6061铝合金材料焊接特性及焊接工艺研究

6061铝合金材料焊接特性及焊接工艺研究
6061铝合金材料焊接特性及焊接工艺研究

铝及铝合金焊接工艺的研究

哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计 题目:铝及铝合金焊接工艺研究专业年级: 09焊接技术及自动化 学生姓名:金杰 学号:0930150223 指导教师:杨丽丽 哈尔滨理工大学荣成学院 完成时间:2012年6月25日

专科生毕业设计(论文)评语 学院:荣成学院专业:焊接技术及自动化任务起止时间:2012年5月13日至2012年6月25日 毕业设计(论文)题目: 铝及铝合金焊接工艺研究 指导教师对毕业设计(论文)的评语: 指导教师签名:指导教师职称: 评阅教师对毕业设计(论文)的评语: 评阅教师签名:评阅教师职称: 答辩委员会对毕业设计的评语: 答辩委员会评定,该生毕业设计(论文)成绩为: 答辩委员会主席签名:职称: 年月日

专科生毕业设计(论文)任务书 学生姓名:金杰学号:0930150223 学院:荣成学院专业:焊接技术及自动化 任务起止时间:2012年5月13日至2012年6月25日 毕业设计(论文)题目: 铝及铝合金焊接工艺研究 毕业设计工作内容: 铸钢是生产中常用的材料,但是由于其成分中含有杂质较多,铸造过程中冷却缓慢,使其组织粗大偏析比较严重给焊接带来困难.本文通过对ZG270-500及其焊接接头的常见缺陷进行分析,选用适当的焊接工艺参数进行焊接,并对焊后裂纹进行探伤及修补。 1、了解毕业设计的内容,查阅资料(5月13日—5月17日) 2、对铸钢的焊接性及焊接工艺进行分析,总结ZG270-500的焊接工艺及修补措施.撰写题纲(5月17日-5月19日) 3、撰写论文(5月20日-5月21日) 资料: 1.中国机械工程学会焊接学会.焊接手册(第一卷)焊接方法与设备【M】.北京:机械工业出版社,2001 2.美国焊接学会黄静文等[译].焊接手册(第二卷)焊接方法【M】.北京:机械工艺出版社(第七版).1988 3.关桥.刘方君.董春林.高能束流焊接技术的应用与发展趋势【C】.第九次全国焊接会议论文集.1999 4.李亚江.王娟.有色金属焊接及应用.北京:化学工艺出版社.2006 指导教师意见: 签名: 年月日系主任意见: 签名: 年月日

铝及铝合金焊接施工工艺标准

铝及铝合金焊接施工工艺标准 1 适用范围 本工艺标准适用于铝及铝合金的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接。 2 施工准备 2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外,还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定。 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准 《铝及铝合金轧制板材》GB/T-3880-1997 《铝及铝合金热挤压管》第一部分:无缝圆管GB/T4437.1-2000 《铝及铝合金拉(轧)制无缝管》GB/T6893-2000 《铝及铝合金焊丝》GB/T10858 《铝及铝合金焊接管》GB/T10571 《铝制焊接容器》JB/T4734-2002 2.2 材料 2.2.1 一般规定 工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告,并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝,母材和焊丝应妥善保管,防止损伤、污染和腐蚀。当选用国外材料时,其使用范围应符合相应标准的规定,并应有该材料的质量证明书。 2.2.2 母材 2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定。 2.2.2.2 当对母材有特殊要求时,应在设计图样或相应的技术条件上标明。 2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用,必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件,并对改动部位作详细记载。 2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用。 2.2.3 焊接材料 2.2. 3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定。 2.2. 3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素,并应符合下列规定。(1)焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝。 (2)焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝。 (3)焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝。 (4)异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝 2.2. 3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定。 2.2. 3.4 手工钨极氩弧焊电极应选用铈钨极,也可选用钍钨极,施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径。

