浅议汽车钢铝异种金属焊接技术

浅议汽车钢铝异种金属焊接技术
铝合金具有密度小,比刚度和比强度高,导热、导电性能好,抗腐蚀破坏能力优异及良好的加工性能等一系列优点,被广泛用到航空航天、交通工具等领域。

汽车工业中大多采用铝合金代替钢材的方法来减轻车身重量,钢、铝异种金属的连接逐渐增多,因此,钢、铝异种金属间的焊接成为轻量化汽车制造过程中的重要工艺之一。

然而,钢和铝两种金属材料在物理和化学性能方面存在着巨大的差异,并且钢与铝的固溶度非常低,钢与铝在焊接过程中容易形成大量的脆性金属间化合物,焊接时容易出现裂纹、未熔合等,会导致接头力学性能大大降低。

因此,钢、铝异种金属焊接非常困难,是一大技术难点,加强钢与铝异种金属焊接技术的研究,对于推动钢与铝异种金属的连接及应用具有重要的意义。

一、铝和钢异种金属的焊接性分析
当要焊接的两种金属的物理、化学性能相差较大,且互溶性很低时,极容易产生大量脆硬性金属间化合物,从而严重降低异种金属焊接接头的力学性能。

脆性金属间化合物对异种金属焊接接头力学性能的影响程度与其成分、形貌特征及分布状态有关。

当金属间化合物属于高脆硬相,且以针状或层片状出现在界面处时,会割裂基体,严重增大焊接接头的脆性断裂倾向,导致接头的力学性能恶化;当金属间化合物脆硬性较低,同时呈现细小颗粒状弥散分布在焊接接头时,此时它对接头力学性能的恶化作用有所减弱。

当两种金属材料之间的物理化学性能接近,而且同时能够形成间隙式连续固溶体或者具有较高的互溶性,即异种金属间具有“冶金学上的相容性”时,可以实现异种金属材料之间的有效连接。

铝和钢异种金属的主要热物理性能相差很大,性能上的差异往往会导致铝、钢焊接性较差,主要表现在以下几个方面:
1.由于铝和钢的熔点相差800~1000K,两者的溶点差异性明显,
当低熔点的铝及铝合金已经完全熔化时,钢还保持着固体加热状态,两者不会形成冶金结合,而是铝液漂浮在钢材表面,这就使得两者很难发生熔合现象;两者密度相差也比较大,当钢完全熔化时,铝液漂浮在钢表面上,使冷却结晶后焊缝成分非常不均匀,严重地降低了焊接接头的质量。

2.钢、铝的热导率相差大约3倍,这使两者之间很难均匀加热;其线膨胀系数相差1.4~2倍,在焊接过程中必然会在焊接接头的侧面产生残余热应力,使接头严重变形,而且这种变形不能通过热处理来消除,甚至导致焊缝和热影响区产生裂纹,会严重降低焊接接头的质量。

3.铝及铝合金在加热时,在铝表面易形成稳定的难熔的氧化膜(Al2O3),Al2O3既阻碍液态金属间的结合,又容易形成焊缝中的夹渣,直接导致焊接接头的强度和塑性降低。

特别是焊接过程中接头内产生大量的脆Fe-Al金属间化合物,这些金属间化合物降低了焊缝的塑韧性,增大了焊缝脆性,这是铝和钢熔化焊焊接的最主要障碍。

二、钢、铝异种金属的焊接方法
根据对钢、铝异种金属的焊接性分析,钢、铝异种金属焊接后存在种种质量问题和困难,因而必须采取特殊工艺措施和选择合适的焊接方法,才能获得满意的焊接接头。

目前,钢、铝的焊接工艺方法大致可以分为压焊、钎焊和熔化焊三大类。

1.压焊。

压焊方法有滚焊、爆炸焊、扩散焊、搅拌摩擦焊等。

激光滚焊是由滚压焊和激光焊复合而成的,激光滚焊利用高能密度激光对金屬材料进行加热,通过紧随其后的滚轮对材料施加压力完成接合。

应用激光滚焊焊接异种金属材料时,高能密度激光束照射在高熔点的母材一侧,加热到两种材料熔点之间的某一温度,熔点高的母材没有发生熔化,而低熔点母材在热传导的作用下熔化,然后在界面处发生液-固反应,其有助于抑制界面处金属间化合物层的生成。

