铝及铝合金钎焊20页PPT

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铝及其合金的焊接课件

铝及其合金的焊接课件

热导率
铝的热导率较高,约为 205W/(m·K),有利于焊接过程中 的快速散热。
线膨胀系数
铝的线膨胀系数约为23.5×10^6/℃,在焊接过程中容易产生较大 的变形。
化学特性
01
02
03
活泼性
铝是一种活泼金属,容易 与氧、硫等元素发生反应 ,形成致密的氧化膜。
对气体的亲和力
铝对气体的亲和力较强, 容易在焊接过程中与空气 中的氧气、氮气发生反应 。
激光焊接技术
激光焊接具有能量密度高、焊接速度 快、热影响区小等优点,可以有效提 高铝及其合金的焊接效率和质量。
搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊是一种新型的固相焊接技 术,能够有效避免气孔、裂纹等缺陷 的产生,提高焊接接头的致密性和强 度。
焊接过程的智能化与自动化
焊接机器人
采用焊接机器人进行铝及其合金的焊 接,可以实现自动化、智能化生产, 提高生产效率和产品质量。
焊接方法
熔化焊接
通过熔化母材和填充材料 实现连接,包括气焊、电 弧焊等。
压力焊接
通过施加压力使母材和填 充材料结合,如电阻焊、 摩擦焊等。
钎焊
使用熔点低于母材的填充 材料,通过熔化填充材料 实现连接。
焊接材料
填充材料
选择与母材相容、熔点合适的填 充材料,如铝丝、铝条等。
保护气体
选用高纯度的氩气、氦气等作为 保护气体,防止氧化和污染。
铝及其合金的焊接课件
contents
目录
• 铝及其合金的基本特性 • 铝及其合金的焊接性 • 铝及其合金的焊接技术 • 铝及其合金焊接的质量控制 • 铝及其合金焊接的应用实例 • 铝及其合金焊接的发展趋势与展望
01
铝及其合金的基本特 性

钎焊第七讲 常见材料的钎焊

钎焊第七讲 常见材料的钎焊
机理:惰性气氛中的低氧分压 氧化膜与金属膨胀系数相差很大 破损后与液态钎料发生润湿
图7.18 金属氧化物分解压与温度的关系
c.真空气氛钎焊: 氧分压更小,133Pa真空即可比高纯Ar的氧分压低
机理:低氧分压氧化物自分解; 生成的氧化物挥发; 碳钢中的C还原。
图7.19 金属氧化物与CO的自由能
钎焊工艺
KAlF4+K3AlF6共晶
Nocolok 填充Al-Si钎料合金丝,铝氟酸铯填充Al-Zn焊丝
国外:
固体钎剂填充Sn-10Zn共晶合金
铝钎焊膏
Al-12Si共晶钎料粉和Nocolok钎剂粉以有机载体制成膏状
正葵醇或聚乙二醇
Al钎焊中的一些特殊技艺
应用金属镓作为界面活性剂进行铝合金零件精密扩散焊
Step1: 在铝母材表面用棉签涂抹极微量的镓(~1mg/cm2, 合厚度~1.7mm); Step2: 母材加压~10MPa; Step3: 高频感应迅速加热至500oC,在1-2min完成,不需要钎剂;
b. 低银钎料设计的思维模式: 1. Ag含量≈15 wt.% 2. Cu-Zn含量应在70-85 wt.%,其中Zn含量不超过39 wt.%
铜磷钎料
图7.14 Cu-P二元相图 共晶组织:Cu+Cu3P
图7.15 Cu-Ag-Cu3P三元相图
为了节约Ag,降低熔点, 在Ag-Cu-P钎料中加1%的Sn
图7.21 TLP连接过程示意图
7.5 陶瓷与金属的钎焊
陶瓷的分类: 氧化物陶瓷,碳化物陶瓷,氮化物陶瓷和硼化物陶瓷 氧化物陶瓷:应用最广的属氧化铝陶瓷,Al2O3,又称刚玉,还有ZrO2等 氮化物陶瓷:Si3N4,硬度仅次于金刚石、立方氮化硼、碳化硼

