铝钢焊接研究现状及发展趋势
铝焊行业的发展趋势

铝焊行业的发展趋势
铝焊行业的发展趋势主要体现在以下几个方面:
1. 创新焊接技术:随着科技的进步和市场需求的不断变化,铝焊行业不断引进和研发新的焊接技术,如激光焊接、摩擦搅拌焊接等,以提高焊接质量和效率。
2. 电动化和智能化:随着电动车和智能制造的快速发展,铝焊行业将面临电动车用铝焊接技术的需求增加和智能化生产的要求,自动化设备和智能机器人的应用将得到进一步推广。
3. 轻量化需求:由于铝合金具有轻质、高强度的特点,被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域,随着轻量化趋势的不断发展,铝焊行业将迎来更广阔的市场需求。
4. 环保可持续发展:焊接过程中产生的废气、废水和废渣等环境污染问题,将推动铝焊行业向环保和可持续发展方向转变。
采用环保焊接工艺和材料,提高资源利用率,实现绿色发展将成为行业的发展目标。
5. 国际合作和市场竞争:随着全球经济一体化的发展,铝焊行业将面临来自国外的竞争和合作机会。
加强国际合作,争取更多的技术和市场资源,提升自身的竞争力,将是行业发展的重要方向。
总的来说,铝焊行业的发展趋势是技术创新、电动化和智能化、轻量化需求、环保可持续发展和国际合作与竞争。
这些趋势将带动铝焊行业迎来更广阔的市场和发展机遇。
铝钢异种材料焊接研究现状与发展

铝钢异种材料焊接研究现状与发展作者:郑小明来源:《数字化用户》2013年第29期【摘要】当今科技的高速发展无疑让各个领域的技术都得到了滋润的甘露,在工业这一块儿,尤其如此。
改革开放以来,国内一直实行科学发展道路,全面推出可持续发展战略,这就推动了一些产业的技术革新,像铝钢异种材料的焊接技术在新世纪的今天就有了极大的发展。
但是,从总体来讲,这些异种材料的焊接技术发展的速度还比较缓慢,整体上可走向产业化发展。
【关键词】铝钢焊接技术产业化新中国成立以来实行的科技强国战略全面推动了科学技术的发展,越来越高的经济水平也要求相应的“绿色生活”出现,随之而来的需求催化了异种材料混合的诞生,而铝合金就是其中的典型。
铝合金是由铝和钢等其他一些异种材料通过焊接技术得来的焊接物,这种新型的钢材具有轻和硬度强的特点,如今在航天航空业、船舶制造业等机械制造业方面应用得十分广泛。
不过,铝钢这种异种材料焊接则在技术上的要求更高。
这几年,通过国家的大力研究已经研究出了一些焊接技术,像常见的激光焊、钎焊、电子束焊等等,不过这些技术应用在铝钢的焊接上还存在着一些问题,需要进一步地研究才能推进铝合金材料的大量生产和广泛应用。
一、当下铝钢异种材料焊接存在的情形异种材料的焊接具有一定的难度,尤其是铝钢这一类的金属,既要分析它们各自的活泼程度、熔点等化学属性,同时又要考虑到它们结合的材料是否会具有大众所需的轻、薄等物理属性。
而且,对于一些反映比较大的材料,在接口处可能会出现变形或裂纹,从而导致接口易损且易断。
现如今在铝钢异种材料的应用方面使用得最广泛的焊接技术,莫过于通过熔化来实现焊接的熔焊、利用压力实现焊接结合的压焊以及采用不同种类的钎料来实现异种材料的融合的钎焊。
(一)熔焊技术在铝钢异种材料中的应用所谓熔焊,是非常常见的一种焊接方法,它指的是通过电流、激光和气体等方式来对两种相同和不同的材料进行对接。
在焊接的过程中,熔焊需将焊接接头拿到高温下进行融化,然后再将两个被焊的接头紧紧连接在一起,之后经过冷却、重力等工序完成两个工件的融合。
铝-钢异种金属搅拌摩擦焊研究现状及展望

铝-钢异种金属搅拌摩擦焊研究现状及展望随着现代工业的不断发展,钢、铝等金属材料越来越广泛地应用于航空航天、汽车、轮船、火车等领域,因此如何实现这些材料的高效连接成为了一个研究热点。
传统的焊接技术,如电弧焊、气体保护焊等,存在着成本高、工艺复杂、易污染等缺点。
而摩擦焊因其无污染、低成本、高效率等优点,受到了广泛关注。
然而,由于钢和铝之间存在严重的材料差异,铝-钢异种金属摩擦焊变得极具挑战性。
