收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

铝合金/钢对接MIG电弧熔—钎焊接工艺

冀阳  
【摘要】:铝合金/钢异种金属复合结构具有实现轻量化的优势,在汽车、航空航天、船舶等行业具有很好的应用前景。然而由于铝、铁物理化学性质差异大,焊接时极易形成硬脆的Fe-Al金属间化合物,使铝合金/钢焊接成为当前的焊接技术难点。熔-钎焊技术作为一种新颖的焊接方法被应用于铝合金/钢的连接中,熔-钎焊相比于固相焊等其它焊接方法具有效率高、不受工件尺寸形状限制的优势。近年来,铝合金/钢搭接结构的焊接已相对成熟,但对接结构的研究相对较少,然而对接结构在工业生产中的应用更加普遍,因此开展铝合金/钢对接熔-钎焊接工艺研究,对促进铝合金/钢对接复合结构的应用以及推动熔-钎焊接技术的发展具有积极意义。以1.5 mm厚的5052铝合金和Q235低碳钢板为母材、以AlSi5焊丝为填充材料进行铝合金/钢的对接熔-钎焊接工艺试验。对比搭接焊,分析了对接熔-钎焊的特点,发现提高钢侧温度、改善液态填充金属在钢板表面的润湿促进冶金结合是实现高强连接的关键,并提出了针对性的工艺措施。研究结果显示,采用焊前预热钢板和钢板开坡口的工艺措施未能有效改善对接焊缝成形,而对铝合金/钢设置不同散热条件的工艺措施可以有效的改善焊缝成形,能够得到成形美观的对接焊缝。但接头强度较低,不能满足工程需求。这说明仅采取工艺措施不能保证形成优质高强的铝合金/钢熔-钎对接接头,需要在一定工艺措施条件下采取合适的冶金措施来获得优质高强焊接接头。以Nocolok钎剂(以KAlF4、K3AlF6为主要成分)为基础开发一种合适的钎剂,用于铝合金/钢对接熔-钎焊来改善焊缝成形、提高接头性能。研究发现,KAlF4、K3AlF6以80wt%、20wt%的配比可以得到良好的焊缝成形,且实现了液态填充金属向钢板背面的铺展。在此基础上,向钎剂中添加一定比例的界面活性剂K2SiF6,焊缝成形仍较好,相比于不添加K2SiF6接头强度提高了7%。另外,试图通过添加合金元素来改善焊缝成形、提高接头性能,根据合金相图,选择Zn、Sn、Cu元素以粉末或者薄带的形式添加。试验结果表明,合金粉末和合金薄带均不能改善焊缝成形。以非金属钎剂为基体,掺杂合金元素,来改善铝合金/低碳钢对接焊缝成形,设计并进行正交试验,结果表明,非金属钎剂+合金元素复合钎剂可以明显改善铝合金/低碳钢对接焊缝成形,且接头性能优良,抗拉强度可达142 MPa,为铝合金母材的65%。对铝合金/钢对接接头的微观组织结构采用扫描电镜、能谱扫描进行了分析,发现在钢板的表面形成了连续的金属间化合物层,说明冶金结合良好,在界面的不同位置金属间化合物层的形态种类有所差异,形成的化合物主要有Fe2Al5、 FeAl2、Fe4Al13、Al7.2Fe1.8Si。接头断裂发生在对接界面,在焊缝侧和钢侧都呈解离状,且在断面上都均匀分布着Fe、Al元素。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 姚伟,巩水利,陈俐;钛合金激光穿透焊的焊缝成形(Ⅱ)[J];焊接学报;2004年05期
2 王博;;混合保护气体成分对不锈钢气保焊焊缝成形的影响[J];价值工程;2012年10期
3 许先果;熊跃;;混合保护气体成分对焊缝成形的影响[J];焊接技术;1990年06期
4 焦向东,潘际銮,张骅;AC/DCRP交替MIG焊接方法的研究[J];中国机械工程;1996年02期
5 石永华;林水强;郑泽培;;水下湿法焊缝成形的响应曲面法建模及分析[J];焊接学报;2014年04期
6 高燕,韩国明,李建强;不锈钢激光焊焊缝成形的数学模型[J];电焊机;2005年10期
7 蒋凡;陈树君;王龙;于洋;;焊枪行走角变化对等离子弧穿孔立焊焊缝成形的影响规律[J];焊接学报;2013年02期
8 王爱珍,王志新,安秀清;焊接规范对压力管道焊缝成形质量的影响[J];河南科技;1998年02期
9 石永华;郑泽培;黄晋;;水下湿法药芯焊丝焊接焊缝成形预测的敏感度模型(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年07期
10 雷玉成;铝合金等离子弧立焊焊缝成形稳定性的研究[J];焊接技术;1994年03期
11 雷玉成;等离子弧穿孔法立焊焊缝成形规律的研究[J];江苏理工大学学报;1994年04期
12 李晓红,张连锋,杜欲晓;单组分氟化物焊剂对钛合金氩弧焊焊缝成形的影响[J];航空制造技术;2004年09期
13 于彬;;中厚板钢制压力容器筒体外环缝焊缝成形的控制[J];机械工人;2006年09期
