焊接工艺课程设计题目1035铝板平板对接指导教师石增敏姓名陈卓学号2011106230专业材料成型及控制工程班级20111062完成日期2014 年 6 月25 日目录1、1035铝板焊接性分析 (3)1.1、本次设计所用材料 (3)1.2、1035铝板钢的化学成分及力学性能 (3)1.3、铝与铝合金的焊接特点 (4)1.4、1035铝板焊接方法的选择 (4)2、MIG工作原理和工艺特点 (4)2.1工作原理 (5)2.2工作特点 (5)2.3 焊接层数和坡口的选择 (5)2.4焊接变形 (5)3、MIG焊设备 (5)3.1焊接电源 (6)3.2控制系统 (6)3.3送丝系统 (6)3.4焊枪 (6)3.5供气系统 (7)3.6水冷系统 (7)4、焊接工艺参数 (7)4.1 .1焊接电流 (7)4.1.2 电弧电压 (8)4.1.3焊接速度 (8)4.1.4 焊枪的操作 (8)4.2焊前准备 (8)4.2.1坡口制备 (8)4.2.2清理 (9)4.2.3预热 (9)5焊接注意事项 (9)6 外观检验 (10)7无损检测 (10)9参考文献： (11)三峡大学课程设计任务书（2013――2014学年）课题名称焊接工艺课程设计学生姓名陈卓班级20111062 指导教师石增敏课题概述：根据提供的原始资料，进行平板对接焊或环焊缝焊接工艺设计。

设计人员制定焊接方法和焊接工艺，要求同一课题的学生使用不同的焊接方法进行设计，焊接工艺可靠、合理。

⒈制定焊接工艺卡。

⒉课程设计说明书包括：封面；目录；摘要；被焊接材料的基本数据与焊接性分析；焊接方法的选择；焊接工艺的制定和论证（具体项目可参考焊接工艺卡）、焊接操作注意事项和安全要求、焊后检验、参考文献等。

材料：35材料1035铝板两块，规格：—4×100×300，平板对接焊接工艺卡焊接零部件名称 1035铝板平板对接焊焊接方法熔化极氩弧焊母材规格牌号 1035铝板板厚 4mm接头形式焊接顺序坡口准备→点固焊→预热→封底焊→填满焊→自检/专检→无损检验焊前准备(1)机械加工开坡口（2）清除坡口中的油污和水分，减少氢来源；（3）两侧坡口表面50mm范围内清理焊丝；（4）焊接设备、仪表检查。

焊接材料焊丝牌号 GB/T10858-1989焊丝型号 SAL-2规格：直径1.6mm预热整体350o C—500C 焊后热处理焊后调质处理或不进行处理焊接工艺参数1．电源类型、极性直流直流反接电流大小选用 250A ，电压 24—27V 选用26V 。

2．焊接速度 500mm/min3．其他事项：焊焰角度，焊条与工件的距离，脉冲焊说明，等离子焊说明，焊接反面衬垫等焊条与工件的距离根据操作具体把握或根据焊工的实际经验焊接设备NB-500 焊接工装号2009106137操作技术1．焊接位置：平焊2．焊道层数：单层3．焊接顺序：先焊下再焊上4．运条方式：直线形5．清根方法：手提式电动铣刀焊后检验1、外观检验：主要包括焊层的平直度偏差、厚度及余高的检查；表面裂纹检查；咬边检查；焊接件或产品的几何尺寸检查，包括形状及变形量是否超过技术规程的规定等2、超声波探伤：主要检测工件内部缺陷编制陈卓校对审核批准1035铝板平板对接课程设计说明书姓名：陈卓学号2011106230 指导老师：石增敏三峡大学机械与动力学院摘要：本说明书分析了1035铝板的化学成分、力学性能和它的焊接性，并在此基础上制定了一套MIG焊的设计工艺，包括材料的焊接性能分析、焊接设备描述、焊接的各项工艺参数、焊接前的准备、焊后处理以及焊接检验。

关键词：1035铝板，对接焊，熔化极氩弧焊1、1035铝板的焊接性分析：1.1、本次设计所用材料：1035铝板两块，规格4×100×200，平板对接1.2、1035铝板的化学成分及力学性能：母材规格：1035铝合金两块，规格：4×100×300。

母材的力学性能如表1所示，母材化学成分如表2所示。

表1 母材牌号、力学性能牌号力学性能屈服度(MPa)抗拉强度(MPa) 伸长率(%)5052铝合金78.9 ≥120≥25表2 母材化学成分(%)牌号化学成分（%）Si 硅Fe铁Cu铜TI钛Zn锌Mn锰Mg镁5052铝合金0.35 0.6 0.05 0.03 0.1 0.05 0.05 板厚/mm sσ/MPa bσ/MPa δ(%) KVA(横向)/J4 ≥685 ≥785 ≥16 -20℃-40℃≥47 ≥291.3、铝与铝合金的焊接特点：(1)铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（Al2O3）熔点高、非常稳定，不易去除。

阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。

铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。

焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，清除其表面氧化膜。

在焊接过程加强保护，防止其氧化。

钨极氩弧焊时，选用交流电源，通过“阴极清理”作用，去除氧化膜。

气焊时，采用去除氧化膜的焊剂。

在厚板焊接时，可加大焊接热量，例如，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混合气体保护，或者采用大规范的熔化极气体保护焊，在直流正接情况下，可不需要“阴极清理”。

（2）铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。

铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。

在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著，为了获得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。

（3）铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。

铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大，因此，需采取预防焊接变形的措施。

铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。

生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。

在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。

在铝硅合金中含硅0.5％时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性显著提高，收缩率下降，热裂倾向也相应减小。

根据生产经验，当含硅5％～6％时可不产生热裂，因而采用SAlSi条(硅含量4．5％～6％)焊丝会有更好的抗裂性。

（4）铝对光、热的反射能力较强，固、液转态时，没有明显的色泽变化，焊接操作时判断难。

高温铝强度很低，支撑熔池困难，容易焊穿。

（5）铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固态几乎不溶解氢。

在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中，氢来不及溢出，极易形成氢气孔。

弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分，都是焊缝中氢气的重要来源。

因此，对氢的来源要严格控制，以防止气孔的形成。

（6）合金元素易蒸发、烧损，使焊缝性能下降。

（7）母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时，焊接热会使热影响区的强度下降。

（8）铝为面心立方晶格，没有同素异构体，加热与冷却过程中没有相变，焊缝晶粒易粗大，不能通过相变来细化晶粒。

1.4 、1035铝板焊接方法的选择几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其各自的应用场合。

气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。

气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。

焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。

惰性气体保护焊（TIG或MIG）方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。

铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。

铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。

熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛（氩气或氩/氦混合气）。

2 MIG焊工作原理及工艺特点2.1工作原理电焊机工作原理介绍电焊机（electric welding machine）实际上就是具有下降外特性的变压器，将220V和380V交流电变为低压的直流电，电焊机一般按输出电源种类可分为两种，一种是交流电源的；一种是直流电的。

直流的电焊机可以说也是一个大功率的整流器，分正负极，交流电输入时，经变压器变压后，再由整流器整流，然后输出具有下降外特性的电源，输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化，两极在瞬间短路时引燃电弧，利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材，冷却后来达到使它们结合的目的。

焊接变压器有自身的特点，外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。

电焊机的特点焊接由于灵活简单方便牢固可靠，焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域，如航空航天，船舶，汽车。

[1]熔化极惰性气体保护焊（英文简称MIG）的焊接区通常采用惰性气体氩（Ar）、氦（He）或氩与氦的混合气体保护。

这类惰性气体不与液态金属发生冶金反应，只起严密包围焊接区（电弧、焊丝端头、熔滴、熔池金属和临近熔池的母材金属），使之与空气隔离的作用。

由于电弧是在惰性气氛中燃烧的，焊丝端头也在惰性气体中熔化过渡，所以电弧燃烧稳定，熔滴过渡平稳、安定、无激烈飞溅。

2.2 工艺特点电焊机的特点焊接由于灵活简单方便牢固可靠，焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域，如航空航天，船舶，汽车。

（一）电焊机优点：电焊机使用电能源，将电能瞬间转换为热能，电很普遍，电焊机适合在干燥的环境下工作，不需要太多要求，因体积小巧，操作简单，使用方便，速度较快，焊接后焊缝结实等优点广泛用于各个领域，特别对要求强度很高的制件特实用，可以瞬间将同种金属材料（也可将异种金属连接，只是焊接方法不同）永久性的连接，焊缝经热处理后，与母材同等强度，密封很好，这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度的问题。

（二）电焊机缺点：电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场，电弧燃烧时会向周围产生辐射，弧光中有红外线，紫外线等光种，还有金属蒸汽和烟尘等有害物质，所以操作时必须要做足够的防护措施。

焊接不适合于高碳钢的焊接，由于焊接焊缝金属结晶和偏析及氧化等过程，对于高碳钢来说焊接性能不良，焊后容易开裂，产生热裂纹和冷裂纹。

低碳钢有良好的焊接性能，但过程中也要操作得当，除锈清洁方面较为烦琐，有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷，但操作得当会降低缺陷的产生。

3MIG焊设备MIG焊设备包括焊接电源，控制系统，送丝系统，焊枪，供气系统和冷却水系统等部分。

3.1焊接电源：1035铝合金平板对接 ,通常是采用平特性直流焊接电源 , 平特性电源的电流主要通过调节送丝速度来实现，有时也适当调节空载电压来进行电流的少量调节。

熔化极气体保护焊的所要求的电流通常在15至500A之间。

电源的负载持续率在60%至100%范围，空载电压在55-85V范围。