6061铝合金焊接变形的数值分析

NO.6,2004 山东机械 引言 为解决能源短缺、环境污染等问题,在汽车制造中采用铝合金轻量化已成为世界汽车工业的发展趋势。在国内,经济成本、铝合金的焊接变形大等因素制约了汽车的铝合金化发展。6061强化铝可广泛应用于汽车车体,与钢材相比较,6061强化铝合金热传导率、线性膨胀系数大,焊后易于软化,焊接变形大,给铝合金薄板的焊接变形数值分析带来一些难点。因此应进一步铝合金的焊接工艺及变形模拟的研究工作。 当前焊接变形数值模拟的方法主要有热弹塑性法及固有应变法,在热弹塑性方法模拟时,6061铝合金特殊的焊后软化特点会给模型的准确建立带来很大的困难。本文采用了热弹塑性方法对6061铝合金的焊接变形进行分析。关于热弹塑性分析和6061的软化现象已经有文献报道,但是迄今尚无把6061的软化现象引入到有限元分析之中的报道。本文用简化的模型在有限元分析中考虑了6061铝合金的软化现象,提高了数值分析的精度。 16061铝的软化现象 6061属于Al-Mg-Si系列铝合金,是一种可热处理强化的铝合金,依靠合金元素(如Mg、Mn、Si、Cu及Zn等)在a固溶体中形成的强化相在基体中的弥散分布来获得较高的强度,有时在合金系中添加少量的Cr、Ni、Ti等元素以获提高机械性能和细化晶粒,焊前一般为固溶处理加人工时效处理状态,焊后必然会产生软化现象,故焊后在试板上 6061铝合金焊接变形的数值分析 王宗茂1 王建平1 吴飞2 (1.济南锅炉集团有限公司;2.上海交通大学) 摘 要:本课题是上海汽车工业基金汽车轻量化研究工作的一部分。汽车轻量化对于节省能源、保护环境、提高安全都 有着重要的现实意义,而铝合金材料的应用则是解决该问题的有效途径之一。目前,国内在这一方面尚与先进国家存在较大差距,主要是由于铝合金结构在焊接工艺上存在较大问题。国内外相关文献主要集中在焊后组织及性能的模拟,本课题旨在对铝合金结构的焊接变形进行数值分析,为制定和优化焊接工艺提供必要的参考。 关键词:6061铝合金焊接变形焊后软化热弹塑性方法固有应变法 NumericalAnalysisonWeldingDeformationof6061AluminumAlloy WangZongmao1WangJianping1WuFei 2 (1.JinanBoilerGroupCo.,Ltd.2.ShanghaiJiaoTongUniversity) :Aluminumalloysareidealmaterialstomaketheautomobilelightenedinordertosavetheenergy andimprovethesafety.ButsomefactorspreventAluminumalloysfrombeingusedmorewildlyintheautomobileanditisanimportantonethatthesuitableweldingtechniqueisdifficulttofind.Thealuminumalloy’srigidityissmallerthanthesteel’s,anditwillbesoftenedinthewelding.Somorefactorsshouldbeconsideredandsomeconstraintsshouldbemodifiedinthesimulationofthealuminumalloywelding. :6061AluminumalloyWeldingdeformationWeldedsofteningHeatelastic-plasticInherent strain SHE JI YU ZHI ZAO 设计与制造 36--

新能源汽车动力电池激光清洗与焊接工艺研究应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c212613026.html, 新能源汽车动力电池激光清洗与焊接工艺研究应用 作者:葛伟良黄川川 来源:《科学与信息化》2018年第21期 摘要随着新能源汽车的快速发展和需求的不断扩大,其核心部件动力电池的安全性及生产效率备受瞩目。本文针对目前新能源电池制作中焊接及焊前处理新工艺进行工艺实验研究,对铝合金动力电池模组生产中的BUSBAR片及极柱采用激光清洗、激光焊接工艺,模组端板与侧板连接中激光焊接工艺进行设备选型及工艺实验研究,推动激光新工艺在动力电池领域应用,促进新能源电池的低能耗、快速、安全、绿色生产。 关键词新能源;动力电池;激光;铝合金;清洗;焊接 新能源汽车发展十多年,尤其近几年发展十分迅速,应用日趋成熟。目前,欧美国家及日本,都把发展新能源汽车作为战略制高点来考虑,国家投入力量加强产业的发展。尤其是欧盟一些国家不仅是提出“禁止销售燃油时间表”,而且也上升到具体是法律层面,同时应采取一些“限行”措施。中国则是更为主动、更积极、更为系统地推动新能源汽车的发展,中央和地方两级政府在财力强力支持。作为新能源汽车的心脏——动力电池已成为相关企业研发的重中之重。 为降低电池重量,电池结构中通常采用铝合金结构,尤其电池pack模组承重外壳、busbar 电极连接片的组装对结构的可靠性要求极高,以前该部分常采用铆接、电弧焊,超声波焊,电阻焊等方式,不但费时费力,而且容易产生安全隐患。 公司对某国内巨头企业传统工艺产线升级改造中,提出激光清洗、焊接工艺,并做了大量实验研究、验证,推动激光工艺在新能源动力电池方面应用。 1 电池极柱铝合金激光清洗实验 铝合金在空气中极易氧化,表面会形成硬质氧化层,由于氧化层熔点较高,在激光焊接过程中需较大能量打碎,不但消耗较大能量拖累焊接速度,而且极易形成未焊透、未熔合、表面成型不均匀,并且氧化层在熔池中反应形成气孔,熔池中未完全熔化的氧化层会形成夹渣及造成热裂。同时为提高铝合金激光焊接中吸收率,激光清洗应具有清洗细小纹路打毛表面作用。为高效去除铝合金表面氧化层,采用激光清洗工艺对6061铝合金氧化层去除进行了实验研究。 1.1 设备选型

