铝及铝合金的常见焊接方法

几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金,但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同,各种焊接方法有其各自的应用场合。气焊和焊条电弧焊方法,设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊（TIG或MIG）方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。     

非铁金属的焊接

纯铝中厚板双丝单面焊双面成形工艺，钛合金表面电火花沉积WC电极的粘连行为分析，厚板搅拌摩擦焊焊缝组织性能及断裂分析，快速凝固耐热铝合金AA8009的TIG焊接，双脉冲变极性波形对铝合金TIG焊焊接质量的影响，变极性等离子在GIS铝合金壳体焊接中的应用。[编者按]     

Al/Ti异种金属TIG熔钎焊接头界面行为及断裂行为

以TIG电弧为热源,Al Mg3焊丝为填充材料,采用BSE、EDS、XRD以及万能拉伸试验机对5052铝合金和Ti-6Al-4V钛合金的TIG熔钎焊接头界面行为及断裂行为进行了研究。结果表明:焊接电流显著影响铝/钛钎焊界面反应层的形态及厚度,进而对铝/钛焊接接头的力学性能产生显著影响。当焊接电流为75 A时,铝/钛钎焊界面形成锯齿状的Ti Al3反应层,在拉伸试验中,接头断裂发生在铝合金母材,最高抗拉强度达到185 MPa。     

铝及铝合金的变极性等离子焊接设备与工艺

通过铝及铝合金焊接特点的分析,比较TIG、MIG、PAW不同焊接方法的优缺点;对不同板厚的防锈铝进行大量的变极性等离子焊接工艺试验,总结出变极性等离子焊接铝合金开设备的要求,以及分析等离子焊接工艺参数对成形的影响,制定了一套成熟的焊接工艺参数。试验结果表明：立焊变极性等离子焊接中厚板铝及铝合金有着明显的工艺优势,可以实现单面焊双面成形,焊前清理要求低,焊缝可达到Ⅰ级。     

VPPAW技术25mm厚壁铝壳体中的应用

针对25 mm厚的5083铝合金试板,进行了TIG、MIG、VPPAW+TIG三种不同方法的焊接试验,通过对其焊接接头的力学性能对比分析,确定出同样厚度的大型铝合金壳体更适于采用VPPAW+TIG的焊接方法,并通过试验制定出合理的焊接工艺,解决厚壁铝壳体的焊接容易出现气孔、热裂纹、变形、过烧等质量缺陷和生产效率低下的问题,焊后经检测,焊缝均达到Ⅰ级,生产效率提高两倍以上。     

铝合金/钢异种金属熔-钎焊技术研究进展

文中分析了铝及铝合金与钢异种金属焊接时存在的问题,认为铝合金/钢熔-钎焊接是最适合铝合金/钢复合结构制造的焊接技术.介绍了熔-钎焊接的概念及特点,综述了国内外激光熔-钎焊、TIG熔-钎焊、MIG熔-钎焊、CMT熔-钎焊以及激光+MIG电弧复合熔-钎焊等焊接工艺方法在铝合金与钢异种金属连接中的研究现状,并对比了各种工艺方...     

铝钢复合板与铝合金管的管板焊接工艺

针对铝的焊接特点,分析了热交换器铝合金管与复合管板的接头形式,提出了先焊后胀的工艺措施,并进行了焊接工艺试验,对3003铝合金管与复合管板焊接采用填丝TIG焊的工艺,试验表明满足要求.     

异种铝合金焊接研究现状及展望

汽车轻量化应用过程中存在大量异种材料连接，针对国内外不同预制工艺、焊接工艺条件下异种铝合金TIG、MIG、激光焊接、搅拌摩擦焊接头的显微组织、性能及预测模型等相关研究进行综述和展望。异种铝合金激光填丝、激光复合CMT、铆接复合胶粘在薄板焊接领域具有广阔的前景，且通过微合金化及纳米颗粒化对焊丝成分进行调控是改善高强铝合金熔焊接头强度的有效方法。搅拌摩擦焊是2系/7系铝合金高质量连接的主要方法，且类似搅拌摩擦点焊、预制燕尾槽、预制孔中增加纳米颗粒、刀具偏移等新工艺可以为局部铝/钢，铝/铜，铝/碳纤维等其他异质材料高强度连接起到有效促进作用。     