扩散焊是将两种或两种以上的金属材料紧密贴合在一起,放到真空或保护气氛中一定压力和温度下保持一段时间,使两个接触面之间
的原子相互扩散形成有效联接的焊接方法。

温度、压力、扩散时间和表面粗糙度是影响接头质量的主要因素。

摩擦焊是一种焊接效率高、质量稳定、节能、精密、一致性好的固相连接技术,可实现异种材料的焊接,如钢、铝焊接,对钢、铝母材的种类没有附加的要求,纯铝与碳钢、纯铝与不锈钢、铝合金与碳钢以及铝合金与不锈钢等各种异种金属接头,摩擦焊都可以进行连接,
2.钎焊。

钎焊是将焊件加热到高于钎料(熔点低于焊件金属)而低于焊件的熔化温度,钎料熔化并润湿焊件金属,填充接头间隙并且和母材金属互相扩散实现连接的一种焊接方法。

钎焊过程中焊接参数具有良好的可控性,故金属间化合物层的厚度可以通过调节焊接参数来控制,而且界面反应过程还可以通过控制钎料的钎焊过程中焊接参数具有良好的可控性。

3.熔-钎焊。

熔-钎焊焊接技术作为一种优质的异种金属材料连接方法,目前已开发出多种工艺方法,如电弧熔-钎焊、激光熔-钎焊和激光电弧复合熔-钎焊等,目前,熔-钎焊焊接技术已在钢、铝异种金属连接得到了广泛地应用。

熔-钎焊是用焊接热源对两种不同材质的母材加热,基于两种母材熔点的差异,在高熔点母材金属材料不发生熔化的条件下,使低熔点母材金属和填充材料熔化,一方面,熔化的低熔点母材金属与填充材料形成熔化焊接头,另一方面,二者混合在一起铺展到高熔点母材金属表面形成钎焊接头。

钢、铝熔-钎焊技术充分利用了铝与钢熔点的差异,一方面可以不受焊接接头形状的影响,实现钢、铝的优质高效连接,强度可以达到铝合金熔焊接头的强度水平;另一方面避免钢熔化形成脆性的Fe-Al 金属间化合物相,削弱焊接接头的性能。

三、结语
钢、铝异种金属的焊接结构正是实现汽车轻量化的有效手段之一。

钢、铝异种金属复合结构可以充分发挥两种材料的固有优势,具有质轻、强度高以及耐蚀性好等综合优势,在汽车制造、航空航天等领域具有越来越广泛的应用。

本文介绍的几种钢、铝异种金属的焊接方式
均能够得到力学性能优良的燥接接头,但是由于这几种焊接方法各有优点,具体实际应用时,应结合具体情况综合应用。

合集下载

异种金属的焊接性问题阐述

异种金属的焊接性问题阐述

异种金属的焊接性问题阐述一、绪论目前对于异种金属合成的发展,铝和钢的焊接也成为机械制造业中的重点与难点,由于不同金属性能的差别,导致异种金属的焊接具有较大的难度性。

钢和铝的连接方式有粘接与机械连接两种,粘接的使用比较局限,不适用于超强度的焊接要求,适合对接头强度要求低的焊接过程;而机械焊接能实现较高的接头焊接强度,但是不能保证良好的气密性,而且机械连接一般会留下连接痕迹[1],对于要求精密的金属部件,这种方法显然不适合。

为了实现异种金属的合成,达到最佳的金属性能,降低金属制造成本,近年来,广大研究人员正在对异种金属焊接技术进行研究与探索,本文就异种金属焊接技术的相关方法与问题进行了论述。

二、铝钢异种金属的焊接性在各种加工制造行业中,铝合金的质量轻、耐腐蚀性强、延展性较高[2],成为目前广泛应用的一种轻金属,而钢是机械加工行业中使用最普通的金属,在工业建设中扮演着重要的角色。

