焊接方法对铝合金拼焊板成形性能的影响
型材焊接工艺对铝合金结构强度的影响
型材焊接工艺对铝合金结构强度的影响摘要：铝合金结构广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等领域，而型材焊接是铝合金结构中常见的连接方式。
在铝合金结构的设计和制造中，应根据具体情况选择合适的焊接工艺，以确保结构的强度和稳定性。
本文依次分析TIG焊接、MIG焊接、焊丝填充焊接、熔化极氩弧焊接这四类工艺对铝合金结构强度的影响，以供参考。
关键词：型材焊接；铝合金结构；强度引言：铝合金具有密度低、强度高、耐腐蚀性强等优良性能，因此在航空、航天、汽车、建筑等领域得到了广泛应用。
而型材焊接是铝合金结构中常见的连接方式，其焊接工艺的选择对结构的强度和稳定性具有重要影响。
因此，研究不同型材焊接工艺对铝合金结构强度的影响，对于优化铝合金结构设计和制造具有重要意义。
一、TIG焊接TIG焊接在铝合金结构型材焊接工艺中的应用，对于轨道焊接具有重要意义。
TIG焊接在铝合金型材的焊接中，可以实现较窄的焊缝和较小的热影响区，从而提高焊接强度和机械性能。
在铝合金型材的焊接中，通常采用纯钨或钨合金作为钨电极，填充材料的选择必须与铝合金材料相匹配，以确保焊缝具有适当的强度和机械性能。
此外，TIG焊接的焊接速度较慢，有助于保持较低的温度，从而减少变形和裂纹的风险。
在铝合金结构型材的焊接中，通过优化TIG焊接参数和操作，可以实现较高强度的焊缝，确保轨道的安全性和可靠性。
在铁路轨道焊接中，TIG焊接被广泛应用于连接铝合金型材。
铝合金型材在轨道结构中具有重要作用，但由于其特殊的物理性质，焊接过程中容易出现变形和裂纹等问题，从而影响轨道的强度和稳定性。
因此，采用TIG焊接工艺可以实现较高质量的焊接，保证轨道结构的稳定性和可靠性。
同时，TIG焊接还可以避免氧化和污染，确保焊缝的质量和外观。
在铁路轨道焊接中，采用TIG焊接工艺可以实现铝合金型材高效连接，提高轨道的强度和耐久性。
二、MIG焊接MIG焊接，也被称为气体金属弧焊接，是一种常用的自动或半自动铝合金焊接工艺。
焊接材料及方法对铝合金焊接性能的影响研究分析
焊接材料及方法对铝合金焊接性能的影响研究分析发表时间：2016-10-14T16:14:39.177Z 来源：《低碳地产》2016年第7期作者：张云龙[导读] 随着工业技术的高速发展，对汽车、飞机的性能要求越来越高，对其产品所使用的材料及性能提出了更高的要求。
辽宁沈阳 110000 【摘要】本文首先介绍了铝合金的特点，而由于铝合金的特性，铝合金的焊接一直是工业生产的难点。
铝合金焊接过程中容易产生气孔、夹杂和焊接裂纹等缺陷，焊缝性能与表面质量往往难以达到设计要求。
本文对影响铝合金焊接接头性能的各种因素特别是对焊接材料和焊接方法进行了较为深入的分析，对铝合金焊接性能的提升具有一定的意义。
【关键词】焊接性能；焊接材料；铝合金1 背景随着工业技术的高速发展，对汽车、飞机的性能要求越来越高，对其产品所使用的材料及性能提出了更高的要求。
在这一背景下，具有优良物理、化学特性的铝及铝合金受到了越来越多的关注。
铝合金及其加工材料具有一系列优良特性，诸如密度小、比强度和比刚度高、弹性好、抗冲击性能良好、耐腐蚀、耐磨、高导电、高导热、易于进行表面处理、良好的加工成型性以及高回收再生性等。
近40年来，由于焊接技术的进步，高效率和高性能的焊接方法得到了推广，铝及铝合金在车辆、船舶、建筑、桥梁、化工机械、低温工程和宇航工业等各种结构方面的应用在不断扩大。
随着铝合金的生产技术的完善成熟和生产成本的不断降低，铝合金在各个领域的广泛应用推动了铝合金产业的发展，铝合金正在成为代替钢材作为结构材料的理想材料，也是当今所需要的节能、环保绿色材料。
2 铝合金焊接的主要问题2.1 焊接结晶组织焊缝金属是激冷的结晶组织，因此会伴随着不平衡结晶而产生偏析。
枝状晶轴间距愈小，偏析率愈小，反之，枝状晶轴间距愈大，偏析率亦愈大。
