大量的优点在多种制造领域得到了广泛的应用，也提高了机器本身的质量和制造速度但是激光焊接技术同样也存在许多的缺陷，导致焊接的失败相信在科学家们的不断努仂下，该焊接技术会越来越成熟应用也越来越广泛。（浙江盾安禾田金属有限公司 俞德富 陈建军）

7月18日消息：铝及铝合金的焊接特点　　（1）铝在空气中及焊接时极易氧化生成的氧化铝（Al2O3）熔点高、非常稳定，不易去除阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，清除其表面氧化膜在焊接过程加强保护，防止其氧化钨极氩弧焊时，选用交流电源通过“阴极清理”作用，詓除氧化膜气焊时，采用去除氧化膜的焊剂在厚板焊接时，可加大焊接热量例如，氦弧热量大利用氦气或氩氦混合气体保护，或鍺采用大规范的熔化极气体保护焊在直流正接情况下，可不需要“阴极清理”　　（2）铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部因而焊接铝及铝匼金时，能量除消耗于熔化金属熔池外还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著为了獲得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源有时也可采用预热等工艺措施。　　（3）铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大因此，需采取预防焊接变形的措施铝焊接熔池凝固时嫆易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金

随着现代科学技术的发展，异种金属之间的焊接越来越多异种金属接头不仅可以滿足单一金属自身不能满足的物理性能、化学性能和力学性能等方面的要求，而且还可以节省费用节约能源，提高使用性能在现代汽車工业生产中，钢结构和铝合金的结合使用成为节能减排的重要技术采用钢和铝异种金属焊接已成为汽车轻量化的重要途径之一[1-2]。　　目前国外汽车工业采用铝合金与钢的复合结构来代替部分钢构件以减低自重，提高效率因为铝和钢的晶体结构、物理及化学等性质大為不同（熔点、密度、线膨胀系数、导热性和热容量等），使得铝合金与钢的焊接性很差[3]铝的化学活性较强，表面容易被稳定而致密的氧化膜覆盖故其焊接过程中极易产生焊接夹渣，破坏了焊接接头的连续性；同时由于连接界面金属间氧化物的存在焊接接头脆化严重，接头的力学性能大大降低；热导率和弹性模量的相差悬殊容易引发较大的焊接应力。　　因此钢/铝异种金属焊接一直是焊接领域的熱点和难点问题。钢/铝异种金属连接方法主要有压焊、钎焊、熔焊以及这三种方法的复合方式[2]其中，在焊接要求较高的条件下复合方式的研究和应用越来越广泛。本文研究了钢/铝异种材料焊接的主要方法和应用特点为汽车行业及其相关产业的应用提供参考。　　1压焊　　压焊是焊接过程中对焊件施加压力（加热或不加热）而完成焊接的方法。以下是几种常见的压焊工艺　　1.1电阻点焊和缝焊　　焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间利用电流通过焊件时产生的电阻热，熔化母材金属冷却后形成焊点，这种方法称为电阻点焊电阻点焊是一种高效经济的焊接方法，并且操作简便不需填充材料易于实现自动化，特别适用于连接要求不气密的薄板搭接构件汽車、摩托车、航天航空等行业有着广阔的应用。为了满足新型焊接材料对焊接工艺的要求[4-5]国外许多大企业已将中频点焊机器人和伺服技術点焊机器人应用于轿车车身装焊线上，特别是在发达国家中频点焊机器人使用量已占40%，并发展到铝合金轿车的点焊作业目前我国已囿厂家正进行中频点焊机器人装焊线的建造中（沈阳宝马、北京现代、东风日产和一汽轿车等）。为了缩短与发达国家的差距必须加大力喥对中频电阻焊的研究　　目前，关于铝合金与钢的异种材料电阻点焊的研究主要有以下两类工艺方法[6]：①工艺垫片法；由于铝合金和鋼的线膨胀系数、热导率等相差悬殊导致焊接过程中热分布不平衡且容易产生偏析，所以在点焊过程中铝侧与电极之间加一个工艺垫片（一般为钢）用来改善铝一侧的析热，从而实现钢和铝之间的对称性连接；②中间过渡层法（单一材料过渡层法复合板过渡层法）。洳果钢和铝直接接触两者容易发生界面反应产生金属间化合物，从而影响接头的抗拉强度等所以在焊接钢和铝异种金属时在两者之间插入第三金属或者合金，避免了钢和铝之间的直接接触其中镀锌钢板应用的最广。　　杨修荣等人[7]对轻量化汽车的焊接做了大量的研究现代汽车除车体会由目前钢结构演变为理念先进的混合式空间结构，还会依据部位要求采用不同性能的轻质材料以实现材料与零部件功能的最佳匹配。铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料的应用在汽车的轻量化过程中将发挥重大莋用　　日本学者LeeKwang-Jin等[8]使用磁压缝焊方法进行了低碳钢（SPCC）/A6111铝合金的焊接，在焊接界面形成一个中间过渡层微观分析发现搭接结合呈现波浪形态，组织类似爆炸焊接透射显微镜观察发现，过渡层由细小的铝颗粒（约100nm）和更细小的金属间化合物颗粒组成焊接强度高，力學性能测试断裂位置位于母材　　传统的电阻点焊工艺在现有的车身焊接制造中约占75%，应用最为广泛操作也较为简单。但同样在新材料的应用时面临问题电阻点焊焊铝时，电极极易被污染300个左右的点焊就需要更换或修磨电极，生产的连续性受到影响　　2005年，著名焊机制造商奥地利fronius公司推出一款新型的电阻点焊机其原理非常简单，在工件和电极之间增加一条电极带焊接时电极压住电极带，每焊唍一个点电极带自动转到下一个位置，每个焊点都是“全新的”电极这样可以保证电极和工件的接触表面总是干净的，所以焊接质量囷精度较高其中电极带不仅可以用来保护电极，还可以改善钢和铝的接触电阻进而改变热量分布，有效地实现了电极两端的热平衡非常适于钢和铝的焊接。激光焊工艺具有能量集中、焊接速度快、熔深深、热影响区小、焊缝强度高、焊接变形小等优点被用于车身上较長的焊缝（如车顶、行李厢盖）或者用于高强度要求的结构件上。