近年来,以铝、铝合金为基本材料的金属构件使用越来越普遍,并得到了人们的关注。

铝与钢的金属的物理与化学性能上有较大的差异,导致铝与钢焊接过程难以实现,主要的差异体现在以下几点:(1)熔点不同;钢的熔点比铝的熔点高,在两者进行焊接的过程中,由于温度的变化当铝完全熔化成液体的状态时,钢仍处于固态的形式;两者的密度也相差很大,如果实现了铝与钢的同时融化,这时候由于液态的铝水比钢水的密度小,会浮在钢水上,在对金属进行冷却、定型时,就导致两种金属融合的不均匀,从而降低金属接头的性能。

(2)夹渣现象容易发生;夹渣现象指的是铝及合金在焊接的过程,在母材上形成氧化膜,这种氧化膜很难融化,从而阻碍了两种金属的融合;通常在熔池表面也会产生氧化膜,并随着温度的升高变得越来越厚。

氧化膜会严重影响到液态金属的融合,最终导致金属焊缝中出现夹渣的现象[3]。

(3)铝钢焊接接头变形问题;由于铝与钢的密度、热导率相差较大,两者的线膨胀系数也差距很大,在铝和钢的焊接过程中会造成焊接接头的变形,严重时会造成焊接金属裂纹的产生。