目前,针对铝-钢异种金属摩擦焊问题,研究者结合实验和模型仿真等手段进行了广泛的研究。
研究成果主要涉及以下几个方面:(1)难点问题:铝和钢两种材料在摩擦焊接过程中存在的差异性使得焊接过程非常困难,如界面反应、扭转瞬间的热变形、金属蒸发等问题都需要克服。
而传统的工艺参数无法适用于铝-钢异种金属摩擦焊的情况,因此需要针对性的工艺参数优化。
(2)优化工艺方法:研究者发现,在铝-钢异种金属搅拌摩擦焊中,采用混合力和无负荷起始工艺是一种优化的焊接方法。
混合力可以增加初始焊接质量,无负荷起始可以减小焊接过程中的不均匀性。
(3)材料界面特性:从焊缝的微观结构、硬度分布和断口形貌等方面研究铝和钢之间的界面特性,可以更深入地理解铝-钢异种金属摩擦焊的本质。
(4)金属熔深分析:采用热仿真实验和有限元模拟等手段,对铝-钢异种金属焊接时的金属熔深进行分析,可以为优化焊接工艺提供指导。
未来展望:(1)工艺参数寻优:针对铝-钢异种金属焊接,在工艺参数寻优方面还有待进一步探索,如利用人工智能等技术快速优化焊接参数。
(2)界面反应机理研究:界面反应是阻碍铝-钢异种金属焊接的重要因素,未来需要在深入研究其机理的基础上,开发新的界面调节材料和工艺方法。
(3)高强度焊接研究:针对铝-钢异种金属的高强度焊接需求,需要研究更高效、更稳定的工艺及材料组合。
总之,铝-钢异种金属搅拌摩擦焊是目前一个富有挑战的问题,但其优越性是显而易见的。
在未来的研究中,应不断深入探索其机理,提高其焊接强度、耐久性和适用范围,从而更好地实现铝-钢异种金属的高效连接。
铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势

建材发展导向2020年第1期铝合金焊接技术的研究现状及发展趋势曲瑞1王洋2(1.沈阳盛达因机电设备有限公司,辽宁沈阳110000;2.沈阳蒙塔萨汽车零部件有限公司,辽宁沈阳110000)摘要:调查显示,在工业生产领域中,铝合金的产量仅次于钢铁的产量。
铝合金的耐腐蚀性、导电性和传热性,使其能够广泛的应用于汽车制造业、造船业和航天航空产业中,并且,容器制造、娱乐和体育器材等制造业中,也经常看到铝合金的应用。
关键词:铝合金焊接技术;研究现状;发展趋势1铝合金焊接技术的研究现状1.1传统焊接技术铝合金的传统焊接技术包括TIG焊、MIG焊、等离子弧焊等。
这些技术的焊接工艺已经比较成熟,现阶段的研究重点在于改善与创新。
1998年由肯塔基大学的机器人及制造系统中心和美国国家科技基金资助而研制的双焊枪TIG焊,可以不用填充焊丝,并能增加熔深;芬兰Kemppi公司2001年在市场上推出的一款全数字化脉冲(doublepulse)MIG焊机KemppiproEvolution,使得送丝速度与脉冲频率相适应从而提高焊接质量;美国航空航天管理局(NANA)对变极性进行了大量的研究,成功研制了以变极性等离子弧焊工艺(VPPAW)为核心的焊接技术和相应的设备,并成功地实现了厚板铝合金构件的焊接。
1.2高能束焊电子束焊,激光焊都是高能量束焊,其显著特点是焊接能量大,焊缝深宽比高,焊接速度快,但是也存在一定的缺陷。
Guitterz,L.A和Belforte,D.A等人用激光焊接铝合金时发现铝合金对能量反射较大,吸收效率不高;乌克兰的邦达列夫将铝合金电子束焊接时焊缝常见缺陷分为以下几种裂纹、气孔、未焊透、焊缝成型变化,特殊缺陷,并把电子束焊接过程中合金元素的汽化损失归于特殊缺陷;台湾中山大学黄儒瑛在铝基复合材料的电子束焊接时发现合金由于成分挥发散失,使合金基材无法产生足够的强化相Mg2Si,从而导致复材的强度降低。
1.3固相焊接技术在实际生产中,固相焊接技术已经用于许多铝合金的焊接中。
铝合金焊接技术的研究现状与发展毕业论文

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铝钢异种材料焊接研究现状与发展