铝及其合金的焊接PPT课件

铝及其合金的焊接PPT课件
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2、控制焊接工艺
➢TIG焊接工艺参数 对气孔倾向的影 响
➢采用大的焊接电 流配合较高的焊 接速度比较有利。 焊接工艺参数对气孔倾向的影响(LF6,TIG)
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2、控制焊接工艺
• MIG焊工艺参数对气 孔倾向的影响
• 低焊速配合高线能量 较好
MIG焊接时焊缝气孔倾向与焊接工艺参数的 关系(板Al-2.5%Mg,焊丝Al-3.5%Mg)
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防止焊缝中气孔的途径
• 铲根
• 将坡口下端(根部) 刮去一个倒角(成为 倒V形小坡口)
铲根对焊缝气孔的影响 (Al-4Mg-1Mn,MIG) 1-未铲根 2-铲根
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一、焊缝中的气孔
(二)防止焊缝中气孔的途径 1、减少氢的来源 2、控制焊接工艺 ➢ 限制溶氢量 ➢ 改善氢的逸出条件
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热处理强化铝合金焊接接头组织示意图
• 焊缝 • 铸造组织 • 强韧性与焊材有关
• 熔合区 • 晶粒粗大 • 塑性下降
• 过时效软化区 • 加热温度超过时效强化温度
热处理强化铝合金焊接接头组织示意图
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合金成分对过时效软化影响
• 图(a)Al-Cu-Mg合 金HAZ硬度变化 (手工TIG,焊后5 天自然时效)
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二、焊接热裂纹
(一)铝合金焊接热裂纹的特点 • 铝合金属于共晶型合金 • 铝合金的线胀系数大(约为钢的2倍)
27
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共晶型合金结晶温度区间与结晶裂纹倾向的关系
• 焊接条件下固相线一般 要向左下方移动。

金属材料焊接工艺课件3.1.1 铝及铝合金的焊接工艺编制及焊接(焊接工艺)

金属材料焊接工艺课件3.1.1 铝及铝合金的焊接工艺编制及焊接(焊接工艺)
洗,用清水冲洗干净。
二、焊接工艺分析
5、焊后清理
(4)用10%的稀硫酸刷洗或浸洗,然后用清水冲洗干净。 焊后表面清洗结束时,应检查是否清洗干净。具体办法是 用5%的硝酸银溶液滴在检查面上,若出现白色沉淀(AgAl), 说明尚未清洗干净,还应再次清洗,直到检查无沉淀生成 时方为合格。
三、编制焊接工艺卡
分析铝合金5052 的焊接性、选择合适的焊接 工艺,编制熔化极气体保护焊焊接工艺卡; 编制钨极氩弧焊焊接工艺卡。
5、5052的焊接性 (1)强氧化性:铝在空气中极易与氧结合生成致密的氧化膜
AI2O3薄膜,厚度约为0.1um。 AI2O3的熔点高达2050℃, 远超过铝及铝合金的熔点660℃,且体积质量大,约为铝的 1.4倍;
(2)铝的热导率和比热容大,导热快 焊接过程中大量的热量被 迅速传导到基体金属内部。为了得到高质量的焊接接头,必 须采用能量集中,功率大的焊接热源;
(6)合金元素烧损蒸发,铝合金中有低沸点的合金元素,这些 元素在高温下容易烧损蒸发从而降低焊缝金属的化学成分,降 低焊接接头的力学性能。通常采用含有低沸点元素含量比母材 高的焊丝或其他焊接材料。
(7)焊接接头的耐腐蚀性能低于母材,热处理强化的铝合金接 头的耐腐蚀性降低很明显,接头组织不均匀,耐腐蚀性越易降 低。焊缝金属的纯度和致密性也影响接头的耐腐蚀性,杂质较 多,晶粒粗大以及脆性相析出,不仅产生局部表面腐蚀而且经 常出现晶间腐蚀。
二、焊接工艺分析
1、焊接方法:
1)钨极氩弧焊 钨极氩弧焊方法电弧稳定,所得焊缝致密,焊接接头的
强度、塑性、韧性较好,在焊后残留熔剂腐蚀问题,适用于 0.5~20mm厚的板,管焊接及铸件焊补。
二、焊接工艺分析
铝及铝合金焊接一般采用交流电源,以利用“阴极清理” 作用来减小氧化膜的危害。当焊件厚度大于5mm、体积较大 的铸件焊补,或者焊接工作环境温度低于-10℃时,焊前应 整体或局部(用氧乙快焰或电弧)预热,预热温度一般为150~ 250℃。

