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鋁合金的焊接方法很多,各種方法有其不同的應(yīng)用場合。除了傳統(tǒng)的熔焊、電阻焊、氣焊方法外,其他一些焊接方法(如等離子弧焊、電子束焊、真空擴散焊等)也可以容易地將鋁合金焊接在一起。
鋁合金常用焊接方法的特點及適用范圍見表1。應(yīng)根據(jù)鋁及鋁合金的牌號、焊件厚度、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及對焊接性的要求等選擇
氧-氣焊火焰的熱功率低,熱量較分散,因此焊件變形大、生產(chǎn)率低。用氣焊焊接較厚的鋁焊件時需預(yù)熱,焊后的焊縫金屬不但晶粒粗大、組織疏松,而且容易產(chǎn)生氧化鋁夾雜、氣孔及裂縫等缺陷。這種方法只用于厚度范圍在0.5~10㎜的不重要鋁結(jié)構(gòu)件和鑄件的焊補上。
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展,對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。目前鋁合金是應(yīng)用的合金,鋁合金的焊接,也是焊接工作人員非常關(guān)注的內(nèi)容。
純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類,前者以化學(xué)成份Al表示,后者用漢語拼音LV(鋁、工業(yè)用的)表示。鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類:
形變鋁合金能承受壓力加工。可加工成各種形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、建筑用門窗等。 形變鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高力學(xué)性能,只能通過冷加工變形來實現(xiàn)強化,它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等??蔁崽幚韽娀弯X合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高力學(xué)性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。
隨著激光技術(shù)和鋁合金研制技術(shù)的發(fā)展,進一步開展鋁合金激光焊接應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)研究、開發(fā)鋁合金激光焊接新工藝,更有效地拓展鋁合金激光焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)用潛力,從而了解鋁合金激光焊接技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢就顯得尤為重要。
高強鋁合金具有較高的比強度、比剛度,良好的耐腐蝕性能、加工性能和力學(xué)性能, 已成為航空航天、艦船等載運領(lǐng)域結(jié)構(gòu)輕量化制造不可或缺的金屬材料,其中飛機應(yīng)用。焊接技術(shù)在提高結(jié)構(gòu)材料利用率、減輕結(jié)構(gòu)重量、實現(xiàn)復(fù)雜及異種材料整體結(jié)構(gòu)低成本制造方面獨具優(yōu)勢,其中鋁合金激光焊接技術(shù)是倍受關(guān)注的熱點。
與其他焊接方法相比,激光焊接同時具有加熱集中、熱損傷小、焊縫深寬比大、焊接變形小等優(yōu)勢,焊接過程易于集成化、自動化、柔性化,可實現(xiàn)高速高精度焊接,特別適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高精度焊接。