铝合金焊接技术的研究现状与展望论文_秦龙飞

铝合金焊接技术的研究现状与展望论文_秦龙飞

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摘要:铝合金和铝有着耐腐蚀、比强度较高、密度较低、电导率和热导率都较高等良好的力学以及物理性能,非常适用于焊接结构的用途,因此深受机械、航天和车辆等众多工业企业的青睐。随着科学技术的发展和科技社会的日新月异,铝合金焊接技术也在不断发展和创新。铝合金焊接技术具有导热性好、延展性好、抗氧化能力强等优点,并被广泛地应用于我国各项重工业之中。文章针对介绍铝合金焊接技术的特点,回顾传统铝合金技术的发展过程,分析铝合金焊接技术的研究现状与并对其进行展望。

关键词:铝合金;焊接技术;现状与发展

引言

铝合金焊接技术的好坏,直接决定了铝合金在实际应用中发挥的价值。近年来,国内外对铝合金焊接技术的研制可以说取得了突飞猛进的发展,尤其是在舰船、汽车和航天工业的应用,也是备受关注。

1、铝合金焊接技术的特点

铝合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀等特点。这些特点与其物理性质息息相关,由于这些优点,使得铝合金焊接技术具有广阔的应用空间和发展前景。

1.1抗氧化

铝合金焊接的过程中,会达到铝的熔点,表面铝金属融化,由于金属铝极易氧化,在已经融化的铝金属即将滴落时,铝金属会和空气中的氧气迅速结合,形成致密的氧化铝薄膜,附着在金属表面,阻止内部已融化的铝金属进一步低落。此时,若是想要进一步进行铝合金的焊接过程,就要换用功率更大的焊接仪器,采用大功率密度的焊接工艺。

1.2熔点

铝合金的熔点高,很稳定,在焊接的过程中,能够起到吸潮的作用。但同时,焊接的过程中,铝金属的表面极易产生气泡等缺陷,所以在焊接的过程中要注意随时清除铝合金表面的氧化铝薄膜,防止气泡影响到最终的产品质量。

1.3热导率

铝合金的热导率较大,通常情况下,铝合金的热导率约为钢的4倍,所以在铝合金的焊接过程中,在相同焊接速度的条件下,铝合金的焊接技术需要更高的热输入,具体热输入约为钢材料的二到四倍。

1.4延展性

金属铝的延展性较好,铝合金很好的继承了金属铝这一性质。铝合金的膨胀系数较大,在焊接的过程中很容易产生变形,这为工业领域中想要获得目标形状的铝合金材料提供了极大的便利条件。

1.5接头软化

铝合金焊接技术在应用的过程中,接头软化程度严重,极大地降低了原材料的强度系数,从而在很多的领域中阻碍了铝合金焊接技术的发展应用。因此,在铝合金的焊接过程中要采用更加先进的焊接方法,并注意焊接手段,控制好焊接过程中的各项参数,尽量避免接头软化对焊接结果带来的影响。