2024年浅谈异种金属的焊接

2024年浅谈异种金属的焊接

2024年浅谈异种金属的焊接一、异种金属定义异种金属,顾名思义,指的是在化学成分、物理性能以及机械性能等方面存在显著差异的两种或多种金属。

在实际应用中,由于不同金属具有各自独特的优点,异种金属的连接需求应运而生。

这种连接不仅要求保持原有的金属特性,还需要确保连接处的强度和密封性,因此,异种金属的焊接成为一项重要技术。

二、焊接性评估在进行异种金属焊接之前,首先需要对两种金属的焊接性进行评估。

这包括对金属的化学成分、物理性能、机械性能以及热处理性能的全面分析。

通过对比两种金属在这些方面的差异,可以预测焊接过程中可能遇到的问题,并据此选择合适的焊接方法和材料。

三、焊接方法选择异种金属焊接的方法选择需要考虑多种因素,如金属的种类、厚度、结构形式以及焊接要求等。

常见的焊接方法包括电弧焊、激光焊、等离子焊等。

在选择焊接方法时,需要确保焊接过程中的热量输入、熔池形成和冷却速度等参数能够满足异种金属焊接的要求,以获得高质量的焊接接头。

四、焊接材料选用焊接材料的选择对于异种金属焊接的成功至关重要。

在选择焊接材料时,需要考虑母材的化学成分、力学性能以及焊接工艺要求。

通常情况下,焊接材料的成分应介于两种母材之间,以确保焊接接头在性能上能够与母材相协调。

此外,焊接材料的熔点和热膨胀系数等特性也需要与母材相匹配,以避免产生焊接缺陷。

五、焊接工艺参数焊接工艺参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。

在异种金属焊接中,需要特别关注焊接电流、电压、焊接速度、预热温度等参数的设置。

这些参数的选择需要综合考虑金属的种类、厚度、热导率以及热膨胀系数等因素。

通过合理的工艺参数设置,可以获得良好的焊缝成形和焊接接头性能。

六、焊接接头设计焊接接头的设计对于异种金属焊接同样重要。

在接头设计时,需要充分考虑应力分布、热传递以及变形等因素。

合理的接头设计可以减少焊接过程中的应力集中和变形,提高焊接接头的强度和密封性。

同时,还需要考虑接头的可维修性和可检查性,以便在必要时进行修复或更换。

铝钢异种金属焊接性能的研究

铝钢异种金属焊接性能的研究

铝钢异种金属焊接性能的研究1. 概述近年来,随着节能减排和环保要求的提高,在保证汽车安全性能的前提下,汽车轻量化成为了汽车工业发展的重要方向.铝以其在地球上的储量大、密度低、比强高、耐腐蚀性强等大量优点,使其在汽车轻量化进程中得到广泛应用.当前大量交运工业都采用了'以铝代钢'的铝/钢焊接复合结构.国内外科研工作者研究了多种铝钢焊接的方法,如扩散焊、爆炸焊、摩擦焊、熔化焊、钎焊、熔钎焊等,但存在异种材料连接强度不高或者连接方法使用范围受限等缺点.冷金属过渡焊(CMT)是一种新型焊接技术,能够实现送丝与焊接中焊丝熔滴过渡的相互协调,具有无飞溅、热输入低和效率高等优点,有着广阔的应用前景.铝/钢界面的金属间化合物及种类将严重影响铝/钢焊接接头性能,而影响CMT焊接工艺性能的主要参数有:焊接电流、焊接时间、电弧电压、焊接速度和送丝速度等.本文基于C M T焊接工艺技术,探究了1050铝合金板和Q235镀锌板焊接接头的微观组织和力学性能.为了使评价指标权重的确定更加科学准确,本文将层次分析法和熵值法结合起来使用,取其权重的综合值作为指标的综合权重.既能够充分考虑专家的知识及经验,又可以减少在指标权重确定的过程中主观随意性影响,使评价结果更加客观可靠[6,8]。

综合权重计算公式为:2. 试验材料及方法选用规格为50mmX250mmX 1mm的1050铝合金板和Q235镀锌板作为焊接材质,焊丝选用直径为1.2mm的ER4043(AlSi5)焊丝.采用奥地利Fronius公司生产的TSP5000CMT数字化冷金属过渡焊机.焊接接头形式为搭接接头,铝合金板在上,镀锌板在下.焊接前先清洗镀锌钢板表面的油污,并在表面涂抹一层特定成分的特种钎剂,置于烘箱中烘干后待用.然后去除铝合金板表面的氧化膜,并用丙酮清洗.铝合金板清理干净后需要立即进行焊接,以防被再次氧化.焊接时的送丝速度为3.9mm/min,焊接速度为300mm/min.焊接后垂直于焊缝取样,分别制备拉伸试样和金相试样.金相试样经镶嵌、研磨和抛光后,先用4%的硝酸酒精腐蚀样品的钢侧,再用0.5%的氢氟酸水溶液腐蚀样品的铝侧,然后在显微镜和扫描电镜下观察组织.拉伸试验在电子万能试验机上进行,拉伸速度为1mm/min.a)电机的工作环境:设备在铺管船作业线室内使用,高盐雾、高湿度、尘土、金属粉尘等污染物较多,环境温度-20℃~+50℃;新型职业农民培养的苏南模式是在江苏经济发达地区全面推动城乡一体化的背景下,针对农村劳动力结构性变化引起的“谁来种地”现实问题,基于职业生涯选择、产业体系转型和生产技能提升的多重需求,将新型职业农民培养与高职院校教学改革相融合,确定了本土化来源的青年学生、现有农业经营主体、传统农民三类培养对象,采用三线耦合的培育路径培养青年职业农民、新型农业经营主体、新型农业生产者,定向培养本土化新型职业农民,形成“校地联动、教产衔接、开放共享、终身学习”的人才培养新模式,将职业养成、职业提升和终身学习有机耦合,实现精准培育和开放培养,从而解决谁来种地和如何种好地的问题(图2)。

异种金属的焊接

异种金属的焊接

异种金属的焊接本文对异种金属(铝-钢、铜-钢、钛-钢、Mg/Al、Ti/Al、Cu/Al)的焊接研究现状、异种金属的焊接应用、异种金属的焊接发展等方面进行了分析,希望对异种金属的焊接研究有所裨益焊接在现代的工业生产中,已成为一种重要的金属加工工艺方法,广泛地应用于造船、航空、航天、汽车工业及机械制造等许多现代工业部门, 随着科学技术的发展,异种金属的焊接技术发展越来越快,并且质量要求也越来越高。

