鋁合金的攪拌摩擦焊接工藝：
其工作原理是用一種特殊形式的攪拌頭插進(jìn)工件待焊部位，通過攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)與工件間的攪拌摩擦，摩擦產(chǎn)生熱使該部位金屬處于熱塑性狀態(tài)，并在攪拌頭的壓力作用下從其前端向后部塑性活動，從而使焊件壓焊在一起。 由于攪拌摩擦焊過程中不存在金屬的熔化，是一種固態(tài)連接過程，故焊接時(shí)不存在熔焊的各種缺陷，可以焊接用熔焊方法難以焊接的有色金屬材料，如鋁及高強(qiáng)鋁合金、銅合金、鈦合金以及異種材料、復(fù)合材料焊接等。鋁合金攪拌摩擦焊焊縫是經(jīng)過塑性變形和動態(tài)再結(jié)晶而形成，焊縫區(qū)晶粒細(xì)化，無熔焊的樹枝晶，組織細(xì)密，熱影響區(qū)較熔化焊時(shí)窄，無合金元素?zé)龘p、裂紋和氣孔等缺陷，綜合性能良好。與傳統(tǒng)熔焊方法相比，它無飛濺、煙塵，不需要添加焊絲和保護(hù)氣體，接頭性能良好。由于是固相焊接工藝，加熱溫度低，焊接熱影響區(qū)顯微組織變化小，如亞穩(wěn)定相基本保持不變，這對于熱處理強(qiáng)化鋁合金及沉淀強(qiáng)化鋁合金非常有利。焊后的殘余應(yīng)力和變形非常小，對于薄板鋁合金焊后基本不變形。
攪拌摩擦焊鋁合金存在的缺點(diǎn)： ①鋁合金攪拌摩擦焊接時(shí)速度低于熔化焊； ②焊件夾持要求高，焊接過程中對焊件要求加一定的壓力，反面要求有墊板；③焊后端頭形成一個(gè)攪拌頭殘留的孔洞，一般需要補(bǔ)焊上或機(jī)械切除； ④攪拌頭適應(yīng)性差，不同厚度鋁合金板材要求不同結(jié)構(gòu)的攪拌頭，且攪拌頭磨損快； ⑤工藝還不成熟，目前限于結(jié)構(gòu)簡單的構(gòu)件，如平直的結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)。
鋁合金的激光焊接工藝：
鋁及鋁合金激光焊接技術(shù)（Laser Welding） 是近十幾年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，與傳統(tǒng)焊接工藝相比，它具有功能強(qiáng)、可靠性高、無需真空條件及效率高等特點(diǎn)。其功率密度大、熱輸進(jìn)總量低、同等熱輸進(jìn)量熔深大、熱影響區(qū)小、焊接變形小、速度高、易于產(chǎn)業(yè)自動化等優(yōu)點(diǎn)。
激光焊接鋁合金存在的缺點(diǎn)：①現(xiàn)在應(yīng)用的激光器主要是CO2 和YAG 激光器和光纖激光器，CO2 激光器功率大，對于要求大功率的厚板焊接比較適合。但鋁合金表面對CO2 激光束的吸收率比較小，在焊接過程中造成大量的能量損失。②YAG激光一般功率比較小。③大功率光纖激光器激光焊接機(jī)特別昂貴，目前還沒有達(dá)到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
鋁合金的電子束焊接工藝：
電子束焊是指在真空環(huán)境下，利用會聚的高速電子流轟擊工件接縫處產(chǎn)生的熱能，使被焊金屬熔合的一種焊接方法。電子束作為焊接熱源的突出特點(diǎn)是功率密度高、穿透能力強(qiáng)、精確、快速、可控、保護(hù)效果好。對于鋁合金電子束焊接，由于能量密度高可大大減小熱影響區(qū)，進(jìn)步焊接接頭強(qiáng)度，避免熱裂紋等缺陷的產(chǎn)生。由于能量密度高，穿透能力強(qiáng)可對難以焊接的鋁合金厚板進(jìn)行焊接。鋁合金電子束焊焊后殘余應(yīng)力小，變形小，對薄板焊后幾乎可做到不變形。電子束焊要求在真空條件下完成，真空是最好的保護(hù)手段，在這種條件下可以得到純凈的焊縫金屬，避免了空氣或保護(hù)氣體的污染。電子束焊接鋁合金在真空重熔時(shí)，焊縫中雜質(zhì)含量微乎其微，焊縫氣體含量降低接近一半，從而焊縫塑性、韌性大大進(jìn)步。電子束可控性好，可以方便地進(jìn)行掃描、偏轉(zhuǎn)、跟蹤等，易于焊接過程的自動化，并且通過電子束掃描熔池可以消除缺陷，進(jìn)步接頭質(zhì)量。
電子束焊接鋁合金存在的缺點(diǎn)：①鋁合金電子束焊時(shí)對電子束流非常敏感，尤其是對于大厚度鋁合金板焊接時(shí)，電子束流小時(shí)不能焊透，大時(shí)產(chǎn)生下塌，出現(xiàn)凹坑。②鋁合金電子束焊接的另外一個(gè)難點(diǎn)是焊接氣孔。電子束焊接鋁合金時(shí)速度快，熱輸進(jìn)量小，氫來不及從熔池中逸出，輕易形成氣孔。③另外，電子束焊接要求在真空條件下進(jìn)行，所以對鋁合金大型結(jié)構(gòu)件施焊困難。④電子束易受四周環(huán)境電磁場的影響，設(shè)備比較復(fù)雜，使用比較昂貴，所以還沒有達(dá)到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
東莞市德盈鋁制品有限公司用的是交流鎢極氬弧焊（即TIG焊）。
它是在氬氣的保護(hù)下，利用鎢電極與工件問產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。該焊機(jī)工作時(shí)，由于交流電流的極性是在周期性的變換，在每個(gè)周期里半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波期間鎢極可以發(fā)射足夠的電子而又不致于過熱，有利于電弧的穩(wěn)定。反接的半波期間工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而獲得表面光亮美觀、成形良好的焊縫。
為什么說交流氬弧焊加工是最常用的鋁合金焊接加工工藝和方法呢？
⑴ 弧焊設(shè)備問世若干年了，設(shè)備制造工藝越來越簡單成熟，國內(nèi)外品牌眾多選擇，價(jià)格幾千元到幾萬元不等。
⑵ 弧焊機(jī)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)簡單易學(xué)，一教就會。與之配套的只需氬氣和冷卻水，施工條件簡單。
⑶和鋁合金的交流氬弧焊加工生產(chǎn)中，焊接工件不受工作臺的限制，無需真空，無需焊頭，焊接準(zhǔn)備條件簡單。
⑷ 鋁和鋁合金氬弧焊加工，焊接速度快，焊接效果美觀，焊接成本低。并且一般的大小件，厚薄件都能焊接。
⑸ 氬弧焊工藝很早就有，因而市場上從事氬弧焊的技術(shù)工人特別多，培養(yǎng)一個(gè)氬弧焊工人也很容易。
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