目前最先进的焊接工艺 搅拌摩擦焊

目前最先进的焊接工艺,搅拌摩擦焊,你知道原理吗 搅拌摩擦焊是由英国焊接技术研究所于1991年发明的新型焊接技术,其原理如下图所示。 一根安装在主轴上的形状为蜗杆形式的搅拌针在一定压力下被插入焊缝位置,搅拌针的长度一般要比焊缝深度略浅,以此来保证主轴的轴肩能紧贴被焊接的工件表面。当工件与搅拌针和轴肩摩擦生热,焊缝附近的材料会因受热产生严重的塑性变形,但是,并不是熔化,只是成为一种“半流体”的状态,随着主轴带动搅拌针沿着焊缝的走向进给,搅拌针不断把已经处于“半流体”状态的材料搅拌到身后,当主轴离开后,这些材料将冷却固化,从而形成一条稳定的焊缝。

大家都知道,以铝合金和镁合金为代表的轻质合金是航空航天器的主要结构材料之一。然而这些轻质合金的可焊性都非常差,传统的各种熔焊工艺都无法从根本上杜绝热裂纹、气孔和夹渣等这些焊接缺陷的产生,需要靠操作者具有非常高超的技术和工艺才能保证焊接质量。并且,熔焊的高温会产生大量热量和有毒的烟气,这对操作者的身体健康也造成了很大的威胁。而搅拌摩擦焊的出现从根本上解决了这一系列问题。 其次,相较于传统熔焊工艺在焊缝附近形成重新铸造形态,搅拌摩擦焊由于主轴会给被焊接的工件部位施加一个很大的压力,所以在焊缝附近得到的是锻造形态,这种锻造形态组织比铸造形态组织致密得多,因而焊接后零件的机械性能也比传统熔焊工艺做出来的好得多。 而搅拌摩擦焊最大的优势体现在其本质是把机械能转化成焊接所需要的热能,所以可以用特定的公式相当准确的计算出焊接热及其引发的工件热变形的量,从而为事前的补偿和事后的纠正提供了几乎不依赖操作者经验的定量的依据,这是任何一种传统焊接工艺都望尘莫及的。

铝合金通用焊接工艺规程

铝合金通用焊接工艺规程 1 使用范围及目的 范围:本规范是适用于地铁铝合金部件焊接全过程的通用工艺要求。目的:与焊接相关的作业人员按标准规范作业,同时也使焊接过程检查更具可操作性。 2 焊前准备的要求 2.1 在焊接作业前首先必须根据图纸检查来料或可见的重要尺寸、形位公差和焊接质量,来料不合格不能进行焊接作业。 2.2 在焊接作业前,必须将残留在产品表面和型腔内的灰尘、飞溅、毛刺、切削液、铝屑及其它杂物清理干净。 2.3 用棉布将来料或工件上的灰尘和脏物擦干净,如果工件上有油污,使用清洗液清理干净。 2.4 使用风动不锈钢丝轮将焊缝区域内的氧化膜打磨干净,以打磨处呈白亮色为标准,打磨区域为焊缝两侧至少25mm以上。 2.5 焊前确认待焊焊缝区域无打磨时断掉的钢丝等杂物。 2.6 钢焊和铝焊的打磨、清理工具禁止混用。 2.7 原则上工件打磨后在48小时内没有进行焊接,酸洗部件在72小时内没有进行焊接,则焊前必须重新打磨焊接区域。 2.8 为保证焊丝的质量,焊丝原则上用完后再到焊丝房领用,对于晚班需换焊丝的,可以在当天白班下班前领用,禁止现场长时间(24小时以上)存放焊丝。 2.9 在焊接作业前,必须检查焊接设备和工装处于正常工作状态。焊 前应检查焊机喷嘴的实际气流量(允差为+3L/min),自动焊焊丝在8圈以下,手工焊焊丝在5圈以上,否则需要更换气体或焊丝;检查导电嘴是否拧紧,喷嘴是否需要清理。导电嘴不能只简单的采用手动拧紧,必须采用尖嘴钳拧紧。检查工装状