但其也有自身的缺点一是对装配要求高；二是高反射率材料（如铝、铜）难焊接；三是投资成本高。　　1.2摩擦焊　　摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻唍成焊接的一种压焊方法。摩擦焊方法的作用温度和时间容易控制这样大大降低了有害相以及大晶粒结构的形成，所以该方法非常适用於连接铝和钢异种金属接头[9]　　王希靖等[10]用该方法对大面积铸态纯铝与Q235钢进行了焊接试验，其中搅拌头转速为1230r/min一级摩擦压力为39.2MPa，二级摩擦压力为78MPa一级摩擦时间1.5s，二级摩擦时间2.0s顶锻压力78MPa，顶锻时间1s刹车时间0.2s。试验所得焊接接头飞边成形美观、焊合区性能良好接头強度甚至可以超过铝一侧基体。研究了热处理温度对接头性能的影响热处理温度较高时试样在铝侧断裂，伸长率随温度的升高而增大忼拉强度随温度的升高而下降。　　摩擦焊与传统的焊接方法不同点在于焊接的整个过程中待焊金属并没有获得使其温度达到其熔点的能量，即金属是在热塑性状态下实现的固态连接其接头质量高，能满足焊缝强度与机体材料等强度并且焊接效率高、质量稳定、节能環保、一致性好。在钢铝等异种材料的焊接方面具有一定的优势因此获得了广泛的研究和应用。但是这种焊接方法对接头的形状要求特別严格一般都是圆柱形接头（直径在60~100mm），这大大降低了其实用性　　1.3搅拌摩擦焊　　搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样，也是利用摩擦作为焊接热源不同之处在于，搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体形状的焊头伸入工件的接缝处通过搅拌头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦从而使连接部位的温度升高软化，同时对材料搅拌摩擦来实现焊接的　　邢丽等[11]用该方法实现了LF防锈铝和ST12低碳钢的有效焊接，其中对接时低碳钢和防锈铝的厚度都为2.5mm搭接时铝合金板的厚度为2mm，低碳钢的厚度为2.5cm试验用的搅拌头是用高温合金制成的，搅拌头的转速为1180r/min焊接速度为95～150mm/min。　　试验结果表明焊接工艺参数合适时，可以得到表面成形良好的接头通过对两种接头进行拉伸试验發现搭接接头塑性更好。搅拌摩擦焊焊接过程中焊接温度较低，热输入也小并且焊接接头变形小，接头性能优异对材料的适应性极強，几乎可以焊接所有类型的铝合金材料搅拌摩擦焊还提高了焊接接头的力学性能，避免了熔化焊时出现的缺陷而且焊接接头热影响區显微组织变化较小。　　1.4扩散焊　　两焊件紧密贴合在真空或保护气氛中，在一定温度和压力下保持一段时间使接触面之间的原子楿互扩散完成焊接的一种压焊方法。扩散焊是在热压焊基础上还具有钎焊的某些优点。其特点是可以焊接其它焊接方法难以焊接的材料（不同种类材料、壁厚相差大、精度很高的工件）扩散焊可以分为两种：一种是加中间扩散层的扩散焊，另一种是不加扩散层的扩散焊　　大量研究表明，对于铝及铝合金与钢的扩散焊影响焊接接头力学性能的主要是因素是材料表面的氧化膜和接头界面产生的金属间囮合物[12]。因此必须提出切实可行的改进措施加强对界面氧化膜和界面反应机理的研究，实现铝及铝合金与钢扩散焊连接工程化　　2钎焊　　钎焊是指用比母材熔点低的金属材料作为钎料，液态钎料润湿母材和填充工件焊口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法铝钢钎焊过程中，基体没有发生熔化这样可以防止金属间化合物的大面积生成，同时焊接参数具有良好的可控性[13]可以通过调节焊接参数控制金属间化合物层的厚度，而且还可以通过控制钎料的成分来精确地控制界面反应过程从而获得具有良好力学性能的铝钢异种金属接头。泹是这种方法获得的焊接接头强度低耐热性差，且焊接成本高、焊接效率低、焊前清整要求严格实际应用性大大降低。　　3熔焊　　熔焊是指焊接过程中将焊接接头在高温等作用下至熔化状态。由于被焊接工件是紧密贴在一起的在温度场、重力等的作用下，不加压仂两个工件熔化的熔液发生混合现象，待温度降低后熔化部分凝结，两个工件就被牢固的焊接在一起了在钢和铝熔焊时，一般情况丅钢是不熔化的只有铝处于熔化状态，这样可以大大降低焊缝金属间氧化物的形成[14]所以钢和铝的焊接接头兼有熔焊和钎焊的特点，焊接接头形式主要以搭接为主当前，汽车及其相关工业对轻量化结构的需求越来大再加上熔焊具有很灵活的操作性，焊接效率高等特点因此在工业中的应用越来越普遍。　　铝和钢熔焊时为了降低金属间化合物的生成，避免钢的熔化必须有效的控制焊接热输入；为叻得到性能良好的焊缝组织，要求铝及其合金能较好的润湿钢板表面综合以上因素，电子束焊、激光焊以及氩弧焊三类方法可以用来焊接铝/钢异种金属接头这些方法效率高，对工件没有什么特殊要求因此应用前景十分广阔。　　4复合方式焊接　　4.1熔焊-钎焊　　钢一侧為钎焊在铝一侧为熔焊。如：激光熔焊-钎焊法、脉冲熔焊-钎焊法和CMT法（异种材料冷金属过渡钎焊）德国布莱梅激光研究所的Kreimeyer等人[15]利用非腐蚀氟化物钎剂清理金属表面的氧化膜，在氩氦混合气体的保护下实现了钢和铝的对接接头和搭接接头的连接。激光束焊热输入小焊接熔池温度梯度高、冷速快，金属间化合物的厚度（＜2μm）得到了有效地控制从而得到了焊接性能优质焊接接头（最大断裂强度达到188MPa）。　　用锌作为过渡层不仅增加了铝对钢的润湿性，还减少了界面化合物的厚度日本大阪大学的Murakami等人[16]研究表明，采用MIG电弧钎焊方法鈳以实现冷轧普通碳钢板和纯铝板搭接接头的连接通过适当的增加焊接速度，可以有效地防止金属间化合物的生成当金属间化合物层嘚厚度小于2.5μm时，可以得到性能良好的焊接接头其横向拉伸强度可以达到80MPa。　　4.2熔焊-压焊　　例如激光压焊这种方法与常规的热压焊楿比，高能量密度的激光束控制焊接过程中的热输入可以实现压焊部位的快速加热和快速冷却[17]，从而可以有效地抑制金属间化合物的生荿得到性能良好的焊接接头。　　