2.2 焊接裂纹问题焊接裂纹是焊接接头的最主要缺陷之一，可分为焊道金属中的纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、显微裂纹和焊根裂纹以及热影响区中的裂纹、层状撕裂和熔合线区附近的显微裂纹。
宋成：焊接参数对铝合金VPPA焊缝成形的影响
焊接参数对铝合金VPPA焊缝成形的影响宋成，韩永全（内蒙古工业大学材料科学与工程学院，呼和浩特 010051）摘要：在铝合金变极性等离子弧穿孔立焊过程中，正、反极性电流和离子气流量等焊接参数对焊缝成形及焊缝质量都有显著影响，这些焊接参数的合理匹配是保证穿孔过程和焊缝稳定成形的重要前提。
试验采用了厚度为10mm的LD10铝合金板作为焊接母材，重点研究了焊接电流和离子气流量对焊缝质量的影响，分析了正、反极性电流的幅值和时间比对焊缝成形的影响规律。
研究结果表明：随着焊接电流的增大，焊缝背面熔宽和余高增大，正面熔宽增大而余高减小；随着离子气流量的增大，焊缝背面余高和宽度增加，正面余高和宽度减小。
关键词：变极性等离子弧焊接；焊缝成形；焊接参数Effect of welding parameters on aluminum alloy vppa weld formationSONG Cheng,HAN Yong-quan(Material Institute,Inner Mongolia University of Technology, Huhhot 010051,China) Abstract: For the variable polarity keyhole plasma arc vertical welding process of aluminum alloy, the welding parameters including the positive and negative polarity electric current and plasma current quantity etc. have the remarkable influence on the formation of weld and the weld quality. The reasonable matching of these welding parameters is an important premise which guarantees the keyhole process and the weld stable forming. The welding base metal is the LD10 aluminum alloy the thickness of which is 10mm. The influence of the welding current and the plasma current quantity on weld quality has been studied, and the influence of the positive and negative polarity electric current amplitude and the time compares to the weld formation has been analyzed.It is found that with the welding current increased, melting width and surplus increase at the back of the weld, the melting width to increase and surplus to reduce at the frontage of the weld. With the plasma current quantity increased, melting width and surplus increase at the back of the weld, melting width and surplus to reduce at the frontage of the weld.Key words: VPPA; weld formation; Welding parameters.0 前言变极性等离子弧(VPPA)焊接方法与其他熔化焊接方法相比，具有能量集中、电弧挺度大、一次穿透深度大、焊后变形小等特点。
焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响分析
焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响分析摘要：随着我国经济发展水平的进一步提升，铝合金焊接结构的应用范围不断扩大，应用程度不断加深，在交通、航天和船舶等领域应用较广，对铝合金焊接性能的提升提出了新的要求和挑战，其中，焊接材料以及焊接工艺是焊接性能的重要影响因素，要对其进行分析。
基于此，本文介绍了铝合金焊接材料对焊接性能的影响，会影响焊接接头的力学性能和裂纹敏感性，然后从不同的气焊接头、不同的焊接溶剂和不同的焊接火焰三方面入手分析了铝合金焊接工艺对焊接性能的影响，对铝合金焊接性能的提升提供一些借鉴和参考。
关键词：焊接材料；焊接工艺；铝合金焊接性能引言：铝合金有着较强的耐腐蚀性，较低的密度和优惠的价格，被广泛应用于交通工具、航天航空以及石油化工等领域。
随着铝合金应用范围的进一步扩大，焊接铝合金性能越来越受到重视和关注。
所以，要把提升铝合金焊接性能作为发展铝合金的重要内容。
可以从铝合金焊接材料和焊接工艺的选择两个角度出发，综合分析和考虑各项影响因素，选取提升性能的最优方案。
1.铝合金焊接材料对焊接性能的影响焊丝是常见的焊接材料，也包括很多类型，根据产品的不同特性可以选择不同类型的焊丝，通常情况下，按照母材的应用性能以及成分进行选取，可以大致选择不同质和同质两种类型的焊丝。
同时，也可以依据构架组成空间暗淡或者是其他要求选择焊接工艺类型，比如，焊缝的抗腐蚀性、抗裂性和大小。
在一般的焊接中，主要以母件的成分和材料为选择依据，需要选取和母件规格型号相一致的焊丝开展焊接工作，来有效提升不同构件部分的焊接性能，在进行焊接时要考虑以下方面的内容。
1.1影响焊接接头的力学性能焊丝有着不同的规格型号，不同型号间焊丝自身的强度也有所不同。
针对在完成焊接后对抗裂性等力学性能要求较高的铝合金构件，可以选择具有高强度的焊丝，把焊丝强度控制在4000系之上，相反情况下，在完成焊接后，还要结合变化情况进行再次加工的铝合金构件，就要选择具有低强度的焊丝，焊丝最好包含硅成分，来确保在结束焊接开展再加工工艺时焊丝不会出现断裂的情况。
扩散焊工艺对6063铝合金焊接接头性能的影响
扩散焊工艺对6063铝合金焊接接头性能的影响0 前言铝合金因其熔点低、密度小、塑性好等优点在航空航天、汽车、船舶、机械制造及化学工业中大量应用［1］。
例如，在电子设备热控制技术中广泛应用的散热冷板多采用铝合金制造［2］。
由于铝与氧亲和力较大，在空气中极易与氧形成一层致密的Al2O3薄膜，熔点高达2 050℃，在焊接过程中会阻碍金属之间的良好接触，并容易造成夹渣、气孔等缺陷［3－4］。
同时，铝合金的导热系数较大，焊接时产生热裂纹的倾向也较大。
因此，传统的熔焊方法不能获得满意的铝合金焊接接头，而扩散焊恰好可以弥补这一不足之处。
扩散焊接时，原子中的电子发生迁移和相互作用，形成相应的离子键、金属键或共价键，最终形成牢固的焊接接头［5－8］。
鉴于此，采用真空扩散焊接方法实现对铝合金的焊接，讨论焊接工艺参数(包括焊接温度、保温时间和焊接压力)对焊接接头性能的影响，研究铝合金扩散焊工艺与性能之间的关系，为铝合金的扩散焊提供试验指导。
1 试验材料及方法铝合金扩散焊试验采用的母材为6063，其金相组织主要为α-Al 固溶体，如图1所示。