铝钢异种材料焊接研究现状与发展铝钢异种材料的焊接是一种常用的重要连接方式,它是在热加工的情况下,把两种不同的金属或非金属材料经由填充材料的辅助焊接而成为一体,从而达到坚固连接、结构固定和抗外力作用的效果。
近年来,随着技术的发展和铝钢异种材料应用的增多,铝钢异种材料焊接成为一种重要的焊接方式。
本文就铝钢异种材料焊接研究现状与发展进行综述,旨在进一步发展铝钢异种材料焊接技术,为科学研究提供一定的理论基础。
一、钢异种材料焊接的基本性能铝钢异种材料焊接具有良好的工艺性能,可以实现快速焊接、结构化焊接及定位精度的控制。
同时,铝钢异种材料焊接具有一定的高温耐受性和抗腐蚀性,不易因外部温度和湿度的变化而受到影响。
有限度的改变焊缝结构可增加材料的强度和耐磨性,以及抗腐蚀性、颜色不变性等性能。
但是,由于铝钢异种材料的焊接过程中易受到外部的机械应力和温度、湿度的影响,所以必须采取一定的措施来控制这些因素。
并且由于材料的物理、化学性能不同,对焊接后材料结构形状、强度、粘接性和可靠性的要求也不同,因此在选择焊接方式和技术参数时,需要综合考虑这些因素。
二、究现状铝钢异种材料焊接的研究现状主要包括焊接技术及研究、基础研究及数值模拟、材料及材料组合研究等方面。
在发展的过程中,各种焊接方法的性能也有所提高,如单晶焊接(SMAW)、电弧焊接(MMAW)及埋弧焊接(TIG)等。
焊接参数的研究也不断深入,如焊接电流、电压、材料厚度、温度和湿度等。
相关研究成果表明,改变不同参数可以改变焊接特性,改善焊接质量和提高焊接性能。
基础研究的重点是研究焊接温度的分布情况,以及焊缝中残余应力和应变的分布状况等。
不同的焊接方式,焊接温度的分布会有所不同,也会影响焊接的质量和性能。
相关研究成果表明,如使用半结晶或全结晶焊接、无用氩气填充焊接等较新的技术可以显著改善焊接质量。
对于Ⅱ型铝钢异种材料焊接,如不锈钢/铝、铝/铁、铝/铜等,目前主要进行材料组合的研究,以及进行c温度和弹性的考察。
异种金属的焊接

异种金属的焊接本文分析了异种金属焊接的研究现状、应用和发展趋势,旨在为异种金属焊接研究提供帮助。
焊接是现代工业生产中的重要金属加工工艺方法,广泛应用于造船、航空、航天、汽车工业和机械制造等领域。
随着科学技术的发展,异种金属的焊接技术发展越来越快,质量要求也越来越高。
因此,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,汽车工业为了节约燃料、保护环境、不断努力减轻汽车重量,对汽车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。
因此,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、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。
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采用钢和铜复合零部件因在性能与经济上优势互补,具有广阔的应用前景。
世界各国的研究者对铜和钢的焊接进行了实验和理论分析,目前常用的焊接方法有熔焊、压焊、钎焊和熔焊-钎焊等。
不需要删除明显有问题的段落。
每种焊接方法都有其独特的特点和适用范围。
其中,冷金属过渡焊接是一种相对较新的焊接方法,具有广阔的应用前景。
铝钢异种金属旋转摩擦焊接研究现状

专题综述滋蕊铝/钢异种金属旋转摩擦焊接研究现状朱瑞灿1'4'5,赵衍华!,王浩$,秦国梁$%,刘顺刚%,张凌东&(1.首都航天机械有限公司,北京100076#2.山东大学,济南250061#3.中国电建集团核电工程公司,济南2500674.清华大学,北京100072#5.机械科学研究总院,北京100044#%.火箭军驻北京地区第一军代表室,北京100076)摘要:根据铝/钢异种金属焊接冶金特点及旋转摩擦焊接工艺特点,分析认为旋转摩擦焊最适合铝/钢异种金属轴对称件焊接的工艺。