态是否完好,若工装有损坏,应立即通知工装管理员进行核查,并组织维修,禁止在工装异常状态下进行焊接操作。 2.10 焊接前必须检查环境的温度和湿度。作业区要求温度在5?以上,MIG焊湿度小于65,,TIG焊湿度小于70,。环境不符合要求,不能进行焊接作业。 2.11 焊接过程中不允许有穿堂风。因此,在焊接作业前必须关闭台位附近的通道门。当焊接过程中,如果有人打开台位相近处的大门,则要立即停止施焊。如果台位附近的空调风影响到焊接作业,也必须将该处空调的排风口关闭,才能进行焊接作业。 2.12 对于厚度在8mm以上(包括8mm)的铝材,焊接要预热,预热温度 80?,120?,层间温度控制在60?,100?。预热时要使用接触式测温仪进行测温,工件板厚不超过50mm时,正对着焊工的工件表面,距坡口表面4倍板厚,最多不超过50mm的距离处测量,当工件厚度超过50mm时,要求的测温点应位于至少75mm距离的母材或坡口任何方向上同一的位置,条件允许时,温度应在加热面的背面上测定,严禁凭个人感觉及经验做事。 2.13 按图纸进行组装,点焊固定,点焊要满足与焊接相同的要求,不属于焊接组成部分的点焊要尽可能在焊接时完全熔化(图纸要求的点焊 除外,如焊接垫板的固定),组焊后不能出现图纸要求之外的焊点,部件固定后按图纸要求进行尺寸、平行度、垂直度等项点的自检,自检合格后,根据图纸进行焊接,操作工人必须及时、真实填写操作记录。 2.14 当图纸要求或工艺要求使用焊接垫板时,应将焊接垫板点焊在工件上,点焊应符合焊接质量要求,点焊要求为:焊接垫板小于100mm时,在焊接垫板两端点焊固定,焊接垫板大于100mm时,根据焊接垫板长度点焊均匀分布,间距100mm。 2.15 为了避免腐蚀,铝合金配件存放时不允许直接采用钢或者铜材质的容器存放,不允许将配件直接放置在钢制的工装或地板上。 2.16 对于焊缝质量等级为

铝铝合金的焊接特点

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,去除氧化膜。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,或者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,因而焊接铝及铝合金时,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,为了获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。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、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。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大,随着硅含量增加,合金结晶温度范围变小,流动性显著提高,收缩率下降,热裂倾向也相应减小。

铝与铝合金的焊接方法

铝合金焊接的几种先进工艺:搅拌摩擦焊、激光焊、激光- 电弧复合焊、电子束焊。针对于焊接性不好和曾认为不可焊接的合金提出了有效的解决方法,几种工艺均具有优越性,并可对厚板铝合金进行焊接。 关键词:铝合金搅拌摩擦焊激光焊激光- 电弧复合焊电子束焊 1 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,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。 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铝合金表面易产生难熔的氧化膜(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线膨胀系数大,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。 2 铝合金的先进焊接工艺 针对铝合金焊接的难点,近些年来提出了几种新工艺,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,并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。 2. 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 Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺[1~2 ] 。图1为搅拌摩擦焊接示意图[3 ] 。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热塑性状态,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。图2 为搅拌摩擦焊接过程[4 ] 。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,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织变化小,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,对于薄板铝合金焊后基本不变形。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去除氧化膜,并在48 h 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:

【CN109967869A】一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910274668.8 (22)申请日 2019.04.08 (71)申请人 上海工程技术大学 地址 201620 上海市松江区龙腾路333号 (72)发明人 张培磊 吴希 何珊珊 李绍伟  卢庆华 闫华 于治水  (74)专利代理机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 31227 代理人 王一琦 (51)Int.Cl. B23K 26/12(2014.01) B23K 26/21(2014.01) B23K 26/60(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方 法 (57)摘要 本发明涉及铝合金薄板激光焊接技术领域 的一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方法, 在合适的工艺参数下能够实现薄板铝合金的叠 焊,避免了较大热影响区以及激光焊接时气孔的 产生,获得的叠焊工件强度较高。在采用脉冲激 光焊接同时在一定角度通入保护气体,保护气气 流方向与焊接方向相匹配,降低了铝合金熔池氧 化;通过调整工艺参数减少了焊接时熔池金属的 飞溅。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 109967869 A 2019.07.05 C N 109967869 A