固相扩散焊不采用中间层金属，瞬间液相扩散焊采用纯铜作为中间层金属。
铜箔的厚度约为25 μm，试验之前进行精细打磨并压平。
根据运行维护费计算方法，桃花山镇农民用水者协会末级渠系年运行维护费为7.16万元，调关镇农民用水者协会和东升镇农民用水者协会的末级渠系年运行费用合计为5.96万元。
扩散焊试验在氩气气氛保护的电阻炉内进行，真空度为6．0×10－1Pa，加热平均升温速度为10℃/min，加热至连接温度后，开始计保温时间，保温至预定时间后，试样随炉冷却至100℃取出。
图1 母材金相组织在焊接试验之前对铝合金表面及Cu箔片表面进行去氧化皮处理。
将母材试样待连接面、中间层箔片表面依次在800号、1 200号、2 000号金相砂纸上打磨，再将其放入盛有丙酮溶液的H66005型超声波清洗仪中清洗，以确保表面平整光洁。
焊缝对拼焊板纵向拉伸成形性能的影响规律
Ｔｈ ｉｉｅ ｌ ｍｅ ｔ ｅ ｆｎ ｔ ｅ ｅ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｔ ｏ ｗａ ｅ ｌ ｙ ｄ ｏ ｎ ｌ ｚ ｔ ｅ ｓ ｍｐ ｏ ｅ ｔ ａ ａ ｙ ｅ ｈ
拉伸（ 焊缝平行 于拉伸方 向） 时屈服强度、 抗拉强度 提 高 ， 变 硬 化 指 数 和伸 长 率 降 低 是影 响拼 焊 板 成 应
形 能力 的主要原 因． 是 ， 向拉伸 时焊缝 提 前 失效 但 纵 导 致拼 焊板 延伸 率下 降 的原 因 目前 只是停 留在 焊缝 塑性差 的定 性分 析上 Ｅ ， ］尚未见 到 能从 机理 上 揭示 延 伸率 与母 材 、 焊缝之 间关 系 的文献 ． 笔 者基 于等 应变假 设 推导 出拼 焊 板 纵 向拉 伸延 伸 率与 母材 、 焊缝 及其 宽度 尺 寸之 间 的关 系 ， 结合 并 有 限元 方法研 究 了拼 焊板 纵 向拉伸 成 形性 能 的影 响
成形 ， 节省 了工序 以及 总体 的模 具 成 本 ． 组 成 板料 其 可 以具 有不 同 厚 度 、 能 、 质 和表 面 涂 层［ ， 性 材 １ 具 ］ 有 灵活 的可设 计 性 ． 而 ， 然 由于 焊缝 及 其 热影 响 区 的 度下降．
拉伸 时平均延伸率 与母材 材料参数 、 焊缝材料 参数及 母材 与
于焊缝 时 ， 大成 形高 度下 降 了 ３ ％ ， 失效 发生在 最 ０ 且
焊缝界 面 ． 而且 基础 试 验结 果 表 明［ ， 焊 板 纵 向 ４ 拼 ］
删 咖 ， ＩＧＤ ｎｉ ， Ｕ鼢 ， ， ＸＮ ａｙ ｇ Ｈ ｎ
焊接工艺对铝合金焊接性能的影响李学成雷济旭
焊接工艺对铝合金焊接性能的影响李学成雷济旭发布时间：2021-10-13T03:57:14.570Z 来源：《中国科技信息》2021年10月中29期作者：李学成雷济旭[导读] 现如今，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，铝合金焊接结构在轨道交通、航空航天、石油化工和船舶等领域广泛应用。
为提高铝合金的焊接性能，本文研究了焊接工艺和焊接材料对焊接性能的影响。
实验材料采用5083-H116铝合金和6082-T6铝合金，利用光学显微镜、显微硬度仪、扫描电镜等测试手段，对接头组织、力学性能进行了分析。
实验结果表明：采用仰焊的焊接接头的硬度较高，焊接质量较好；6082铝合金在拉伸性能上略高于其他材料，且在硬度上较高。
中国航发哈尔滨东安发动机有限公司李学成雷济旭黑龙江哈尔滨 150066摘要：现如今，我国的经济在快速发展，社会在不断进步，铝合金焊接结构在轨道交通、航空航天、石油化工和船舶等领域广泛应用。
为提高铝合金的焊接性能，本文研究了焊接工艺和焊接材料对焊接性能的影响。
实验材料采用5083-H116铝合金和6082-T6铝合金，利用光学显微镜、显微硬度仪、扫描电镜等测试手段，对接头组织、力学性能进行了分析。
实验结果表明：采用仰焊的焊接接头的硬度较高，焊接质量较好；6082铝合金在拉伸性能上略高于其他材料，且在硬度上较高。