为适应焊接技术发展的需要,研究异种金属的焊接工艺技术已成为焊接领域的一种发展趋势。

1 异种金属的焊接研究现状1.1 铝钢异种金属焊接研究现状近年来,环保问题越来越受到重视,汽车工业为了节约燃料、保护环境、不断努力减轻汽车重量,因此对汽车用材料提出了更高的要求。

增加铝材的使用量是其中的重要措施之一, 所以在汽车工业生产中,采用“钢+铝”双金属焊接结构成为汽车轻量化的首选方案,这必然涉及到铝和钢两种材料之间的连接。

目前,应用于铝和钢连接的焊接方法主要有:压焊(滚焊与爆炸焊、摩擦焊、搅拌摩擦焊)、钎焊、熔焊、扩散焊、电弧焊、激光焊和磁脉冲焊等。

铝钢之间的焊接,一直是焊接领域的难点和热点问题,其中脆性金属间化合物的生成是影响接头性能的主要因素。

压力焊和钎焊由于基体可以在焊接过程中保持固态,同时焊接热输入容易控制,因此接头的性能一般不受限于金属间化合物的厚度,比较适于铝钢之间的焊接,但是这种焊接方法效率较低,对工件的尺寸和形状有特殊的要求,不适于大批量生产。

而熔焊方法比较灵活,效率较高,但是金属间化合物又成为不可避免的附加产物。

虽然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生长动力学以及如何促进铝合金熔体润湿钢板表面等方面还没有系统研究,因此,解决上述问题对于促进高效的焊接方法在铝钢焊接中的应用具有重要的意义。

1.2 铜钢异种金属焊接研究现状随着经济的迅速发展和科学技术的不断进步,新材料、新工艺、新设备不断涌现,对零部件的性能提出了更高的要求。

简析车用铝合金焊接技术

简析车用铝合金焊接技术

简析车用铝合金焊接技术近年来,随着国名经济的稳步增加,汽车的保有量逐年增高,而汽车制造逐年在向环保、节能、轻量化的方向发展,而汽车的车身框架正在有空间框架逐步向铝合金材料的复合材料框架方向发展。

并且铝合金的车身框架还具有很好的耐腐蚀性,很高的比强度,非常好的热稳定性,并且在加工的时候成型容易等等的特点,使铝合金复合材料成为了汽车车架的实现汽车轻量化的较好选择。

但是由于铝合金本身的物理化学方面的性能,使其在汽车制造过程中的焊接过程中存在着一定的困难,例如铝的强氧化能力使铝合金在焊接过程中很容易产生氧化铝,从而导致焊接部位有大量的夹渣。

另外铝合金具有高的导电率和导热率,这使焊接电源产生的热能很快的由铝合金母材给传导出去从而造成焊接的困难。

另外还有铝线的膨胀系数大,铝合金在温度为370℃环境下,其塑性和强度都会出现明显的下降等等焊接特点。

如果采用与钢或铁同样的焊接方法将出现焊接品质不良等问题由于汽车用铝合金具有以上的特点并且在焊接汽车用铝合金时为了满足车辆的轻量化一般焊接的都是铝合金薄板,那么采用焊接这种结构的焊接方法一般都是采用氩弧焊的方法,较常采用的氩弧焊包括:熔化极氩弧焊MIG,钨极氩弧焊TIG,脉冲氩弧焊等。

在汽車生产过程中,企业一般在追求效益的同时还要对焊接的质量有很高的要求,因此,提升汽车铝合金的焊接技术对汽车大规模的生产有着重要的意义。

我们下面对汽车铝合金生产中焊接方法进行细致的分析和研究。

汽车用铝合金的焊接技术熔化极氩弧焊MIG和钨极氩弧焊TIG都是现代汽车工业中使用比较多的焊接技术,特别是钨极氩弧焊是汽车企业中生产非常成熟的技术。

一、熔化极氩弧焊MIG。

其工作原理是使用四轮将焊丝送入,同时导电嘴开始到点,这时焊丝与木材之间产生了电弧,焊丝开始融化,在这同时将氩气送入来保护焊丝与熔池,使他们免收外部的气体污染。

其特点是电流较高,其产生的热量很大,而且相对较集中,焊接速度也非常的快;另外其引弧难度相对较小,这样焊接的防护措施需要做到位,来防止过大的弧光和烟雾对焊工造成身体伤害。