11铝及铝合金钎焊讲解

11铝及铝合金钎焊讲解

工业纯铝
98.0%-99.0% 电线、电缆、配置合金
工业纯铝 纯铝的强度低,不能用作结构材料
铝合金
密度低、比强度高,纯铝的密度只有2700kg/m 仅为铁的1/4。
优良的物理、化学性能。导电性能好、磁化率低、 耐腐蚀等。
加工性能好,铸造性能好,易于塑性变形,经热处 理后还具有很高的强度。
纯铝通常制成管、棒、箔等型材,配制合金和脱氧剂 、 电线、电缆等。
原因: 1、铝在空气中可以生成致密的
氧化层,保护内层的铝。 2、氧化层能与酸性、碱性物质
反应。
工业纯铝
原子序数为13,原子量为26.98,面心立方结构,熔点 660℃,密度2.702
名称 高纯铝
工业高纯铝
纯度 99.93%99.99%
98.85%-99.9%
用途 科学研究、制作电器
铝箔、铝合金原料
解决的办法:提高钎料中的锌含量,有助于提高抗 蚀性。若在铝表面预镀铜或镍再用通常的锡铅钎 料钎焊,在界面处不会发生腐蚀。
软钎料
软钎剂
硬钎焊
铝及铝合金硬钎焊只能用铝基钎料,且多为铝硅系.
纯铝和LF21铝锰合金的钎焊性最好,其表面氧化物可以用 钎剂消除.
对于铝镁合金,镁的质量分数高于1.5%对钎焊性有很大影 响.随着含镁量的增加,合金表面的氧化镁也增多,现有的钎 剂不能有效去除,使钎焊性变坏.
铝及铝合金的钎焊
为什么拿破仑没有珍藏金制的餐具而门捷列 夫没有给奖励一只金杯呢?
铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3、SiO2杂质)
铁钙钠钾镁 14.55%
氧 49.13%
铝7.73% 硅
26%
铝的发现
1825年,丹麦科学家奥 斯特发表文章说,他提炼出一块 金属,颜色和光泽有点象锡。

铝及铝合金的焊接

铝及铝合金的焊接

铝及铝合金的MIG焊气体保护: 大多数焊接过程中,氩气使用最普通 ,其纯度应为99.99%以上。当焊接厚大铝 及铝合金时,以氩气为基体加入一定数 量的氦气,可以改善焊缝熔深,减少气 孔和提高生产率,氦气的加入视板厚情 况而定,板越厚加入的氦气应该越多。 铝及铝合金MIG焊的焊接设备: 铝及铝合金的MIG焊一般都包括1.送 丝机构2.焊枪3.电源4.控制电路5.供气系 统6.水路等。
二.铝及铝合金的焊接方法
铝及铝合金焊接需要考虑的因素: 铝及铝合金焊接需要考虑的因素:
根据焊接车间和焊接场地的可能性和焊接足 够移动至靠近焊接设备决定。 够移动至靠近焊接设备决定。 焊接后零件的性能,如焊缝强度、冲击韧性、 焊接后零件的性能,如焊缝强度、冲击韧性、 疲劳强度和抗腐蚀性能等。 疲劳强度和抗腐蚀性能等。 焊接加热是否允许对焊缝附近的基体材料产 生软化。 生软化。 焊缝的成形性是否良好。 焊缝的成形性是否良好。
钨极端部选择依据: 钨极端头选择总的原则是要根据熔透程度和焊缝成 形要求决定。一般在焊接薄板和焊接电流较小时,可 用小直径的钨极,并将其磨成尖锐角;在焊接电流大 时,则要求钨极末端磨成钝角或带平顶的锥角。 钨极氩弧焊时坡口形式和尺寸: 板厚小于2mm时,常采用卷边对接,当两边厚度相 差较大时,需将厚板边缘削薄,使两者板边厚度相当。 板厚小于 3mm时,可在不锈钢垫板上用单道焊进行 焊接。 厚度为4---6mm 时,常用双面焊进行焊接。 厚度大于6—7mm时,需开V形坡口或X形坡口。
i
平均电流
t
三、铝及铝合金焊接实例
焊接工艺过程: 1.装夹 2.点焊固定 3.消磨焊点 4.打磨去除氧化膜(插口式) 5.预热(清除水分和达到熔深) 6.检验(VT—ISO10042/2005)