权 利 要 求 书1/1页CN 109967869 A 1.一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方法,其特征在于,包括如下步骤: 1)焊前准备步骤:取两块厚度均为1mm的铝合金板(1),将其中一块铝合金板(1)的上板面作为焊接面(2),采用砂纸打磨焊接面(2),使得焊接面(2)处于平整状态,打磨完成后清理焊接面(2)的待焊区域(3)以及两块铝合金板(1)的相对面,用丙酮或酒精将焊接面(2)上的待焊区域(3)彻底擦拭干净,然后等丙酮或酒精完全挥发使得上述的待焊区域(3)处于干燥状态,上述焊接面(2)上的待焊区域(3)为焊缝的覆盖区域,上述焊接面(2)上的待焊区域(3)是宽度为1mm的、焊接时被焊缝覆盖的长条状平面; 2)装夹步骤:将两块铝合金板(1)上下叠加放置并形成矩形的叠加区域,并用夹具同时夹住两块铝合金板(1),两块铝合金板(1)叠加区域的宽度控制在30-40mm,上述待焊区域(3)的长度方向平行于叠加区域的长度方向; 3)焊接步骤:调整激光焊接的工艺参数,使得功率2.6~2.8W,焊接速度5~8mm/s,激光脉冲持续时间10~13ms、频率9~16Hz,保护气喷气装置(5)输出的保护气体为99.9%的氩气,保护气体流量15~20L/min,其中,焊接方向以待焊区域(3)的长度方向为准,以焊接前进方向为准保护气喷气装置(5)的出气端在激光焊机(4)焊接端后面2~3mm的位置,保护气体的喷射方向线与焊接面(2)形成30度的夹角,调整完毕后用激光焊机(4)对装夹完成的两块铝合金板(1)进行焊接,焊接时激光束与焊接面(2)形成的夹角为90度; 4)焊后检测与分析步骤:焊后对焊缝的外观进行目测检验,对焊接接头进行力学性能检测,采用XRD对金属间化合物进行成分分析。 2.根据权利要求1所述的一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方法,其特征在于:两块铝合金板(1)的相对面之间的间隙不大于0.1mm。 3.根据权利要求1所述的一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方法,其特征在于:在焊接步骤中激光焊接的脉冲激光离焦量为0mm。 4.根据权利要求1所述的一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方法,其特征在于:在焊前准备步骤中打磨焊接面(2)时,先用粗砂纸打磨焊接面(2),然后再用细砂纸打磨焊接面(2)。 5.根据权利要求4所述的一种6061铝合金薄板脉冲激光叠焊工艺方法,其特征在于:上述粗砂纸选为800目的规格,细砂纸选为2000目的规格。 2

铝及铝合金焊接

铝及铝合金的焊接

铝及铝合金是工业中应用最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。随着近年来科学技术以及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。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 有色金属non-ferrous metal,狭义的有色金属又称为非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。随着科学技术的发展,有色金属的应用日趋广泛。虽然有色金属只占金属总量的5%左右,但有色金属在工程应用中的重要作用确实钢铁或其他材料无法代替的。有色金属具有特殊的性能,比常规钢铁材料的焊接更复杂,这给焊接工作带来很大的困难。 铝合金是工业中应用最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。随着近年来科学技术以及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。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 什么是金属盒非金属,什么是黑色金属和有色金属,什么事合什么是金属盒非金属,什么是黑色金属和有色金属,金?目前,已知的的化学元素有118 种,其中自然界只存在92 种,科学家成功研制出并已经得到承认和命名的元素有18 种,有8 种元素没有得到承认和命名。人们通常把这些元素分成金属和非金属两大类。从物理性能上来看,具有导电性、导热性、可塑性以及特殊光泽的元素叫金属,反之是非金属。常见的金属有铁、铝、铜、镁、锌等。在非金属中,常温下呈气态的有氢、氧、氩等;常温下呈液态的有溴;常温下呈固态的有碳、硼等。 金属又可分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属通常是指铁、铬、锰和铁基合金,其他的金属合金称为有色金属。 合金是有两种或两种以上的金属元素与非金属元素所组合成的具有合金性质的物质。3A21 就是由铝和锰组成的以铝为基的合金。 有色金属的分类有色金属按其性质、用途、产量及其在地壳中的储量状况一般分为有色轻金属、有色重金属、贵金属、稀有金属和半金属五大类。在稀有金属中,根据其物理化学性质、原料的共生关系、生产工艺流程等特点,又分稀有轻金属、稀有重金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属、稀有放射性金属。

焊接工艺评定规范

焊接工艺评定规范 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 焊接工艺评定(Welding Procedure Qualification,简称WPQ) 为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定是保证质量的重要措施,为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠依据。 目的 1.评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范所要求的焊接接头; 2.验证施焊单位所拟订的焊接工艺规程(WPS或pWPS)是否正确。 3.为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。 意义 焊接工艺是保证焊接质量的重要措施,它能确认为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是否符合设计要求,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。 焊接工艺评定应用范围: 1、适用于锅炉,压力容器,压力管道,桥梁,船舶,航空航天,核能以及承重钢结构等钢制设备的制造、安装、检修工作。 2、适用于气焊,焊条电弧焊,钨极氩弧焊,熔化极气体保护焊,埋弧焊,等离子弧焊,电渣焊等焊接方法。评定过程: 1、拟定预备焊接工艺指导书(Preliminary Welding Procedure Specification,简称PWPS) 2、施焊试件和制取试样