异种金属焊接问题及焊接工艺分析

异种金属焊接问题及焊接工艺分析

异种金属焊接问题及焊接工艺分析摘要:随着新材料、新工艺、新设备的不断出现,对各类工程构件的性能提出了更高的要求,但是在工程技术中任何一种材料都不可能完全满足使用性能的要求。

由不同材料组成的结构不仅能充分利用各组成材料的优异性能,达到工程中的使用上的要求,而且还能节约贵重金属,降低结构整体成本,提高经济效益,在某些情况下异种材料结构的综合性能甚至超过单一金属结构。

因此异种金属焊接在各行业中得到越来越多的运用和受到人们的重视。

但近年来,国内外多次发生异种金属焊接结构的早期失效事故。

因此,如何保证异种金属焊接接头的可靠性就成为保证结构安全运行的关键。

所以,研究异种金属之间的焊接具有重要的工程实用意义。

关键词:异种金属焊接;问题;焊接工艺1异种金属焊接的特点焊接接头熔合区:是性能最差的区域,异种金属焊接结构的破坏多半发生在熔合区。

在靠近熔合区金属区域还形成性能不好的,成分变化的过渡层。

焊接接头的裂纹:(1)冷裂纹:在金属淬硬倾向和氢的作用及焊接应力的共同作用下产生。

(2)热裂纹:这是高合金钢焊缝,特别是纯奥氏体组织的焊缝最易出现在焊缝中的裂纹。

因焊缝中还存在未结晶低熔点共晶体液膜,在相应的应力作用条件下生成了裂纹。

碳迁移现象:会造成接头高温机械性能降低,高温下失效断裂增加,影响高温使用寿命的主要原因之一。

影响碳迁移的因素是温度和时间和化学成分。

2异种金属相溶性问题两者不同的金属是否能进行焊接,取决于这两种金属在焊接的时候,它们的合金的元素之间相互作用。

在两种不同金属元素不需要在液态环境下,也就是在固态条件下就可以发生互相熔解,并形成一种新的状态即固溶体,那么就可以说这两种金属元素符合冶金学概念上的“相溶性”定义。

那么这两种异性金属在原则上就可以进行焊接操作。

合金元素发生相溶必须满足一定的条件,首先,这两种金属的晶格类型一定要匹配,比如被要求焊接的两种异性金属都是立方晶格的样式;其次,被焊接的异性金属的原子半径一定要接近;最后还要求这两种元素在元素周期表中的位置相互临近,这表明了金属的电化学性质差异较小。

关于铝钢异种金属焊接的研究

关于铝钢异种金属焊接的研究1 前言在各种加工制造领域里,铝及铝合金应用非常广泛,因为铝合金质量轻、塑性好、耐腐蚀性强,铝合金已经成为当前得到广泛使用的一种轻金属。

在工业领域的发展过程中,钢作为一种最为普遍、最为常用的黑色金属,在机械制造业中处于非常重要的地位。

就目前制造业的发展情况来看,随着铝及铝合金结构件的广泛应用,铝与钢的连接问题越来越受到人们的深切关注。

一般情况,钢和铝的连接方式包括两种:(1)粘接。

粘接指的是在铝和钢的连接中,连接接头的机械强度非常有限,一般情况不太适合超强度的焊接要求,通常只是适用于一些对接头强度要求不是很高的情况;(2)机械连接。

在机械连接的过程中,连接的气密性很难保证,但是机械连接能够实现高强度的连接接头。

与此同时,还有一个问题就是机械连接后往往会留下明显的连接痕迹,这种缺点不能满足那些对表面要求相对较高的工件。

在异种金属的连接中,焊接是一种最常用的连接手段,广泛应用在异种金属的连接中。

2 铝钢异种金属的焊接性铝与钢的金属性能有很大的差异。

铝与钢焊接性较差的主要原因就是铝与钢性能的差异导致的。

铝与钢焊接中存在的主要问题可以归结为以下几点:(1)熔点不同导致焊接中的问题。

由于钢的熔点比铝的熔点高,所以一般情况下,在焊接过程中,当钢还处在固态的时候,铝已经完全熔化为液态,当钢完全融化了以后,两者的密度又不同,并且密度的整体差别很大。