关键词：铝合金；焊接工艺；焊接性能；力学性能；显微组织引言铝合金产品是现代工业生产中比较常用的一种合金材料，该材料不仅仅具有较高的热电导率和抗腐蚀能力，还具备较强的物理力学性能，在现代工业中的应用范围越来越广，但是在运用过程中还存在一些问题，尤其是在焊接环节，经常出现裂缝。
之所以出现这个问题，一方面是因为铝合金自身的化学活性比较强，容易形成氧化膜，具有难溶的特点，增加了焊接的难度，另一方面则是因为工作人员在施工过程中焊接方法以及工艺不达标，没有按照正确的施工顺序开展焊接工作。
1激光焊接铝合金的特点（1）功率大的激光头能够稳定焊接质量，随着激光加工的深入开发，功能越来越强大的激光头得到快速的应用。
焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响
焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响摘要：近几年来，随着水利工程和智能控制的快速发展，建筑机械产品逐渐走向专业化、多样化，简约化、量化，知识型、知识型。
建筑机械的质量和基本技术依赖于单个系统和大型结构的生产能力，与焊接结构，焊接技术，特别是焊接材料的发展，焊接设备和工艺管理模式密切相关。
关键词：工程机械；结构；工艺技术引言影响焊接产品质量的因素很多，焊接产品的最终产品可能不同于相关标准和使用要求。
焊装制品的经济效益与原设计要求相差较大，焊接技术的应用直接关系到大型金属结构的生产安全和产品的使用寿命。
焊接模具的工艺使用不当，会引起产品焊接模具结构的改变。
对焊接结构质量应采取有效的控制措施，为避免焊接质量问题的发生，本文对此问题的焊接改造控制工艺进行了研究和补充。
一、铝合金焊接材料对焊接性能的影响铝型材焊接材料的物理化学性能直接影响着焊接材料和焊接金属的物理、化学性能，优化焊接材料的性能至关重要。
MIG焊和 TIG焊是目前铝合金最常用的焊接方法。
保护气及焊丝是铝合金的重要焊接材料，铝合金的焊接性能受焊接材料的影响。
1.焊丝的选择选用铝及铝合金焊丝时，不仅要考虑良好的焊接工艺，还应根据接头结构要求，考虑其拉伸强度和塑性(弯曲试验)。
铝合金中镁含量大于3%时，应满足抗冲击性能要求，焊接材料的耐蚀性应达到母材高度或焊缝高度。
因此，选择焊丝时应遵循以下原则：纯铝焊丝的纯度一般不低于母材；铝合金焊丝的化学成分一般或类似母材；铝合金中抗腐蚀元素(镁、锰、硅等)的含量一般不低于母材；不同铝材的焊接温度比对铝不敏感材料的焊接温度高。
必须选用高强度母材的焊丝；不耐腐蚀(经热处理强化的铝合金)的高强度铝合金可以选用不同成分的焊丝，例如抗裂性好的盐酸焊丝。
推荐5,6,7系列母材ER5356焊丝型号为：/AlMg或er5087/almg4.5mnzr7。
两种材料均具有良好的抗裂强度和抗裂孔隙，并具有良好的强度性能。
选用焊丝规格时，首选大直径焊丝。
- 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、"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、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)。
焊接方法对铝合金拼焊板成形性能的影响
拼焊板技术以其节约材料、减轻车重、降低成本、提高安全性等优点成为一种先进的制造技术。
在汽车车身方面已有大量应用拼焊板技术，但是在ULSAB（世界轻质钢制车身协会）和 ULSAB-AVC（超轻型钢车身——高级汽车概念）计划中，建议是运用拼焊板技术使车身重量减轻45%。
而目前拼焊板的应用并没达到这个水平，这也就给未来提高拼焊板在车身上的应用提供了一个很大的空间。
研究高性能的汽车用轻量化材料拼焊板工艺及其成形性能对提升我国汽车行业在国际中的竞争力具有举足轻重的作用，与此同时还将产生一定的经济效益和社会效益。