分别介绍了连续驱动摩擦焊和惯性摩擦焊接工艺对铝/钢异种金属焊接接头的组织和性能的影响。
总结了铝/钢异种金属摩擦焊接技术研发中亟待解决的主要科学问题,铝/钢旋转摩擦焊过程中摩擦界面及其附近剧烈的塑性流变对IMCs生成的影响规律和机制需要进一步的研究;需要开发相应的工艺措施促进铝/钢接头界面成以Fe-AlIMCs为标志的冶金结合,并使IMCs%。
最,研究揭示铝/钢摩擦界面IMCs生成机理、相的组成、形态、分布等冶金行为,对铝/钢旋转摩擦焊接头的组织性能调控具要,铝/钢异种金属焊接结构性能的理。
关键词:铝/钢异种金属;旋转摩擦焊;焊接工艺;力学性能;金属间化合物中图分类号:TG457.10前言、、等工业的迅速发展,能和等问题,节能发的-铝合金具、、成等优点,是结的主要结;但单一铝合金能满要求,铝合金/钢(铝/钢)复合结3能够充分发挥两种材料的性能优势,的的强度等性能,、、冶金、等工域具应[+],发动机铝/钢异种金属[2]、开发用铝/钢异种金属合钻杆⑻及LNG中铝/钢过接头等,均为典型的铝/钢异种金属管式焊接结构,而这些铝/钢复合结构的应用与开发都面临着铝/钢异种金属高强、高可靠性焊接技术瓶颈。
铝/钢异种金属焊接是制备铝/钢复合结构的关键加工制造工艺,常规的3接、螺栓连接等机械连接方法虽然可以实现铝/钢的连接,但存密性差、效果差等缺点,因此难等行业对铝/钢复合结构的要求,需要合适的焊接工艺实现铝/钢异种金属、可靠连接"收稿日期:2020-09-16基金项目:山东省重大科技创新工程项目(2018CXGC0810)doi:10.12073/j.hj.202009160021铝/钢异种金属焊接性分析图1为Fe-Al二元合金相图⑷。
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铝钢焊接研究现状及发展趋势
【摘要】在提倡节约能源与合理利用资源的背景下,追求车身的轻量化已经成为汽车生产行业的一大主题,因此铝钢焊接结构得到了广泛的应用。
本文分析了铝钢焊接的工艺特点和难点,综述了目前国内外铝钢焊接的主要方法和技术,最后展望了铝钢焊接未来的发展前景。
【关键词】铝钢;焊接;研究前景
1 前言
现在科学技术的发展往往要求同一物体的不同部位具有不同的工作条件,如载荷或者介质。
用单一的金属材料制造这样的物件不仅不经济,而且有时是不可能的,因此出现了异种金属的连接[1]。
铝钢焊接结构具有耐腐蚀、耐高温、耐超低温、散热性能好、导电性能优异等特点,在汽车制造领域、冶金领域、航空航天领域得到了广泛的应用[2]。
目前,国内外的许多研究者对铝钢焊接的工艺控制、焊接方法等方面的研究已经取得了较大的进展。
新兴焊接工艺的发展并投入运用无疑为提高铝钢焊接性提供了契机。
而mig焊、tig焊、电子束焊和激光焊等现代焊接技术将成为铝钢焊接研究领域中的热点,并且自动化程度好和可靠性程度高的焊接技术将是研究者们的追
求的方向。
2 铝钢焊接的主要技术
2.1 铝钢的钎焊
由于钎焊具有变形小,接头光滑美观这一优点,因而适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件。
近年来,不少的研究者对铝钢焊接中的钎焊进行了研究。
2009年刘树英、铃春晓男等人,对铝合金与不锈钢钎焊性能影响因素进行了研究[3]。
研究中发现,由于钎料在润湿不锈钢母材前,先与铝合金发生润湿,反应后并急速等温凝固,结果导致熔融钎料层消失,造成铝合金与不锈钢异种金属间很难形成强固接头。
并且得出了形成接头的条件:钎料在凝固前对不锈钢产生润湿。
采用预热填丝或者冷填丝对工件进行钎焊,是alexandre[4]等人在铝钢钎焊方面的研究。
作者运用激光钎焊,对填丝为铝硅合金的6016-t4和镀锌低碳钢进行的焊接实验。
实验中发现,焊接接头能被更好的填充,原因是激光能使冷填丝或预热填丝更好的熔化。