焊接技术在动车组铝合金车体焊接的应用及发展趋势

通过对MIG焊、TIG焊、电阻点焊、激光焊及搅拌摩擦焊技术在轨道车辆铝合金车体焊接中的应用情况进行分析,阐述了上述各种焊接技术在轨道车辆铝合金车体焊接应用中的优缺点.总结得出:MIG焊及TIG焊技术是我国动车组铝合金车体制造目前应用的主要焊接技术,激光焊及搅拌摩擦焊技术在动车组铝合金车体焊接中的应用是未来我国动车组铝合金车体制造中的趋势.     

5083铝合金TIP TIG焊工艺试验及组织性能研究

文中采用TIG和TIP TIG 2种铝合金焊接方法进行5084铝合金的焊接试验对比,通过对其焊接接头进行显微金相、力学性能、焊接残余应力及焊接接头微区性能分析,研究了2种焊接方法对5083铝合金焊接接头综合性能的影响。5083铝合金TIP TIG焊的焊缝抗拉强度略低于母材的,但均高于母材标准最低抗拉强度值;能够有效消除焊缝内的气孔,焊缝中析出相较少,有少量的零散偏析成分,焊接接头热影响区有析出相分散;焊接接头热影响区显微硬度稍高于焊缝及熔合线附近区域的,熔合线附近显微硬度较低。     

CO_2激光与TIG复合焊接铝合金

以铝合金2A12为主要研究对象,研究CO2激光与TIG复合热源焊接铝合金的工艺特点,设计制造了双焦点激光-电弧复合焊接头,讨论了影响复合焊接的各工艺参数。结果表明:影响复合焊接过程的主要工艺参数有激光功率、焊接速度、焊接电流、激光焦点位置以及两热源之间的距离等,并且在比较宽的参数范围内CO2激光与TIG复合焊接铝合金焊缝成形美观、无气孔等缺陷,焊速显著提高,是一种理想的焊接工艺。     

TIG-拉弧复合热源铝合金螺柱焊接方法

针对中大直径铝合金螺柱焊接过程中出现气孔、未熔合、热裂纹等缺陷及焊接接头性能不良问题,以直径16 mm螺柱为研究对象进行了铝合金螺柱焊方法和工艺的探索性研究.提出了TIG-拉弧复合热源焊接技术,在焊前对铝螺柱采取预浸镀一层锌镍的处理方法,整个施焊过程处于惰性气体保护的状态下.力学性能检测得到接头抗剪强度能够达到128 MPa,其强度系数为70%以上.最佳焊接工艺参数为:预热150℃、焊接电流650 A、焊接时间1 000 ms.结果表明,铝板焊前TIG预处理、螺柱预浸镀锌镍等都能够有效的提高螺柱焊接接头力学性能,并且改善焊缝组织.     

夹具约束对铝合金薄板焊接变形的影响

采用热弹塑性有限元技术对不同夹具拘束情况下铝合金薄板焊接过程进行了数值模拟,并利用脉冲氩弧焊接工艺、不同的夹具布置形式,研究了厚度为5 mm铝合金薄板构件的挠曲变形.结果表明,冷却过程中夹具对焊缝附近的塑性变形区的收缩等效于反向拉伸,可减小纵向残余塑性应变,因此利用夹具的拘束作用可以控制和减小铝合金薄板焊接残余应力和变形,但夹具对焊缝及附近区域的拘束程度不同,控制焊接变形的效果也不同.采用合理的夹具布置可以将薄板的纵向残余挠度控制在1 mm左右.     