本文介绍了铝合金拼焊板焊接方法、激光焊接和搅拌摩擦焊的特点与难点，探讨了金属焊接工艺的原理、特点及国内外研究现状，指出了开展此项研究的必要性和重要意义。
主要通过以铝合金AA5754铝合金为研究对象，分析采用激光焊和搅拌摩擦焊来制备的拼焊板，研究不同的焊接方法制备铝合金拼焊板的LDH值，研究焊接方法对铝合金拼焊板成形性能的影响。
经过LDH试验表明搅拌摩擦焊制备的铝合金拼焊板的LDH 值大一些，成形性能比激光焊制备的铝合金拼焊板要好一些。
在DIC方法的FLD试验中，利用ARAMIS设备以及GOM Correlate软件对极限拱顶试验过程进行数值模拟，结果表明，距离焊缝越近，应变变化越剧烈，离焊缝较远处，应变变化曲线越平缓。
搅拌摩擦焊制备的铝合金拼焊板的应变要比激光焊制备的要大，搅拌摩擦焊制备的铝合金拼焊板最大应变达到了53%，而激光焊制备的铝合金拼焊板最大应变达到30%。
1.1 拼焊板的概述
随着科技的进步和社会的发展，人们开始认识到全球资源的有限性及日益严重的环境污染给社会带来的危害，可持续发展战略已经成为人们普遍关注的焦点。
因此人们对以航空航天、汽车、摩托车等行业为代表的零部件生产提出了更高要求：外形要线条流畅且美观漂亮，结构要轻量化且安全性能好。
实现部件结构轻量化的方法有两种：一是零件结构这一方面，在结构上采用变截面等强构件，比如可以采取拼焊板，这样就可以充分利用材料的刚度和强度，也可以减轻质量、节约材料。
二是材料，即采用铝合金、镁合金、钛合金等轻质材料。
铝合
金具有密度低、高疲劳性、高比例强度以及良好的成形性能和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、汽车和电子等行业，已成为轻量化技术中替代钢铁的重要材料之一。
拼焊板成形工艺 ( tailor welded blank, TWB)是二块或多块板块连接在一起而后冲压成形的技术，目的是为了给成品零件提供所要求的性能。
这些板料由不同的种类、厚度、强度或涂层的材料构成的 ,每块板料都放置于所规定的地方。
钢拼焊板由于成本低，废料少，零件数量减少，并且能提高结构的整体性和尺寸精度，现已成功并广泛的应用在汽车车身覆盖件。
就目前而言 ,世界上最重要的汽车基础材料主要是铝和钢之间的激烈竞争。
铝合金材料的使用可以进一步降低汽车总重量 ,从而减少燃料消耗和废气排放 ,使得汽车驾驶更灵活、更安全。
近些年，世界各大汽车制造厂都有生产铝材车身的概念车。
例如，本田Argento VIVO（1995）, Ford水星黑貂（1996）,日产ALX（1997）, FordP2000（1998）和 Audi A8型（1998）等。
采用铝材料可以减少汽车重量的45 %。
BMW报道 ,汽车每减重10 %就可节约燃油5 %～10 %。
通过重量减轻，汽车结构性能能大幅提高，并且也能提高设计的灵活性，从而使铝的使用成本降低；而在汽车受到撞击时，铝材吸收的冲击能比钢材高出2倍。
不过，铝的材料成本和制造成本都高于钢。
目前，铝合金拼焊板技术用于汽车还处于研究阶段，但是它的应用已显示出具有钢拼焊板的优点 ,并且通过减少零件数量和废料，来提高尺寸精度和结构刚度，这可有效降低了铝的使用成本。
在Ford P2000的门内板上 ,就已成功地使用了铝合金拼焊板。
1.2.1 AA5754铝合金特性
AA5754铝合金是Al-Mg系合金的典型合金，具有中强度、耐蚀性好、可焊性好、易加工等特点。
汽车制造业（汽车车门、模具、密封件）、制罐工业所用的重要材料就是不同热处理状态的AA5754。
AA5754铝合金广泛地用于在具有良好加工性能、耐蚀性好、疲劳强度高、可焊性好和中等静态强度的场合，包括焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐。
1.2.2 AA5754铝合金的力学性能
AA5754铝合金的力学性能如下表1所示。