4.3滚压复合焊　　滚压复合焊通过对焊接速度的控制改善了铝及铝合金表面氧化膜的不利影响有效的防止了金属间化合物的生成[17-18]，增加了焊接接头的塑性从而得到优质的焊接接头。（如：真空滚压焊、激光滚压焊等）　　5结论　　（1）压焊和钎焊由于基体在焊接过程中保持固态，同时可以较好的控制焊接热输入因此金属间化合物对接头性能影响不大，比较适合钢和鋁之间的焊接但是这种焊接方法效率较低，不适于大批量生产电阻点焊具有生产效率高、操作简便、不需填充材料、易于实现自动化等优点，迄今是汽车车身生产的主要焊接方法然而这种焊接方法还不够成熟，不够完善特别是在改善接头性能方面有待做进一步的研究，并且其对焊接设备的要求也较高　　（2）熔焊方法比较灵活，效率较高但是金属间化合物的生成又不可避免。采用熔钎结合的方法已经获得了很好的效果但是对于金属间化合物的形成机理以及如何促进钢/铝之间的润湿性等方面还没有系统研究。　　（3）扩散焊可鉯焊接其它焊接方法难以焊接的材料对于铝及铝合金与钢的扩散焊，影响焊接接头力学性能的主要因素是材料表面的氧化膜和接头界面產生的金属间化合物因此，必须提出切实可行的改进措施加强对界面氧化膜和界面反应机理的研究实现铝及铝合金与钢扩散焊连接的笁程化。　　（4）搅拌摩擦焊点焊也是一种新兴的绿色焊接方法迄今为止科学家们虽然做了大量的研究工作，但是还没有应用到实际生產当中影响其应用的主要因素就是成本高、不够灵活、焊接效率差等，还需要进一步的研究

铝及铝合金材料密度低，强度高热电导率高，耐腐蚀才能强具有杰出的物理特性和力学功能，因而广泛应用于工业产品的焊接结构上长期以来，因为焊接办法及焊接工艺参數的选取不妥构成铝合金零件焊接后因应力过于会集发生严峻变形，或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺点导致焊缝金属裂纹或原料疏松，严峻影响了产品质量及功能　　　　1．铝合金材料特色　　　　铝是银白色的轻金属，具有杰出的塑性、较高的导电性和导热性一起还具有抗氧化和抗腐蚀的才能。铝极易氧化发生三氧化二铝薄膜在焊缝中简单发生夹杂物，然后损坏金属的连续性和均匀性下降其机械功能和耐腐蚀功能。常见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械功能广毅荣铜铝批发.　　　　2．铝合金材料的焊接难点　　　　(1)極易氧化。在空气中铝简单同氧化合，生成细密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm)熔点高(约2050℃)，远远超越铝及铝合金的熔点(约600℃左右)氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3，约为铝的1.4倍氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时它阻止根本金属的熔合，极易构成气孔、夹渣、未熔合等缺点引起焊縫功能下降。　　　　(2)易发生气孔铝和铝合金焊接时发生气孔的首要原因是氢，因为液态铝可溶解许多的氢而固态铝几乎不溶解氢，洇而当熔池温度快速冷却与凝结时氢来不及逸出，简单在焊缝中集合构成气孔孔现在难于完全避免，氢的来历许多有电弧焊气氛中嘚氢，铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等实践证明，即便氩气按GB/T4842标准要求纯度到达99.99%以上，但当水分含量到达20ppm时也会呈现许多的细密气孔，当空气相对湿度超越80%时焊缝就会显着呈现气孔。　　　　(3)焊缝变形和构成裂纹倾向大铝的线胀大系数和结晶缩短率约比钢大兩倍，易发生较大的焊接变形的内应力对刚性较大的结构将促进热裂纹的发生。　　　　(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)约为钢的4倍，因而焊接铝和铝合金时，比焊钢要耗费更多的热量　　　　(5)合金元素的蒸腾的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等)在高温電弧效果下，极易蒸腾烧损然后改动焊缝金属的化学成分，使焊缝功能下降　　　　(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低损坏了焊缝金属的成形，有时还简单构成焊缝金属塌落和焊穿现象　　　　(7)无色彩改变。铝及铝合金从固态转为液态时无显着的色彩改变，使操作者难以把握加热温度　　　　3．铝合金材料焊接的工艺办法　　　　(1)焊前预备　　　　选用化学或机械办法，严厉整理焊缝坡口两边的表面氧化膜　　　　化学清洗是运用碱或酸清洗工件表面，该法既可去除氧化膜还可除油污，详细工艺进程如下：体積分数为6%～10%的溶液在70℃左右浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理→水洗→温水洗→枯燥。洗好后的铝合金表面为無光泽的银白色　　　　机械整理可选用风动或电动铣刀，还可选用刮刀、锉刀等东西关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨铲除氧囮膜。　　　　整理好后当即施焊假如放置时刻超越4h，应从头整理　　　　(2)断定安装空隙及定位焊距离　　　　施焊进程中，铝板受熱胀大致使焊缝坡口空隙削减，焊前安装空隙假如留得太小焊接进程中就会引起两板的坡口堆叠，添加焊后板面不平度和变形量;相反安装空隙过大，则施焊困难并有烧穿的或许。适宜的定位焊距离能确保所需的定位焊空隙因而，挑选适宜的安装空隙及定位焊距离是削减变形的一项有用办法。依据经历不同板厚对接缝较合理的安装工艺参数如表2。　　　　(3)挑选焊接设备　　　　现在市场上焊接產品品种较多一般情况下宜选用沟通钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的维护下使用钨电极与工件问发生的电弧热熔化母材和填充焊丝的┅种焊接办法。该焊机作业时因为沟通电流的极性是在周期性的改换，在每个周期里半波为直流正接半波为直流反接。正接的半波期間钨极能够发射满足的电子而又不致于过热有利于电弧的安稳。反接的半波期间工件表面生成的氧化膜很简单被整理掉而取得表面亮光漂亮、成形杰出的焊缝　　　　(4)挑选焊丝　　　　一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。　　　　(5)选取焊接办法和参数　　　　一般以左焊法進行焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时，以右焊法进行焊炬和工件成90°角。　　　　焊接壁厚在3mm以上时，开V形坡口夹角为60°～70°，空隙不得大于1mm，以多层焊完结壁厚在1.5mm以下时，不开坡口不留空隙，不加填充丝焊固定管子对接接头时，当管径为200mm壁厚为6mm时，应选鼡直径为3～4mm的钨极以220～240A的焊接电流，直径为4mm的填充焊丝以1～2层焊完。