2、铝合金焊接技术的应用

随着铝合金在社会各个行业的广泛应用,铝合金焊接技术也得到了快速发展,在众多的铝合金焊接技术中,以穿孔性等离子弧立焊以及双焊枪TIG焊等为代表的铝合金焊接技术应用最为广泛,很多新型的铝合金焊接技术也得到了比较广泛的应用,新型的铝合金焊接技术对传统的焊接技术进行了改进,是非常优秀的铝合金焊接技术。此外,激光铝合金焊接技术也得到了工业界的广泛认可,综合激光焊接技术优势和电弧焊接技术优势的激光—电弧复合焊接技术也开始受到人们的广泛关注。随着我国经济的快速发展,我国交通运输事业以及航空航天事业也越来越注重低污染、高效率的生产模式,所以如何实现车辆、飞机、火箭等质量的降低,提升燃料的使用效率成为相关产业重点考虑的因素。铝合金是一种性能优良的金属,它不仅具有很高的强度,而且具有美观的外形、极强的抗腐蚀性和良好的延展性,能够促进我国相关产业的快速发展。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆有研究发现,铝合金在我们的生产和生活中的应用越来越广泛,也为我们的生产和生活带来了很大的便利,所以我们要加强对铝合金焊接技术的应用和研究,提高铝合金的焊接效率,提升铝合金在我们生产和生活中的应用效率。铝合金的焊接技术包括很多种,传统的铝合金焊接技术主要有TIG焊、MIG焊以及等离子焊等,这些传统的铝合金焊接技术已经经历了很长时期的发展过程,技术应用也已经相当成熟。TIG焊又叫非熔化极惰性气体钨极保护焊,这种焊接技术在金属焊接领域的应用非常广泛,在使用TIG焊技术进行焊接时,以金属材料作为正极,以钨极作为负极,利用电弧作为焊接的能量来源,当电压和电流升高时,能够使钨极在惰性气体的保护下产生电弧,把金属材料焊接在一起。并且在使用TIG焊技术进行焊接的过程中,产生的电弧还能够清除金属材料表面的氧化膜,对铝合金材料的质量起到一定的保护作用。MIG焊又叫熔化极惰性气体保护焊,MIG焊技术和TIG技术具有很大的相似之处,但是在使用MIG焊技术对金属材料进行焊接时,负极使用的并不是钨极,而是采用能够熔化的负极材料,比如金属丝等。在使用MIG焊技术对铝合金进行焊接时,负极焊接材料会熔化到焊接池中与铝合金材料融合在一起,由于在使用MIG焊技术对金属材料进行焊接时,需要一定的惰性气体进行保护,所以一定要注意防止空气进入焊接环境中。使用MIG焊进行铝合金焊接的工艺非常简单不会对铝合金本身的性质造成影响。等离子焊也是铝合金焊接中常用的焊接方式,早期等离子焊是以平焊方式出现的,但是后来人们发现立焊能够增加铝合金的可焊厚度,还能够提高焊缝的成型稳定性,所以等离子立焊开始在铝合金焊接领域广泛应用。随着现代科技的不断发展,传统的焊接技术也越来越满足不了现代化的铝合金焊接需求,需要我们加强对铝合金焊接技术的革新与完善,推动铝合金行业和相关产业不断发展和进步

3、铝合金焊接技术的发展前景

铝合金焊接工业的先进性直接影响着铝合金在实际应用中所发挥的重要作用。我们必须通过对铝合金焊接技术中面临的问题进行分析,探究其发展前景和发展方向。

3.1铝合金焊接技术面临的问题

首先,铝合金焊接接头易发生软化现象,进而使得其强度变低,这也成为了目前阻碍铝合金在实际应用中发挥最大价值的首要阻碍。其次,合金表面极易产生难熔的氧化膜,当焊接工艺的功率密度不足时,很难熔掉这层氧化膜。第三,铝合金焊接很容易产生气孔和热裂纹,当线膨胀系数变大时,焊接很容易发生变形。第四,铝合金的导热率大约是钢的四倍,这就要求其热输入是焊接钢材的2倍—4倍。所以,能量密度不足的、热输入不高的和焊接速度过低的方法,都不能够满足铝合金的焊接要求。铝合金焊接技术是铝合金应用的关键,采用新型的焊接技术;研发更为先进的焊接方法,是拓宽铝合金应用市场的主要手段。

3.2铝合金的应用和发展前景

随着铝合金焊接技术的不断发展和成熟,铝合金材料在各种制造业中的领域会不断地深入和发展,而这种逐渐扩大的市场需求也会促使铝合金焊接技术不断地进步。铝合金材料密度较小的特点,使得它能够从根本上减轻船舶的重量,从而使得其重心降低,保证了船舶在航行中的稳定性。

结束语

综上所述,铝合金焊接技术是否成熟,直接决定着铝合金结构的外观和应用范围。优化铝合金焊接工艺是我们必须要突破的重点问题。只有不断地进行改进和创新,才能提高铝合金焊接处的整体性能,从而发挥铝合金的最大效能。

参考文献

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[4]任宏.关于铝合金焊接技术的应用分析[J].中国金属通报,2016(05):62+64.

论文作者:秦龙飞

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期

论文发表时间:2018/12/15

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