这样一来,在熔化的过程中,当钢完全熔化了,液态的铝水就会浮在钢水的上方。

在这种情况下,如果等到钢水和铝水冷却之后,焊缝的成分就变的不够均匀,这往往就是造成接头性能变低的主要原因。

(2)夹渣现象的出现。

通常情况下,在焊接铝及合金的过程中会出现夹渣现象。

在铝及合金的焊接中,往往会在母材的上方形成很难熔化的Al2O3氧化膜,有时候熔池表面也会有这种氧化膜的存在。

随着熔池温度的越来越高,表面的氧化膜变得越来越厚。

氧化膜产生之后会造成液态金属的相互分离,不能够得到有效的结合,最终也导致金属焊缝产生夹渣现象。

异种钢的焊接

原则: 1.在焊接接头不产生裂纹的前提,如果不能兼顾
焊缝金属的强度和塑性,则应该选用塑性较好的 焊接材料。 2.在许多情况下焊缝金属性能只需要符合两种母 材的一种,即认为技术要求。 3.焊接材料应具有良好的工艺性能,焊缝成型美 观。 4.焊接材料应经济、易得。
异种钢焊接工艺要点:
(主要解决熔合线附近的金属韧性下降的问题) 1.异种钢焊接接头的设计,应有助于焊缝稀释率的
1、焊接方法选择
这类异种钢焊接时,选择焊接方法,除考虑生产和 具体条件外,关键是控制 熔合比,焊接时尽量减小熔合 比,以降低对焊缝的稀释作用。使用奥氏体钢或镍基合 金填充金属焊接或堆焊时,各种焊接方法可得到不同的 熔合比范围。
表1-19奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接方法熔合比及特点 比较
序号 1 2 3 4 5
减小,应避免在某些焊缝中产生应力集中。较厚 对接时宜用X形坡口或U形坡口。 2.焊接电流、焊条直径、焊接速度、焊条摆动方式 及焊接层数的选择,应以减少母材金属的熔化和 提高焊缝的堆积量为主要原则。 3.当被焊的两种钢之一是淬硬钢时必须预热,预热 温度应根据焊接性差的一方选择。 4.复杂结构应先分件组装焊接,然后 再整体拼装焊 接比整体组装焊接好
既要满足异种钢焊接质量(尽可能减小熔合 比防止裂纹产生),又要尽可能考虑效率和经济。
优先选择焊条电弧焊(焊条种类多,适应性 强。珠光体钢与高铬马氏体钢焊接可采用二氧化 碳焊;高合金异种钢焊接一般氩弧焊;简单异种 钢构件可采用扩散焊、钎焊等
异种钢焊接材料选择原则:
要求焊缝金属力学性能及其他性能不低于母材中 的较低的一侧的指标。
H1Cr26Ni21 0.18 1.40 0.54 26.2 18.80 27.01 24.90 e
(1)采用H1Cr19Ni9焊丝

浅析钢铝车身先进连接工艺

浅析钢铝车身先进连接工艺摘要:随着社会的发展,人们的生活品质不断提升,在这样的背景下汽车已经不仅仅是人们的出行代步工具,人们对于汽车的品质及安全等方面要求越来越高。

汽车车身连接技术是生产汽车中的关键环节,如果能在原有基础上突破,那么势必会在整个行业注入新鲜的血液关键词:钢铝车身;先进连接工艺;应用前言现阶段可用来减轻汽车重量的新型材料主要有高强度钢和轻质材料。