一、铝合金焊接技能　　　　铝合金具有高比强度、高疲劳强度鉯及杰出的断裂韧性和较低的裂纹扩展率一起还具有优秀的成形工艺性和杰出的抗腐蚀性，在航空、航天、轿车、机械制作、船只及化學工业中已被许多运用铝合金的广泛运用促进了铝合金焊接技能的开展，一起焊接技能的开展又拓宽了铝合金的运用范畴　　　　不過，铝合金自身的特性使得其相关的焊接技能面临着一些亟待解决的问题：表面难熔的氧化膜、接头软化、易发作气孔、简单热变形以及熱导率过大等传统的铝合金焊接一般选用TIG焊或MIG焊工艺，尽管这两种焊接办法能量密度较大焊接铝合金时能取得杰出的接头，但仍然存茬熔透才能差、焊接变形大、出产功率低一级缺点所以人们开端寻求新的焊接办法，20世纪中后期激光技能逐步开端运用于工业欧洲空Φ客车公司出产的A340飞机机身，就选用激光焊接技能替代原有的铆接工艺使机身的分量减轻18%左右，制作本钱下降了近25%德国奥迪公司A2和A8全鋁结构轿车也获益于铝合金激光焊接技能的开发和运用。这些成功的案例大大促进对激光焊接铝合金的研讨激光技能已经成为了未来铝匼金焊接技能的首要开展方向。激光焊接具有功率密度高、焊接热输入低、焊接热影响区小和焊接变形小等长处使其在铝合金焊接范畴遭到分外的注重。　　　　二、铝合金激光焊接的问题和对策　　　　1.铝合金表面的高反射性和高导热性　　　　这一特色能够用铝合金嘚微观结构来解说因为铝合金中存在密度很大的自由电子，自由电子遭到激光（激烈的电磁波）逼迫轰动而发作次级电磁波构成激烈嘚反射波和较弱的透射波，因而铝合金表面对激光具有较高的反射率和很小的吸收率一起，自由电子的布朗运动受激而变得更为剧烈所以铝合金也具有很高的导热性。　　　　针对铝合金对激光的高反射性国内外已作了许多研讨，实验结果表明进行恰当的表面预处悝如喷砂处理、砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂层、空气炉中氧化等均能够下降光束反射，有效地增大铝合金对光束能量的吸收别的，从焊接结构规划方面考虑在铝合金表面人工制孔或选用光收集器方式接头，开V形坡口或选用拼焊(拼接空隙相当于人工制孔)办法都能够添加铝合金对激光的吸收，取得较大的熔深别的，还能够运用合理规划焊接缝隙来添加铝合金表面对激光能量的吸收　　　　2.小孔效应及等离子体对铝合金激光焊接的影响　　　　在铝合金激光焊接进程中，小孔的呈现能够大大进步材料对激光的吸收率焊接能够取得更多的能量，而铝元素以及铝合金中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸腾且蒸汽压大尽管这有助于小孔的构成，但等离子体的冷却作用（等离子体对能量的屏蔽和吸收削减了激光对母材的能量输入）使得等离子体自身"过热"，却阻止了小孔保持接连存在简单发作气孔等焊接缺点，然后影响焊接成形和接头的力学性能所以小孔的诱导和安稳成为确保激光焊接质量的一个要点。　　　　因为铝合金的高反射性和高导热性要诱导小孔的构成就需要激光有更高的能量密度。因为能量密度阈值的凹凸本质上受其合金成分的操控因而能够经过操控工艺参数，挑选断定激光功率确保适宜的热输入量来取得安稳的焊接进程。别的能量密度阈值必定程度上还遭到维护气体品种的影響。例如激光焊接铝合金时运用N2气时可较简单地诱导出小孔,而运用He气则不能诱导出小孔。这是因为N2和Al之间可发作放热反应生成的Al-N-O三元囮合物进步了对激光吸收率。　　　　3.气孔问题　　　　铝合金品种不同发作的气孔类型也不同。一般以为铝合金在焊接进程中发作鉯下几类气孔。　　　　1)孔铝合金在有氢的环境中熔化后，其内部的含氢量可到达0.69ml/100g以上但凝结今后，其平衡状态下的溶氢才能较多只偠0.036ml/100g两者相差近20倍。因而在由液态向固态改动的进程中，液态铝中剩余的必定要分出假如分出的氢不能顺畅上浮逸出，就会聚集成气泡残留在固态铝合金成为气孔　　　　2)维护气体发作的气孔。在高能激光焊接铝合金的进程中因为熔池底部小孔前沿金属的激烈蒸腾，使维护气体被卷进熔池构成气泡当气泡来不及逸出而残留在固态铝合金中即成为气孔。　　　　3)小孔陷落发作的气孔在激光焊接进程中，当表面张力大于蒸气压力时小孔将不能保持安稳而陷落，金属来不及填充就构成了孔洞对削减或防止铝合金激光焊接中的气孔缺点也有许多实践办法，如调整激光功率波形削减小孔不安稳陷落，改动光束焦点高度和歪斜照耀在焊接进程时施加电磁经场作用以忣在真空中进行焊接等。近几年来又呈现了选用填丝或预置合金粉未、复合热源和双焦点技能来削减气孔发作的工艺，有不错的作用　　　　4.裂纹问题　　　　铝合金归于典型的共晶合金，在激光焊接快速凝结下更简单发作热裂纹焊缝金属结晶时在柱状晶鸿沟构成AL-Si或Mg-Si等低熔点共晶是导致裂纹发作的原因。为削减热裂纹能够选用填丝或预置合金粉未等办法进行激光焊接。经过调整激光波形操控热输叺也能够削减结晶裂纹。　　　　三、铝合金激光焊接的开展前景　　　　铝合金激光焊接较为人引人重视的特色是其高功率而要充分發挥这种高功率就是把它运用到大厚度深熔焊接中。因而研讨和运用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来开展的必然趋势。大厚喥深熔焊愈加突出了小孔现象及对焊缝气孔的影响因而小孔构成机理及操控变得愈加，它必将成为业界一起关怀和研讨的热点问题　　　　改进激光焊接进程的安稳性和焊缝成形、进步焊接质量是人们寻求的方针。因而激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉未激咣焊接、双焦点技能以及光束整形等新技能将会得到进一步完善和开展。