3、检验试件和试样 4、测定焊接接头是否满足标准所要求的使用性能 5、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定 工艺评定常规测试 >>外观检测 >>无损探伤 >>拉伸测试 >>弯曲测试 >>冲击测试 >>硬度测试 >>低倍金相测试 >>表面裂纹检测 工艺评定相关标准 评定参考标准: 工艺评定的标准国内标准 SY∕T4103-1995 (相当于API 1104) NB/T47014-2011 《承压设备用焊接工艺评定》 SY∕T0452-2002 《石油输气管道焊接工艺评定方法》(注:供石油,化工工艺评定)JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》(注:公路桥梁工艺评定可参照执行)GB50236-98 《现场设备,工业管道焊接工程施工及压力管道工艺评定》 《蒸汽锅炉安全技术监察规程(1996)》注:起重行业工艺评定借用此标准 欧洲标准

铝合金焊接工艺

铝合金焊接工艺 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

铝合金焊接工艺 铝合金具有较高的比强度、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性,并且工艺成形性和焊接性能良好,MIG焊是铝合金焊接的主要方法之一。由于铝合金表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料;如运载火箭的液体燃料箱,超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。本文主要研究了MIG焊接6063铝合金的工艺方法。 焊接材料 焊接所采用的母材为6063铝合金,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;焊丝所用的材料为5356铝合金焊丝;壁厚在3mm以下时,不开坡口,不留空隙,不加填充丝;焊接薄铝件, 最好是用低温铝焊条WE53。 焊前准备 坡口加工 铝材可采用机械或等离子弧等方法切割下料。 坡口加工采用机械加工法。加工坡口表面高应平整、无毛刺和飞边。 坡口形式和尺寸根据接头型式,母材厚度、焊接位位置、焊接方法、有无垫板及使用条件。 焊接工艺参数的选择 应在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数

表1手工钨术氩弧焊接工艺参数 焊前清洗 首先,用丙酮等有机溶液除去油污,两侧坡口的清理范围不小于50mm,坡口及其附近(包括垫板)的表面应用机械法清理至露出金属光泽。焊丝去除油污后,应采用化学法除去氧化膜,可用5%~10%的NaOH溶液在70℃下浸泡30~60s,清水冲洗后,再用10%的HNO3常温下浸2min,清水冲洗干净后干燥处理。清理后的焊件、焊丝在4h内应尽快完成施焊。 焊接工艺要求 定位焊缝应符合下列规定: 1)焊件组对可在坡口处点焊定位,也可以坡口内点固。焊接定位焊缝时,选用的焊丝应与母材相匹配。 2)定位焊缝就有适当的长度,间距和高度,以保证其有足够的强度面不致在焊接过程中开裂。 3)定位焊缝如发现缺陷应及时处理。对作为正式焊缝一部分的根部定位焊缝,还应将其表面的黑料,氧化膜清除,并将两端修整成缓坡型。

铝合金焊接通用工艺规范(定版)

铝合金焊接工艺规范 技术部 编制 审核 批准 ××工业有限公司 2012.6.26

前言 本规范根据××工业有限公司,定制与实施设计规范、工艺规范、试验规范的要求,按《企业标准编写的一般规定》,为明确铝合金焊接的工艺要求而制定。 本规范是公司在铝合金焊接中的经验总结,对于生产起指导作用。 本规范编制部门:技术部 本规范制定日期:2012-6-26。

一、目的 为规范焊工操作,保证焊接质量,不断提高焊工的实际操作技术水平,特编制本规范。 二、编制依据 1. GB/T 985.3 《铝及铝合金气体保护焊推荐坡口》 2. GB/T10858-2008《铝及铝合金焊丝》 3. GB/T24598-2009《铝及铝合金熔化焊焊工技能评定》 4. GBT3199-2007 《铝及铝合金加工产品贮存及包装》 5. GBT22087-2008《铝及铝合金弧焊接头缺欠质量》 6.有关产品设计图纸 三、焊前准备 3.1 焊接材料 铝板 3A21(原LF21)及铝合金型材。 焊丝:S311铝硅焊丝 ER4043 直径φ2,φ3,焊丝应有制造长的质量合格证,领取和发放由管理员统一管理。铝硅焊丝抗裂性好,通用性大。 3.2 氩气 氩气瓶上应贴有出厂合格标签,其纯度≥99.99%,所用流量8-16升/分钟,气瓶中 的氩 气不能用尽,瓶内余压不得低于0.5MPa ,以保证充氩纯度。氩气应符合 GB/T4842-1995。 3.3 焊接工具 ①采用交流电焊机,本厂用WSME-315(J19)。 ②选用的氩气减压流量计应开闭自如,没有漏气现象。切记不可先开流量计、后开气 瓶,造成高压气流直冲低压,损坏流量计;关时先关流量计而后关氩气瓶。 ③输送氩气的胶皮管,不得与输送其它气体的胶皮管互相串用,可用新的氧气胶皮管

