消除焊接应力； 采取保护措施。
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
5、其它焊接问题 合金元素的蒸发烧损 晶粒粗大
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
四、铝及铝合金的焊接工艺特点 焊接工艺的一般特点
必须采用能量集中的热源；采用垫板和夹具防止变形；不易确定接缝 坡口是否熔化；合金元素Mg、Zn、Mn等易于蒸发；表面极易形成 难熔的氧化膜，注意焊前清理和加强保护。
第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
传热焊：小于105W/cm2，焊接薄（<1mm）、小件 深熔焊：≥106W/cm2，焊接较厚件
热导焊接 深熔焊接
热导焊焊缝
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第十章 有色金属的焊接
深熔焊焊缝
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第1节 铝及铝合金的焊接
CO2激光深熔焊临界功率密度 低碳钢：0.7106W/cm2
熔合区：塑性降低，晶粒粗化+晶界液化（时效强化型）
HAZ：软化（回复、再结晶、过时效）
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Al-Cu-Mg（2A12）合金焊接 第十章 有色金属的焊接热影响区的硬度变化（手工TIG16）
第1节 铝及铝合金的焊接
4、焊接接头的耐蚀性 一般都低于母材，主要与接头的组织不均匀性有关。 焊接应力容易引起应力腐蚀开裂。 措施：改善接头组织成分的不均匀性；
有色金属的焊接PPT讲座
第10章 有色金属的焊接
主要内容 主要介绍铝合金的焊接性和焊接工艺。
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第十章 有色金属的焊接
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第10章 有色金属的焊接
全铝高速列车
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第十章 有色金属的焊接
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第10章 有色金属的焊接
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神舟飞船返回仓全 焊接的铝合金结构
时效强化铝合金焊接接头塑性 低于母材，强度低于母材（除 开Al-Zn-Mg）。 焊缝：铸造组织，强度影响不
Al-4.5Zn-1.2Mg合金焊接热影响区硬度变化 （焊前自然时效，MIG）Tm—峰值温度 1、2、3、4—表示不同的焊后自然
时效时间 1—3h 2—4d 3—30d 4—90d
大，塑性下降。
1—未铲根 2—铲根
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
b、减少熔池吸氢时间
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
c、采用气垫块取代水冷铜垫块
焊接热源
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
d、延长气泡逸出时间
焊大厚件，正研究采用DCSP电源利用He气保护 MIG焊：焊薄板，脉冲MIG
焊厚板，采用亚射流过渡+恒流电源 电源一般采用DCRP
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接 铝合金的激光焊
室温下，CO2激光照射铝合金时，99%的激光能量被材料 表面反射。
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焊接方法的选用
氩弧焊为主，激光焊研究较多。
焊接工艺参数的选定
主要根据接头尺寸、形状及焊缝成形要求，考虑对接头质量的影响。
焊丝的选用：考虑蒸发烧损和裂纹问题
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
五、铝及铝合金的焊接方法
铝合金的氩弧焊 TIG焊：焊薄板，采用交流或DCRP电源利用阴极清理作用
铝合金：3.5106W/cm2
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
提高功率密度： 增大激光功率 减小聚焦光斑直径
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
提高材料表面的吸光率
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第十章 有色金属的焊接
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第十章 有色金属光焊
TWI 应用激光焊接大厚钢、
铝及钛合金构件，最大厚度可达 20mm，主要应用于军用车辆。
激光焊的高速度、低变形大大 减少焊后处理工作，人工费用降 低30%。
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
一、铝及铝合金的性能
焊接M工I艺G焊参接数时对焊气缝孔气倾孔向倾的向影与响焊（接5A工06艺，参TI数G的）关系 （板Al-2.5%Mg，焊丝Al-3.5%Mg）
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
2、焊接热裂纹 铝合金属于典型的共晶型合金，熔化焊时容易产生热裂 纹，包括结晶裂纹和液化裂纹。
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
一方面，焊接速度增大，焊 缝内应力增大；
另一方面，与高速焊接时焊 缝组织的结晶形态有关。
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
氧化膜气孔所致裂纹
液化裂纹
防止措施：利用Al-5%Si焊丝的“愈合”作用
能量密度集中的焊接方法防止形成粗大柱状晶
小电流减少过热
适当减小焊接速度减小接头应力
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
3、焊接接头的不“等强性”：非
时效强化铝合金在冷作硬化状
态下焊接时接头强度低于母材；
氢在铝中的溶解度 （=101kPa）
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
防止和减少焊缝气孔的途径
限制氢溶入焊接熔池，或者减少氢的来源，或者减少氢 同熔池的作用时间；
尽量促使氢从熔池析出，即在熔池凝固之前使氢以气泡 形式及时排除。
a、减少氢的来源
彻底清除坡口表面的油污和氧化膜，并加强对熔池的 保护；对保护气体的含水量进行控（铲制A根l-。4对M焊g-缝1M气n孔，的M影IG响）
铝极易氧化 含有低熔点、低沸点的合金元素 比热容、电导率、热导率比钢大 线膨胀系数比钢大 对光、热的反射能力强，熔化前无明显色泽变化
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第十章 有色金属的焊接
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第1节 铝及铝合金的焊接
二、铝及铝合金的焊接性
1、焊缝的气孔：主要为氢气孔。
溶氢解在氢铝形中成的的溶气解孔度（PH2=1atm） 焊缝中的氧蜂化窝膜状气气孔孔