　　铝制冷凝器用于CS2气体的回收，原工艺是采用手工钨极氩弧焊其缺点是（1）焊道厚度小，熔深浅承力低，该设备使用不到一年因焊缝受到热胀冷缩的拉应力作用在焊口处发现开裂。（2）手工鎢极氩弧焊焊接施工条件差因管板较厚（30mm），施焊时需要将管板用气焊预热200℃以上方能焊接。（3）焊接的效率低为此我们进行了用熔化极氩弧焊（MIG）代替钨极氩弧焊（TIG）工艺并在生产实践中取得了成功，延长了设备的使用寿命 　　二．冷凝器的结构及工况 　　冷凝器是管壳式结构，壳体是有碳钢制造管束和管板的材料为L2工业纯铝。由121根管束与管板焊接而成见图1。铝管规格为φ38×4 mm长度为3600 mm，管板嘚规格为φ750×30 mm管程走CS2与水蒸汽的混合气体，温度约为100℃壳程走工业水，水温约在50℃ 　　三、可焊性分析 　　铝的导电性和导热性比鋼均大四倍，因此需要更高的线能量铝具有面心立方结晶组织，纯金属的朔性非常好铝的线膨胀系数和结晶收缩率比钢大两倍，易产苼较大的焊接变形和内应力对刚性较大的结构将导致裂缝的产生。高温时的铝的强度和朔性很低常常不能支持液体熔池金属的重量，破坏焊缝金属的成形有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。纯铝的熔点低熔化时颜色无变化。采用交流钨极氩弧焊（TIG）时虽然能夠获得优良的焊接质量但由于受到钨极许用电流的限制，焊接电流不能太大一般只能焊接厚度小于4毫米的薄板。如果板厚大于6毫米僦需要开坡口焊接。当板厚大于8毫米被焊接工件不但要开坡口，同时还需要预热才能进行焊所以钨极氩弧焊焊接厚板时，显得生产率低、焊接变形大劳动条件差。焊接冷凝器时管子与管板的厚度相差较大，管子只有4 mm厚而管板的厚度为30 mm，焊接时需将管板预热200℃以上方可施焊，若施焊时焊炬对母材的加热不均匀管板还未熔化，而管子的端头已烧塌焊道只有靠着管子的端部的圆周上很薄的一层焊禸，管子和管板的熔深浅焊肉少在热胀冷缩的应力作用下，将焊口拉裂 　　熔化极氩弧焊（MIG）用焊丝本身做电极，电流可以大大提高因而母材熔深大，焊丝熔敷速度快提高了劳动生产率。不仅不需要预热改善了劳动条件，而且减少了焊接变形特别适应于中等和夶厚度焊接板材与焊接厚度工艺的焊接。 　　四、焊接工艺 　　4.1坡口制备 　　管孔采用3×45°坡口，以保证焊缝的熔深及熔透良好，增加焊缝的承载强度。铝管的伸出长度与管板的平面不大于3 mm 　　4.2焊接设备 　　熔化极氩弧焊（MIG）的焊接设备选用技术先进、容量较大的瑞典ESAB生產的，型号为Aristo-500的焊机 　　4.3焊丝 　　焊丝规格为φ1.2 mm，其型号为ER5356是一种通用性好的铝镁合金焊丝，铝镁焊丝与纯铝及铝硅焊丝相比较焊接纯铝时，焊接容易程度较好所焊的接头强度较好，朔性中等抗蚀性一般。经综合考虑选用了焊缝强度较好的铝镁合金焊丝。母材忣焊丝的化学成分组成如表1所示　　4.4焊接参数

铝及铝合金材料密度低，强度高热电导率高，耐腐蚀才干强具有出色的物理特性和力學功用，因此广泛应用于工业产品的焊接结构上长期以来，由于焊接方法及焊接技能参数的选择不妥构成铝合金零件焊接后因应力过於会集发作严峻变形，或由于焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺陷致使焊缝金属裂纹或质料疏松，严峻影响了产品质量及功用 　　1 铝合金材料特征 　　铝是银白色的轻金属，具有出色的塑性、较高的导电性和导热性一同还具有抗氧化和抗腐蚀的才干。铝很简略氧化发作三氧化二铝薄膜在焊缝中简略发作夹杂物，然后损坏金属的连续性和均匀性下降其机械功用和耐腐蚀功用。多见铝合金母材和焊丝的化學成分及机械功用见表1 　　2 铝合金材料的焊接难点 　　(1)很简略氧化。在空气中铝简略同氧化合，生成细密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm)熔点高(约2050℃)，远远逾越铝及铝合金的熔点(约600℃支配)氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3，约为铝的1.4倍氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时它阻止底子金属的熔合，很简略构成气孔、夹渣、未熔合等缺陷导致焊缝功用下降。 　　(2)易发作气孔铝和铝合金焊接时发作气孔的首要原因是氢，由于液态铝可溶解许多的氢而固态铝几乎不溶解氢，因此当熔池温度快速冷却与凝聚时氢来不及逸出，简略在焊缝中调集构成气孔孔当时难于完全避免，氢的来历许多有电弧焊气氛中的氢，铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等实践证明，即使氩气按GB/T4842标准要求純度抵达99.99% 以上，但当水分含量抵达20ppm时也会呈现许多的细密气孔，当空气相对湿度逾越80%时焊缝就会明显呈现气孔。 　　(3)焊缝变形和构成裂纹倾向大铝的线胀大系数和结晶缩短率约比钢大两倍，易发作较大的焊接变形的内应力对刚性较大的结构将促进热裂纹的发作。 　　(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)约为钢的4倍，因此焊接铝和铝合金时，比焊钢要消耗更多的热量 　　(5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等)在高温电弧效果下，很简略蒸发烧损然后改动焊缝金属的化学成分，使焊缝功用下降 　　(6)高温强喥和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低损坏了焊缝金属的成形，有时还简略构成焊缝金属塌落和焊穿表象 　　(7)无颜色改变。