铝合金焊接质量控制手册

铝合金焊接质量控制手 册 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

铝合金焊接质量控制手册Quality Control Manual Of Aluminium And Aluminium alloys Welding 编制: 审核: 会签: 批准:

目录 catalog 1前言(f o r e w o r d) (3) 2标准及术语(s t a n d a r d a n d t e c h n i c a l t e r m s) (3) 3职责与权限(r e s p o n s i b i l i t y a n d a u t h o r i t y) (3) 4合同评审及设计评审 (11) (contract and design evaluation) 5分包(s u b c o n t r a c t) (13) 6焊接人员(w e l d e r) (13) 7检验人员(i n s p e c t o r a n d t e s t e r) (14) 8设备及工装(e q u i p m e n t a n d f i x t u r e) (14) 9焊接作业(w e l d i n g o p e r a t i o n) (16) 10母材与焊接材料(b a s e m e t a l a n d w e l d i n g m a t e r i a l) (17) 11储存与搬运(s t o r e a n d h a n d l i n g) (18) 12焊前热处理和焊后热处理 (18) (heat treatment before and after welding) 13焊接相关检验 (18) (relative welding inspection and test) 14不合格品及其纠正 (20) (unqualified products and correction) 15校准(a l i g n m e n t) (20) 16标识及可追溯性(m a r k a n d t r a c e a b i l i t y) (20) 17质量记录(q u a l i t y r e c o r d) (21) 1 前言 本手册对公司铝合金焊接质量控制的有关活动做出了规定,符合DIN6700《轨道车辆及其部件焊接》中的最高级别C1级(安全性高的轨道车辆部件)的有关规定。 本手册是对公司《质量手册》的完善和补充,专门用于描述铝合金焊接质量控制的有关活动,要求各有关单位遵照执行。 本手册适用的产品范围:轨道车辆铝合金车体及其部件焊接。 2 标准及术语 本手册所采用的标准是DIN6700系列标准及其引用的相关标准,本手册所采用的术语与标准中的术语一致,不再赘述。

6063铝合金焊接工艺

铝合金焊接工艺 铝合金具有较高的比强度、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性,并且工艺成形性和焊接性能良好,MIG焊是铝合金焊接的主要方法之一。由于铝合金表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料;如运载火箭的液体燃料箱,超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。本文主要研究了MIG焊接6063铝合金的工艺方法。 焊接材料 焊接所采用的母材为6063铝合金,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;焊丝所用的材料为5356铝合金焊丝;壁厚在3mm以下时,不开坡口,不留空隙,不加填充丝;焊接薄铝件, 最好是用低温铝焊条WE53。 焊前准备 坡口加工 铝材可采用机械或等离子弧等方法切割下料。 坡口加工采用机械加工法。加工坡口表面高应平整、无毛刺和飞边。 坡口形式和尺寸根据接头型式,母材厚度、焊接位位置、焊接方法、有无垫板及使用条件。 焊接工艺参数的选择 应在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数 表1手工钨术氩弧焊接工艺参数

焊前清洗 首先,用丙酮等有机溶液除去油污,两侧坡口的清理范围不小于50mm,坡口及其附近(包括垫板)的表面应用机械法清理至露出金属光泽。焊丝去除油污后,应采用化学法除去氧化膜,可用5%~10%的NaOH溶液在70℃下浸泡30~60s,清水冲洗后,再用10%的HNO3常温下浸2min,清水冲洗干净后干燥处理。清理后的焊件、焊丝在4h 内应尽快完成施焊。 焊接工艺要求 定位焊缝应符合下列规定: 1)焊件组对可在坡口处点焊定位,也可以坡口内点固。焊接定位焊缝时,选用的焊丝应与母材相匹配。 2)定位焊缝就有适当的长度,间距和高度,以保证其有足够的强度面不致在焊接过程中开裂。 3)定位焊缝如发现缺陷应及时处理。对作为正式焊缝一部分的根部定位焊缝,还应将其表面的黑料,氧化膜清除,并将两端修整成缓坡型。