2.2 铝钢激光焊
虽然激光焊早期运用于铝钢焊接时,由于容易在接头处生成硬而脆的金属间化合物,得到的焊接接头使用性不好而受到限制,但是激光焊也有着无可比拟的优越性,如功率密度高,加热速度快,损耗小。
许多研究者也从事这方面的研究,推动了激光焊技术的发展。
2006年雷阵等人[5]对铝钢异种金属nd:yag激光-mig复合热源熔-钎焊接工艺进行了研究。
研究表明,铝钢异种金属nd:yag 激光-mig复合热源熔-钎焊接成功实现铝与钢异种金属的优质、高效熔钎连接。
用该方法制成的接头,进行拉伸试验后发现其强度与
铝合金母材电弧熔化焊接头强度相当。
此项研究中激光的作用除了作为焊接热输入外,还起到对母材进行加热,提高焊缝金属在母材表面的铺展性作用。
石岩等人[6]对使用连续脉冲双激光焊接铝钢进行了研究。
研究发现,在连续激光配以脉冲激光的双光束焊接时,可以实现较深的焊接。
这是由于在脉冲激光的作用下,位于焊缝处的fe穿入al中,进而形成硬度高,脆性大的化合物。
2.3 铝钢焊接中的电子束焊
即使电子束焊存在焊接装备要求高,设备复杂,维护技术要求高等缺点,但是由于电子束焊具有能量密度高,熔透性高,焊接变形小,对难容以及异种金属也能进行焊接等优点,从而被广泛应用于航空航天、国防及军工等众多行业。
许多研究着也对其进行了深入的研究。
哈尔滨工业大学对铝镁合金与钢的异种材料电子束焊接进行了研究。
研究对于异种金属连接过程中出现的母材两侧热输入不均匀的现象,提出了用偏束焊接来解决的方法。
2.4 铝钢焊接中的摩擦焊
摩擦焊确实能够得到优良的铝钢焊接接头,但是其对于形状相对比较复杂的工件焊接困难,这是其应用受到限制的一个因素。
许多研究者也对铝钢的摩擦焊进行了多方面的研究,并且取得了可喜的进展。
elliott等人对前人的研究进行了概括与总结,提出影响铝钢焊
接接头的主要因素是金属间化合物的形成,并且进一步通过实验来探讨了各种工艺参数、合金元素以及回火处理对金属间化合物形成与长大的影响,并且其研究提出了金属间化合物的临界厚度1um,小于此值可以使焊接接头强度提高 [7]。
2.5 铝钢焊接中的爆炸焊
爆炸焊对工件表面清理要求不太严,而结合强度却比较高,因而被广泛用于焊接异种金属,比如说导电母线过渡接头、换热器管与管板的焊接和制造大面积复合板。
近年来也有不少研究者对铝钢的爆炸焊进行了研究。
2007年,王建民等人[8]研究了爆炸焊接工艺对铝钢复合板界面性能的影响。
研究中发现,铝钢复合板的界面不易形成波状结合,而是形成一种波状与直接结合的混合结合方式。
研究还发现,爆炸焊对铝钢复合界面的扩散影响不明显,并且提出了爆炸焊中为了提高复合板的强度,宜使用小药量进行焊接。
3 结语
在焊接领域中,铝钢焊接问题一直是一个热点问题。
各种焊接方法都有其优势与劣势的一面,而采用不同的焊接方法,能得到不同性能的焊接接头。
铝钢的优质与高效连接,一直是研究者们孜孜以求的目标。
就目前这些焊接方法而言,都还不够成熟与完善,都还有待改进与提高,特别是在改进接头性能与提高生产效率方面。
但是随着焊接技术的发展,新兴的焊接技术的出现,又为实现铝钢的优质高效连接这一目标提供了方向。
这还有待我们进一步的研究
与探索。
参考文献
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[3]刘树英,铃村晓男,池壮寺敏孝,山崎敬久.铝合金与不锈钢钎焊性能影响因素的研究[j].焊接技术,2009,38(6):12-16.
[4]alexandre mathieu,sebastian
pontevicci,ser beam aluminum-steel
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[5]雷阵,泰国梁,林尚扬,王旭友.铝钢异种金属nd:yag激光-mig复合热源熔-钎焊接工艺[j].焊接,2006,(6):35-37.。