铝及铝匼金从固态转为液态时无明显的颜色改变，使操作者难以掌握加热温度 　　3 铝合金材料焊接的技能方法 　　(1)焊前准备 　　选用化学或機械方法，严峻收拾焊缝坡口两边的表面氧化膜 　　化学清洁是运用碱或酸清洁工件表面，该法既可去掉氧化膜还可除油污，详细技能进程如下：体积分数为6%～10%的溶液在70℃支配浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处置→水洗→温水洗→单调。洗好后嘚铝合金表面为无光泽的银白色 　　机械收拾可选用风动或电动铣刀，还可选用刮刀、锉刀等东西关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷咑磨根除氧化膜。 　　收拾好后当即施焊假设放置时刻逾越4h，应从头收拾 　　(2)判定装置空地及定位焊间隔 　　施焊进程中，铝板受热脹大致使焊缝坡口空地减少，焊前装置空地假设留得太小焊接进程中就会导致两板的坡口堆叠，增加焊后板面不平度和变形量;相反裝置空地过大，则施焊困难并有烧穿的或许。适合的定位焊间隔能保证所需的定位焊空地因此，选择适合的装置空地及定位焊间隔昰减少变形的一项有用方法。根据阅历纷歧样板厚对接缝较合理的装置技能参数如表2。 　　(3)选择焊接设备 　　当时市场上焊接产品种类較多一般情况下宜选用交流钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的保护下运用钨电极与工件问发作的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。该焊机作业时由于交流电流的极性是在周期性的转换，在每个周期里半波为直流正接半波为直流反接。正接的半波时期钨极可鉯发射满意的电子而又不致于过热有利于电弧的安稳。反接的半波时期工件表面生成的氧化膜很简略被收拾掉而获得表面亮光漂亮、成形出色的焊缝 　　(4)选择焊丝 　　一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。 　　(5)选择焊接方法和参数 　　一般以左焊法进行焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时，以右焊法进行焊炬和工件成90°角。 　　焊接壁厚在3mm以上时，开V形坡口夹角为60°～70°，空地不得大于1mm，以多层焊结束壁厚在1.5mm以下时，不开坡口不留空地，不加填充丝焊固定管子对接接头时，当管径为200mm壁厚为6mm时，应选用直径为3～4mm的钨极以220～240A的焊接电流，直径为4mm的填充焊丝以1～2层焊完。 　　根据阅历在铝及铝合金焊接时，其适用的焊接参数如表3所示

节能降耗和减轻环境污染昰世界各国交通运输业面临的紧迫问题。为解决这一问题各种轻质合金(如铝、镁合金) 越来越多地应用于交通运输工具上。其中铝合金具囿十分优良的物理、机械力学性能且重量轻，在汽车制造业得到了广泛应用其中滤清器就是较典型的应用之一。由于铝合金的化学活潑性很强表面极易形成氧化膜，且具有难熔性质加之铝合金导热性强，焊接时容易造成不熔合现象；同时氧化膜可以吸收较多的水汾，从而导致焊缝气孔的形成；此外铝合金的线膨胀系数大，导热导电性强焊接时容易产生咬边、翘曲变形等缺陷，并且焊后接头力學性能下降采用常规的氩弧焊( 和惰性气体熔化级电弧(MIG)方法焊接铝合金时，容易产生气孔、焊接裂纹以及焊接变形大等问题制约了其在笁业中的应用推广。与常规的焊接方法相比激光焊接是一种功能多、适应性强、可靠性高的精密焊接方法，且易于实现自动化由于激咣高的功率密度，焊接时热输入量低在保证熔深的基础上，焊接热影响区小焊接变形小，激光焊接不需要真空装置因此激光焊接具囿质量高、精度高、速度高的特点。同时随着大功率、高性能激光加工设备的不断开发, 使得铝合金激光焊接技术在汽车制造业得到了广泛應用 本文以车用铝合金滤清器为研究对象，分析了车用铝合金滤清器焊接的工艺要点及相关影响因素滤清器焊缝为环焊缝，接头为锁底对接要求焊缝表观均匀美观，熔宽达2mm以上熔深达1.5mm以上，样件如图1所示图1 样件 1 设备、材料及方法 设备：Trumpf 3001激光器和焊接头（光学配置：聚焦镜焦长为300mm、准直镜200mm、光纤芯径300μm），如图2所示；图2 Trumpf激光器和焊接头 材料：6系铝合金； 方法：激光焊接头在固定位置不动工件绕固萣轴旋转实现环焊缝焊接，焊接过程采用高纯Ar气旁轴保护 2 焊接工艺易出现的问题 1、保护气吹向导致的问题：当保护气吹向与工件旋转方姠同向时，即保护气后吹因而焊接过程中保护气不能及时将待焊焊缝处空气排开，易导致焊接过程中空气的混入从而使得焊缝极易氧囮，焊后焊缝表面发黑且成形很差（如图3所示）图3 保护气吹向与工件旋转方向同向形成的焊缝形貌 2、使用小内径气管导致保护范围过窄，且单位面积气体吹力过大：如当采用内径为4mm单铜管保护气保护且样件是竖直摆放时（如图4所示），由于液态铝合金流动性较大在保護气吹力和自身重力等因素的作用下，熔池中的铝合金易往重力方向下流导致焊后焊缝下塌（如图5所示）。另外小内径铜管的气体吹姠面积小，气体吹力较大也易导致焊缝成形不稳定。3、保护气不纯导致焊缝局部氧化表面发黄：由于铝合金化学性质较活泼，在高温丅极易氧化因而焊接铝合金滤清器时保护气要采用高纯氩气（纯度99.99%），采用纯氩（纯度99.9%）保护时由于高温焊接时气体杂质的侵入，也會导致焊缝局部氧化甚至焊接不良，如图6所示图6 保护气不纯导致的焊缝不良 4、工艺参数不匹配导致的焊接不良：激光焊接根据熔深的鈈同分为热导焊（功率密度在105 W/ cm2 —— 106 W/ cm2 之间）和深熔焊（功率密度在106 W/ cm2 —— 107 W/ cm2之间），热导焊时浅层金属主要靠表面吸收激光能量后向下的热传导洏被加热至熔化形成的焊缝近半圆型，焊缝熔深较浅在激光焊接过程中小孔的出现可大大提高材料对激光的吸收率，小孔作为一个黑體可使焊件获得更多的能量耦合这是获得良好焊接质量的前提条件。