铝合金TIG焊熔池正面图像模式识别

将图像处理与模式识别技术用于铝合金TIG焊接过程信息提取过程，根据铝合金熔池图像随机噪声强的特点，采用加权中值滤波，统计灰度边缘检测、统计期望阈值法和投影方法对铝合金熔池图像进行了预处理。探索了将神经网络用于焊接熔池图像处理的方法，采用BP神经网络对二值化熔池图像进行边缘提取，取得了理想的效果。研究了大电流条件下铝合金熔池图像的对称性，通过单面图像，得到了完全的熔池边缘图像。     

2219高强铝合金焊接接头的腐蚀性能

采用浸泡试验、极化曲线以及电化学阻抗测试,对2219高强铝合金母材和焊接接头在3.5%NaCl溶液中的腐蚀性能进行研究。浸泡后试样的显微形貌表明,试样中铜元素的分布及存在形态与其腐蚀性能密切相关;极化曲线表明,在电化学腐蚀过程中,搅拌摩擦焊接头的腐蚀电流最小,电子束焊接接头次之,而钨极氩弧焊接头的腐蚀电流最大;电化学阻抗测试表明,腐蚀过程中体系阻抗值由大到小顺序为搅拌摩擦焊的接头,电子束焊的接头,母材,钨极氩弧焊的接头。     

TIG焊工艺对LD10铝合金接头气孔的影响

LD10铝合金是国内航天运载器推进剂贮箱的主要应用材料,通常采用钨极氩弧焊(TIG焊).气孔是铝合金熔焊接头中的常见缺陷,文中对5.5 mm厚的LD10铝合金进行了4种不同工艺条件的TIG焊接,对比研究了4种工艺接头的气孔问题.结果表明,LD10铝合金采用TIG焊时,容易产生气孔,其中两面三层焊接头X射线检测出的不合格焊缝相对较多;对于合格焊缝中的微气孔而言,两面三层焊较少,其次是两面两层焊和单面两层焊,单面单层焊最多,它们的气孔率分别为0.90%,2.28%,2.53%,3.28%.焊缝气孔较多时,在接头横向拉伸试验中裂纹容易从气孔启裂.     

2219铝合金复合热源焊接工艺及接头性能

采用填丝TIG焊、激光辅助TIG复合焊、激光-高频脉冲TIG复合焊三种焊接工艺进行6 mm厚的2219铝合金焊接试验,研究了焊接工艺与接头组织和性能的相关性.结果表明,与填丝TIG焊接工艺相比,激光辅助TIG复合焊、激光-高频脉冲TIG复合焊两种复合热源焊接工艺提高了焊接速度,显著减少了热输入,细化了焊缝组织,减少了晶...     

铝及铝合金先进焊接技术

分析了铝及铝合金的焊接性及其在焊接过程中易出缺陷(气孔、热裂纹等)的原因和解决措施;探讨了铝及铝合金的几种先进焊接工艺(激光焊、电子束焊、变极性等离子电弧焊、搅拌摩擦焊等)的研究现状及其应用;分析了铝及铝合金焊接技术的发展状况以及未来几年的前景。     

外加磁场对LF21铝合金TIG焊焊缝组织的影响

针对LF21铝合金TIG焊接易产生气孔和热裂纹等特点,引入与焊枪同轴的直流外加纵向磁场对LF21铝合金TIG焊接过程进行控制。以外加恒定直流纵向磁场TIG焊为研究对象,通过采用金相分析和硬度分析的方法,研究了纵向磁场TIG焊接LF21铝合金焊缝组织发生变化的规律和原因。结果表明:在适当的磁场强度作用下,焊缝宏观形貌成形美观;焊缝组织获得最佳的细化效果;焊缝中心硬度值大于无磁场强度时的硬度值,并接近于母材硬度值。     

铝合金5A12钨极氩弧焊板外变形的试验研究

通过自行研制的动态变形测量系统,对焊接过程板外变形进行实时测量.研究钨极氩弧焊接过程中,不同焊接条件下铝合金5A12板外变形动态过程及最终残余变形形态.分析板外变形动态过程及最终残余变形的产生机制及影响因素.结果表明,试板厚度和焊接热输入对焊接板外变形动态过程及最终残余变形有很重要的影响.残余板外变形分为,拱形、波浪形、碗形3种形态.