铝及铝合金焊接工艺参数介绍步骤及注意事项

铝及铝合金的焊接工艺技术参数介绍、方法、步 骤及注意事项 一、为什么MIG焊铝的工艺难题较多 答:MIG焊铝的工艺难题主要有: (1)铝及铝合金的熔点低(纯铝660℃),表面生成高熔点氧化膜(AL2O3 2050℃),容易造成焊接不熔合; (2)低熔点共晶物和焊接应力,容易产生焊接热裂纹; (3)母材、焊材氧化膜吸附水分,焊缝容易产生气孔; (4)铝的导热性是钢的3倍,焊缝熔池的温度场变化大,控制焊缝成型的难度较大; (5)焊接变形较大。 二、铝及铝合金焊接难点 (1)强的氧化能力铝在空气中极易与氧结合生成致密结实的Al2O3膜薄,厚度约μm。Al2O3的熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点(约660℃),而且体积质量大,约为铝的倍。焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易形成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。因此,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并加强焊接区域的保护。 (2)较大的热导率和比热容铝及铝合金的热导率和比热容约比钢大1倍,焊接过程中大量的热量被迅速传导到基体金属内部。因此,焊接铝及铝合金比钢要消耗更多的热量,焊前常需采取预热等工艺措施。 (3)热裂纹倾向大线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时的体积收缩率达%左右,因此焊接某些铝合金时,往往由于过大的内应力而产生热裂纹。生产中常用调整焊丝成分的方法来防止产生热裂纹,如使用焊丝HS311。? (4)容易形成气孔形成气孔的气体是氢。氢在液态铝中的溶解度为100g,而在660℃凝固温度时,氢的溶解度突降至100g,使原来溶解于液态铝中的氢大量析出,形成气泡。同时,铝和铝合金的密度小,气泡在熔池中的上升速度较慢,

铝制压力容器焊接工艺规程

铝制压力容器焊接工艺规程 1 适用范围 本工艺标准适用于铝及铝合金压力容器的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接; 2 准备 2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外,还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定; 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准 《铝及铝合金轧制板材》 《铝及铝合金热挤压管》第一部分:无缝圆管 《铝及铝合金拉(轧)制无缝管》 《铝及铝合金焊丝》 《铝及铝合金焊接管》 《铝制焊接容器》 2.2 材料 2.2.1 一般规定 工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告,并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝,母材和焊丝应妥善保管,防止损伤、污染和腐蚀;当选用国外材料时,其使用范围应符合相应标准的规定,并应有该材料的质量证明书; 2.2.2 母材 2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定; 2.2.2.2 当对母材有特殊要求时,应在设计图样或相应的技术条件上标明; 2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用,必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件,并对改动部位作详细记载; 2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用; 2.2.3 焊接材料 2.2. 3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定; 2.2. 3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素,并应符合下列规定; (1)焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝; (2)焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝; (3)焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝; (4)异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝 2.2. 3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定; 2.2. 3.4 手工钨极氩弧焊电极应选用铈钨极,也可选用钍钨极,施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径; 2.3 作业人员 2.3.1 铝及铝合金施工应具有符合国家质量技术监督或国家压力容器、压力管道监察机构有关法规要求的质量管理体系; 2.3.2 主要作业人员:焊工,管道工,无损探伤工

铝合金焊接工艺

铝合金焊接工艺 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

铝合金焊接工艺 铝合金具有较高的比强度、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性,并且工艺成形性和焊接性能良好,MIG焊是铝合金焊接的主要方法之一。由于铝合金表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料;如运载火箭的液体燃料箱,超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。本文主要研究了MIG焊接6063铝合金的工艺方法。 1.1焊接材料 焊接所采用的母材为6063铝合金,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;焊丝所用的材料为5356铝合金焊丝;壁厚在3mm以下时,不开坡口,不留空隙,不加填充丝;焊接薄铝件, 最好是用低温铝焊条WE53。 1.2焊前准备 1.2.1 坡口加工 铝材可采用机械或等离子弧等方法切割下料。 坡口加工采用机械加工法。加工坡口表面高应平整、无毛刺和飞边。 坡口形式和尺寸根据接头型式,母材厚度、焊接位位置、焊接方法、有无垫板及使用条件。 1.2.2 焊接工艺参数的选择 应在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数

表1手工钨术氩弧焊接工艺参数 2.1焊前清洗 首先,用丙酮等有机溶液除去油污,两侧坡口的清理范围不小于50mm,坡口及其附近(包括垫板)的表面应用机械法清理至露出金属光泽。焊丝去除油污后,应采用化学法除去氧化膜,可用5%~10%的NaOH溶液在70℃下浸泡30~60s,清水冲洗后,再用10%的HNO3常温下浸2min,清水冲洗干净后干燥处理。清理后的焊件、焊丝在4h内应尽快完成施焊。 3.1焊接工艺要求 3.1.1 定位焊缝应符合下列规定: 1)焊件组对可在坡口处点焊定位,也可以坡口内点固。焊接定位焊缝时,选用的焊丝应与母材相匹配。 2)定位焊缝就有适当的长度,间距和高度,以保证其有足够的强度面不致在焊接过程中开裂。 3)定位焊缝如发现缺陷应及时处理。对作为正式焊缝一部分的根部定位焊缝,还应将其表面的黑料,氧化膜清除,并将两端修整成缓坡型。

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