铝及铝合金的焊接ppt课件

铝及铝合金的焊接ppt课件

铝合金接头中的结晶裂纹
铝合金的25焊接
铝合金接头热影响区中的液化裂纹
铝合金的26焊接
在母材的热影响区中,成
分为XC的铝合金在平衡状态下, t1温度下组织为+,t2时中 的组元开始向固溶体溶解,t3 时全部转化为固溶体。
液化裂纹的说明
铝合金的27焊接
在焊接快速加热条件下, 在t2 来不及溶解,达不到平衡, 到t3时仍可能为+两相状态, t4时已超过共晶温度,中的组 元还未完全溶入固溶体,则在 和两相界面出现共晶液相, 这种局部液化在焊接应力下沿 晶界液膜形成“液化裂纹”。
“过时效” : 一般在GP区合金发生强化, 微细共格相,开始出现 时强度进一步提高,一旦发生,向转化,强化作用 降低,转变结束时强化作用消失,成为“过时效”。
铝合金的41焊接
焊接过程中,焊接温度超过过时效温度,产生过时效和 脱溶,所以导致强度损失。
无论退火态还是时效态下焊接,焊后不经热处理,接头 强度均低于母材,特别是在时效态下焊接超硬铝,焊后即使 进行人工时效,接头强度系数(接头 / 母材)也没有超过 60%。
铝合金的2焊接
1. 铝合金的分类
铝合金的3焊接
可热处理合金
该类合金是通过加工强化和固溶强化来获得所需要的强度, 通常的固溶强化元素有Mg和Mn,主要在1xxx、3xxx、5xxx系 列的合金中。
不可热处理合金
材料的强度和硬度依靠合金成分和热处理(固溶处理和淬火 +自然或人工时效处理生成的细小弥散相强化)获得。主要的 合金元素主要存在于2xxx、6xxx、7xxx和8xxx系列合金中。
铝合金的34焊接
5. 铝合金焊接中接头的等强性问题
(1)不可热处理合金(LF Al-Mg) 不可热处理铝合金的主要问题是晶粒粗化

铝及铝合金的钎焊

铝及铝合金的钎焊
精品

铝钎剂
二、有机软钎剂
有机软钎剂主要是用三乙醇胺一氟硼酸盐型钎剂,这 种钎剂以三乙醇胺为基体物质,然后将一些氟硼酸盐 如氟硼酸锌、氟硼酸铵、氟硼酸镉中的一种或几种溶 解在有机胺溶剂中制成溶液。 去膜主要是氟硼酸盐组份在钎焊温度下发生分解产生 的氟化物的作用,其中重金属氟硼酸盐可析出沉淀金 属以改善钎料在铝表面的润湿作用。而三乙醇胺在较 高温度下可以溶解氧化铝膜,但过程非常缓慢。主要 作用在于对氟硼酸盐的强烈去膜作用起缓冲作用,另 外也促使重金属颗粒细化、均匀地在铝表面析出致密 镀层,从而有利于钎料润湿铺展。此类钎剂现广泛应 用于钎焊白炽灯的铝灯座。
精品
铝钎料
5.Zn-Al系钎料
该系钎料液相点温度范围382-400℃。Zn-Al共晶钎料 及富Al的亚共晶钎料流动性比Al-Si差的多,此外熔态 时粘度较大,添加w(Be)0.01%-0.06%可以得到改善。
6.Cd-Zn系钎料
该系钎料液相点温度范围265-350℃。本系共晶钎料钎 焊工艺性能和接头强度均属上乘。钎料可以加工成丝。 主成分Cd与母材Al的互溶度极小,Zn的含量又不高, 因此熔蚀易于控制。不足之处在于Cd的毒性和较深的 色泽。
(3)界面活性剂主要是金属离子。从理论上讲,凡电位比铝正的金 属离子都可以作为界面活性剂。钎剂反应时,金属离子被还原沉积
在铝母材表面上,随之铝溶解进入钎剂成为A13+。这种传质反应将显 此类钎剂以熔融法配制然后粉碎的方法最为理想,这样既能避免成分混 合不均匀又可保证干燥和没有水解。
精品
铝钎剂
二、氟化物基铝用硬钎剂
精品
铝及铝合金的硬钎焊
一、铝及铝合金硬钎焊时的钎焊性
铝及铝合金硬钎焊时的钎焊性与其成分、熔化 温度和热处理情况有密切关系。 纯铝和LF21铝锰合金的钎焊性最好,其表面 氧化物可以用钎剂清除。 硬铝的钎焊性很差,主要问题在于出现过烧。 煅铝合金的中LD2的钎焊性比较好它的含镁量 很低,对于钎焊性木有有害作用。 LD6锻铝合金的含镁量也不高,但是过烧敏感 性比LD2合金大得多。
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