其中,高强度钢实现轻量化的主要途径是减薄钢板厚度,但厚度存在限制,不能无限减薄,轻量化效果会受到制约。

因此,采用轻质材料铝合金制作车身是目前比较可行的技术路线。

铝合金车身的连接技术是推广应用的关键,尤其是钢铝之间的连接技术,在客车行业尤为重要。

1铝-铝连接技术特点及应用本文铝-铝车身的连接采用了自冲铆接、铝点焊接和粘接技术。

1)车身上较薄的铝合金钣材(如车身蒙皮)之间的连接、铝合金角钢(连接加强件)与铝合金侧窗立柱矩形管之间的连接采用自冲铆接。

自冲铆接接头抗拉以及疲劳强度均高于同材质的铝点焊接头,但自冲铆接在连接操作过程中需要保留双侧进枪空间,在一定程度上限制了其应用范围。

2)因操作空间所限,前后围骨架、侧围骨架、顶盖骨架内的铝合金矩形管之间以及这些骨架总成在车身合装时的连接采用铝点焊接。

3)铝合金骨架与铝合金外蒙皮之间的连接采用粘接。

首先需要在骨架上涂抹聚合成环氧树脂专用胶,然后用夹具固定蒙皮与骨架,待胶固定后再拆掉夹具。

2钢-铝连接技术特点及应用由于铝合金材质的独特性,对于客车而言,尚无法像轿车一样全车使用铝合金材料,客车底盘骨架一般都采用钢材结构。

因此,客车车体结构的连接还包括铝合金车身与钢质底架之间的异材连接,实际应用中,常采用机械连接及二氧化碳气体保护焊接。

本文车身的钢-铝连接采用的正是螺栓连接及二氧化碳气体保护焊接,其主要方法是铝合金车身与钢质底架之间通过连接钢板连接,连接钢板的一端与铝合金车身用螺栓连接,另一端通过二氧化碳气体保护焊与钢质底架连接在一起,从而将铝合金车身与钢质底架连接起来,螺栓连接要在板件上开孔和拼装时对孔,增加工作量。

铝与钢异种金属焊接的研究与发展概况


冷却结晶后焊缝成分不均匀 , 使得焊接接头的性能降 低 。目前 ,铝与钢很难用熔化焊直接焊接 。 ( 2 ) 铝及其合金与钢焊接过程中 , 在铝母材表面
焊接 2006 ( 4 )
・17・ 爆炸焊是利用炸药爆炸时的可控能量 , 迫使两种 或两种以上的金属形成高质量的冶金结合的连接方 法 。爆炸焊是一种高压过程 , 在这个过程中由于两种 金属材料的碰撞 , 其表面的薄膜以塑性的方式从基体 上喷射出去 ,爆炸焊的时间非常短 , 以致结合材料间的 反应区 (或热影响区 ) 很小 , 而且少数原子由于碰撞速 度高 ( 200 ~500 m / s)而变成“ 浆状物 ” ,爆炸完成后“ 浆 状物 ” 迅速地冷却 ,剧变区形成一种金属与另一种金属 的熔合线 ,从而实现两种金属的连接 。 在各种焊接方法中 , 爆炸焊可以焊接的异种金属 的组合的范围最广 , 原则上讲爆炸焊可以应用于一切 异种金属的连接
接能够得到强度较高的连接接头 , 但是连接接头的气 密性无法保证 , 而且连接后一般会留下明显的连接痕 迹 ,这对一些表面要求非常高的工件 (如汽车覆盖件 ) 很难满足要求 。焊接作为一种最常用的连接手段 , 在 异种金属的连接中得到了较为广泛的应用 。
1 铝 /钢异种金属的焊接性
表 1列出了铝和铁的一些主要的物理参数 。从表 1 对两种金属物理性能参数的比较来看 ,铝与钢的金属性 能有很大的差异 。性能的差异是导致铝与钢焊接性较差 [1] 的主要原因 。铝与钢焊接中存在的主要问题有 :
[9]
镀锌钢板进行了摩擦焊的试验研究 ,试验得到的搭接接 头强度要好于相同条件下铝与非镀锌钢得到的接头强 度 ; X射线分析表明焊接接头有金属间化合物生成 ,化合 物主要以 Fe4 A l13和 Fe2 A l5 形式存在
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档