14 孙论强,吴林,陈善本,戴明;多位姿焊接焊缝成形尺寸的神经网络建模[J];材料科学与工艺;1997年02期
15 雷玉成,郑惠锦;穿孔法等离子弧立焊焊缝成形机理初探[J];江苏理工大学学报(自然科学版);2000年01期
16 张德库,牛济泰,于秀宇,王慕珍;铝基复合材料激光焊工艺参数对焊缝成形和熔深的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2002年02期
17 张林杰;张建勋;曹伟杰;柴国明;巩水利;;工艺参数对304不锈钢脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝成形的影响[J];焊接学报;2011年01期
18 杨文广,刘春,陈武柱,张旭东;激光填丝焊接焊缝成形质量控制系统研究[J];激光技术;2003年03期
19 孟工戈,王丽凤,焦滨先,郭立伟;基于均匀设计方法研究不锈钢焊条的焊缝成形[J];焊接学报;2004年03期
20 倪先胜;周正干;文雄伟;;超薄钛壳激光焊接工艺参数对焊缝成形影响研究[J];中国机械工程;2011年13期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 刘凤德;张宏;王宇琪;;热源间距对激光-电弧复合焊焊缝成形和组织的影响[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
2 张林杰;张建勋;曹伟杰;柴国明;巩水利;;工艺参数对304不锈钢脉冲Nd:YAG激光/TIG电弧复合焊焊缝成形的影响[A];第十五次全国焊接学术会议论文集[C];2010年
3 许飞;巩水利;杨璟;陈俐;;修饰焊对铝合金激光焊缝成形的影响[A];2010全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2010年
4 韩永全;姚青虎;杜茂华;吴永军;李国伟;;铝合金等离子焊接电弧行为对平焊焊缝成形的影响[A];第十六次全国焊接学术会议论文摘要集[C];2011年
5 李乡亮;王春林;尹恒;邱明辉;;双丝埋弧焊焊丝间距对焊缝成形的影响[A];2014年全国钢结构设计与施工学术会议论文集[C];2014年
6 卢庆华;陈立功;张敏;倪纯珍;;小直径焊丝埋弧焊焊缝成形控制[A];第十一次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2005年
7 张志伟;王永钢;李兆光;王至尧;;一种新型电子束焊接焦点测量方法的研究[A];第15届全国特种加工学术会议论文集(下)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 林涛;基于粗糙集知识建模的焊缝成形质量专家系统预测研究[D];上海交通大学;2008年
2 吴庆生;高强铝合金电子束焊接焊缝成形质量研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 杜健辉;基于旋转电弧传感的水下焊缝成形及自动跟踪的研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冀阳;铝合金/钢对接MIG电弧熔—钎焊接工艺[D];山东大学;2015年
2 王淏;浅水湿法FCAW焊缝成形自动控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
3 代敦三;基于线激光辅助的焊缝成形表征方法的研究[D];兰州理工大学;2013年
4 裴利程;VPPAW穿孔特性与焊缝成形稳定性的研究及控制[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 向锋;超薄不锈钢的P-MPAW焊缝成形质量控制和组织细化[D];上海工程技术大学;2011年
6 易晓丹;高强钢厚板双面双弧平仰焊缝成形与组织热模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 牛振;船用5083铝合金CO_2激光焊接焊缝成形质量研究[D];北京工业大学;2008年
8 余忠贵;铝合金交流氩弧焊阴极清理及焊缝成形研究[D];上海交通大学;2012年
9 罗璐;基于激光视觉的不锈钢GTAW焊缝成形控制[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 高亚楠;纵向磁场作用下高速TIG焊接电弧行为及焊缝成形机理研究[D];沈阳工业大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978