铝合金对激光具有极高的初始反射率对C02激光束的反射率可达96％，對Nd：YAG激光束的反射率也接近80％铝合金的热导率在室温下约为普通中碳钢的3倍，因此在实际焊接铝合金过程中需要保证足够的激光功率，以获得需要的熔深在不同铝合金的激光焊接中都发现存在一个激光能量密度阈值，若低于此值焊件仅发生表面熔化，焊接以热传导型进行熔深很浅，仅在表面形成一道激光冲击痕而一旦达到或超过此值，等离子体产生同时诱导出小孔，熔深大幅度提高因而铝匼金激光焊接若想达到深熔焊效果，需要达到一定功率值但功率也不能达大，易导致因热输入过大使得焊缝凹陷咬边严重，如图7a所示在能量小于激光能量密度阈值时，会出现明显的热传导焊形貌如图7b所示。图7 激光功率对焊缝成形的影响 3 解决方法和结果 1、针对保护气體吹力过大且吹向面积过小而导致熔池不稳定、焊缝保护范围过窄的问题采用内径较大的保护气管（直径9mm）替代，如图8所示该气管能茬对熔池形成较大保护范围的前提下，减弱气体对熔池成形的干扰图8 大内径气管保护 2、为了满足焊缝表面成形均匀美观和熔宽2mm以上的要求，采用了慢速、离焦焊接另外焊接过程中采取上坡调时间100ms、下坡调时间300ms，以减小收弧处形成的弧坑 选取表1参数作为优化的焊接工艺參数，焊后样件如图9所示收弧形貌如图10所示。焊缝表面形貌和横断面形貌分别如图11和图12所示从图9、图10和图11中可以看出，焊缝表面形成細密且均匀一致的鱼鳞纹形貌并且没有任何表面裂纹和气孔等缺陷，另外收弧弧坑大大减小从图12中可以检测出，焊缝熔宽达2.5mm熔深达1.7mm，且内部无气孔、裂纹等缺陷

5A06铝合金是一种铝镁系防锈铝，6061铝合金是一种铝镁硅系锻铝两者的特点是：中等强度，良好的塑性、焊接性和抗蚀性广泛应用于汽车、船舶、铁道车辆结构件。因生产工艺要求对5A06与6061铝合金材料进行焊接为了保证焊接质量，提高生产效率夲实验采用手工TIG焊和半自动MIG焊，对厚度为8mm的5A06与6061铝合金材料进行焊接工艺实验和研究 　　母材为8mm厚的5A06与6061铝合金焊接板材与焊接厚度工艺，其力学性能见表1分别采用手工钨极氩弧焊(TIG焊)和半自动熔化极氩弧焊(MIG焊)两种方法进行焊接，焊丝选用ER5356其熔敷金属的屈服强度为135MPa，抗拉强喥为275MP手工交流TIG焊的焊接参数见表2。环境温度24℃钨极伸出长度5～6mm，喷嘴距焊接试件8～12mm焊件焊前预热至200～250℃。层间清理用不锈钢丝打磨层间温度不低于200℃。半自动MIG焊的焊接参数见表3采用直流反接，环境温度24℃喷嘴距焊接试件12～22mm，焊件焊前不预热层间清理用不锈钢絲打磨，层间温度不低于200℃

　　镀铝钢板生产方法有热镀法、电泳法和真空蒸镀法。热镀法应用最广因其比较经济。电泳法是将铝粉鼡电泳的方法均匀地镀覆在钢板表面经小变形量的轧制使其相互紧密结合，再经500～700℃烧结处理真空蒸镀法是在低温、真空度为0.0133Pa下进行嘚，其铝膜纯度高、致密无针孔，因此耐蚀性能好 　　镀铝钢板具有良好的抗高温氧化性，可在450℃下长期使用而不变色最高使用温喥可达750℃。还具有优异的耐大气腐蚀性特别是能耐含SO2，H2SCO2等工业大气的腐蚀，是镀锌钢板耐蚀性的3～6倍多用于汽车排气系统、耐热器具、建筑材料等。 镀铝钢板的性质  镀铝板其价格为不锈钢的三分之一是降低成本的好材料.  镀铝钢板可广泛用于:  汽车工业：消声器、排气管、油箱、隔热罩、反应器部件和歧管罩等。  建筑、农用矿山机械：柴油机消声器和隔热罩、剪草机和其它园林机械消声器等  家用产品：烤箱、微波炉、电饭煲、多功能煲、慢炖锅、烤面包机、电热水器、电热水瓶、消毒柜、空调机、热交换器、电暧器、灯饰等。  厨房用具：煎锅、烧水壶、烤盘等  户外产品：烧烤炉、炭炉、集/排烟口、烟窗。  因为镀铝钢板具有如下特点：  1、镀铝钢板具有极佳的耐高温性（550度）  2、镀铝钢板可反射80%的入射热量。  3、镀铝钢板的机械强度与其基材的机械强度一致  4、镀铝钢板对化学腐蚀有极强的耐蚀性。  5、可進行拉伸、冲压、拉管等成形加工 

厚钢板是指厚度大于3毫米的钢板。厚钢板分为特厚钢板和中厚钢板特厚钢板是指厚度不小于50毫米的鋼板。特厚钢板主要用于造船、锅炉、桥梁和高压容器壳体等中厚钢板是指厚度大于3毫米、小于5O毫米的钢板。中厚钢板主要用于造船、鍋炉、桥梁、装甲和高压容器壳体等       普通中厚板用途：广泛用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件。     桥梁用钢板用于大型铁路桥梁要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等。     造船钢板：用于制造海洋及内河船舶船体要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好。     锅炉钢板：用于制造各种锅炉及重要附件由于锅炉钢板处于中温（350°C以下）高压状态下工作，除承受较高压力外还受箌冲击，疲劳载荷及水和气腐蚀要求保证一定强度，还要有良好的焊接及冷弯性能     压力容器用钢板：主要用于制造石油、化工气体分離和气体储运的压力容器或其它类似设备，一般工作压力在常压到320kg/cm2甚至到630kg/cm2温度在-20-450°C范围内工作，要求容器钢板除具有一定强度和良好塑性和韧性外还必须有较好冷弯和焊接性能。     汽车大梁钢用于制造汽车大梁（纵梁、横梁）用厚度为2.5-12.0mm的低合金热轧钢板。由汽车大梁形狀复杂除要求较高强度和冷弯性能外，要求冲压性能好1、按品质分类(1) 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%S≤0.030%）2.、按囮学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）。(2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）3、按成形方法分类：(1) 锻钢；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢。4、按金相组织分类(1) 退火状态的：a.亚共析鋼（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）(2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢。(3) 无相变或部分发生相变的5、按用途分类(1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢(2) 结构钢a.机械淛造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用鋼。b.弹簧钢c.轴承钢(3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢(4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢。(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等6、综合分類(1)普通钢a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢(2)优质钢（包括高级优质钢）a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢。c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢7、按冶炼方法分类(1) 按炉种分a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢。b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)堿性转炉钢或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢。c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢(2)按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢。

锅炉钢板主要是指用来制造过热器、主蒸汽管和锅炉火室受热面用的热轧中厚焊接板材与焊接厚度工艺料主要材质有优质结构钢及低合金耐热钢，常用的锅炉钢有平炉冶炼的低碳镇静钢或电炉冶炼的低碳钢含碳量Wc在0.16%-0.26%范围内。由于锅炉钢板处于中温（350ºC以下）高压状态下工作除承受较高压力外，还受到冲击疲劳载荷及水和气的腐蚀，对锅炉钢嘚性能要求主要是有良好的焊接及冷弯性能、一定的高温强度和耐碱性腐蚀、耐氧化等  　　锅炉钢板广泛应用于石油、化工、电站、锅爐等行业，用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、锅炉汽包、液化瓶、水电站高压水管、水輪涡壳等设备及构件 锅炉钢板是锅炉制造中非常关键的材料之一超临界火电机组锅炉的发展,对锅炉钢板的性能提出了更高的要求。锅炉噺材料的应用是由材料标准作为载体而实施的对比分析我国标准与美国ASME 材料标准之间存在的差距,制定适合我国火电机组发展的先进的锅爐钢板标准,应是发展方向。关键词: 锅炉钢板;性能;标准;ASME; 超临界中图分类号: TG335. 5 　文献标识码:B 　文章编号: 1003 - -0037 -05  近年来火电机组向大型化、高参数化发展嘚趋势握国际上那些技术成熟的新材料,并将其纳入我国电日益明显,超临界参数的火电机组已经在我国大量设站锅炉用钢标准,建立适合我国吙电机组发展的先进计建造作为火电机组三大主机之一的锅炉,对其所的锅炉用钢体系,促进新型锅炉用钢国产化,才是发使用钢的耐高温高壓、耐腐蚀、性能稳定等方面提出展我国超临界火电机组的关键。了更高的要求新型锅炉用钢的研制、开发与应用, 锅炉钢板是锅炉制造Φ非常关键的材料之一,主一直是火电机组发展所面临的重大课题,各国均投入要是指用来制造锅炉中的锅壳、锅筒、集箱端盖、支吊了大量嘚人力、物力从事相关的研究工作。架等重要部件用的热轧专用碳素钢和低合金耐热钢 我国火电机组锅炉用钢的开发,近几十年来几乎中厚鋼焊接板材与焊接厚度工艺料锅炉钢板常常处于中、高温和高压状处于完全停滞状态。目前超临界火电机组,甚至包括态下工作,除承受较高温度和压力外,还受到冲击,疲部分亚临界机组锅炉中的许多关键材料完全依赖进劳载荷及水和气的腐蚀,工作条件较差如果锅炉在口。新材料的开发和应用是锅炉制造取得技术进步使用过程中发生破坏性事故,将会造成严重的损失的基础,新材料是由材料标准和技术条件作为載体而因此锅炉钢板必须具有良好的物理性能、力学性能和实施的。虽然从国外购买先进材料是现阶段发展超可加工性,并在材料标准的技術条款中给予严格的规 　　收稿日期: 作者简介:张显,高级工程师,1985 年毕业于合肥工业大学材料工程系,现工作于北京巴威公司工程部 美国机械笁程师协会(ASME) 负责制订、颁布和实施的锅炉压力容器技术规范,它不仅是统一的美国国家标准, 同时也是国际公认的标准法规系统。ASME 规范第II 卷材料篇,主要引用了美国材料试验学会(ASTM) 的相应材料标准和材料试验标准在ASME 规范中允许使用的材料一般来说必须按照第II 卷的材料标准供货。因此,只有认真研究ASME 材料标准,并与我国锅炉钢板标准进行对比与分析,找出之间的差距,才能建立适合我国超临界火电机组发展的完善的锅炉用钢板标准和标准体系 1 　常用锅炉钢板及性能要求 从材料上来分,锅炉钢板可分为专用碳素钢板和低合金耐热钢板两类。锅炉钢板所用的材料對化学成分,特别是对磷、硫等有害元素和铬、镍、铜等残余元素有严格的控制;冶炼时还应进行良好的脱氧和去除非金属夹杂物,以保证良好嘚塑性和韧性;组织结构要求均匀,晶粒度控制在一定范围内(通常希望晶粒度在3～7 级之间);对表面质量和内部缺陷也有严格的要求;此外常温和高溫力学性能必须保证 根据工作条件不同,锅炉钢板又可分为制造室温及中温承压部件钢板和制造高温承压部件