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2023年玉溪市焊工證培訓(xùn)機(jī)構(gòu)-焊工技能培訓(xùn):鋁合金焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀

[日期:2022-12-21]   來(lái)源:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)  作者:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)   閱讀:503次

焊工是一種特種作業(yè)工種,從事焊工相關(guān)規(guī)定工作必須持證上崗,熔化焊接與熱切割特種作業(yè)操作證每3年需要復(fù)審一次。一人一證持證上崗,全國(guó)通用。

考試形式:本人參考、單人單桌、分為理論科目和實(shí)操科目,滿(mǎn)分均為100分,及格分均為80分。

報(bào)考咨詢(xún):18206863120(微信同號(hào))

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焊工短期技能培訓(xùn)內(nèi)容:

第一周:焊工基礎(chǔ)(電焊工安全操作規(guī)范及設(shè)備工具的安全使用)手工電弧焊操作技能培訓(xùn)(例如:手工焊接設(shè)備、焊接材料、工具。各種焊接位置的操作技能,單面焊雙面成型技術(shù)的操作技巧)。

第二周:氧、乙炔焊接與切割,等離子弧切割(氣焊與切割設(shè)備的使用及安全操作規(guī)程),各種厚板、薄板氣焊與切割操作技巧。

第三周:手工鎢極氬弧焊技術(shù)(例如:氬弧焊設(shè)備及工具的安全使用和安全操作規(guī)程);氬弧焊焊接厚、薄板各種焊接位置的安全操作技巧;常用有色技術(shù)材料,例如:鋁合金材料的焊接技巧。

第四周:二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊技術(shù)(例如:二氧化碳焊接設(shè)備、設(shè)備工具的安全操作規(guī)程);二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接位置的操作技巧。


電工證/焊工證/高空證/登高證/安全員考試培訓(xùn)報(bào)名簡(jiǎn)章

1、高壓電工作業(yè) :

指對(duì)1千伏(kV)及以上的高壓電氣設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試、試驗(yàn)及絕緣工、器具進(jìn)行試驗(yàn)的作業(yè)。


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2、低壓電工作業(yè):

指對(duì)1千伏(kV)以下的低壓電器設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試、運(yùn)行操作、維護(hù)、檢修、改造施工和試驗(yàn)的作業(yè)。


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3、熔化焊接與熱切割作業(yè):

指使用局部加熱的方法將連接處的金屬或其他材料加熱至熔化狀態(tài)而完成焊接與切割的作業(yè)。適用于氣焊與氣割、焊條電弧焊與碳弧氣刨、埋弧焊、氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、電渣焊、電子束焊、激光焊、氧熔劑切割、激光切割、等離子切割等作業(yè)。

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4、高處安裝、維護(hù)、拆除作業(yè):

指在高處從事安裝、維護(hù)、拆除的作業(yè)。適用于利用專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行建筑物內(nèi)外裝飾、清潔、裝修,電力、電信等線(xiàn)路架設(shè),高處管道架設(shè),小型空調(diào)高處安裝、維修,各種設(shè)備設(shè)施與戶(hù)外廣告設(shè)施的安裝、檢修、維護(hù)以及在高處從事建筑物、設(shè)備設(shè)施拆除作業(yè)。


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5、登高架設(shè)作業(yè): 指在高處從事腳手架、跨越架架設(shè)或拆除的作業(yè)。


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6、制冷與空調(diào)設(shè)備運(yùn)行操作作業(yè):

指對(duì)各類(lèi)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè)和事業(yè)等單位的大中型制冷與空調(diào)設(shè)備運(yùn)行操作的作業(yè)。

適用于化工類(lèi)(石化、化工、天然氣液化、工藝性空調(diào))生產(chǎn)企業(yè),機(jī)械類(lèi)(冷加工、冷處理、工藝性空調(diào))生產(chǎn)企業(yè),食品類(lèi)(釀造、飲料、速凍或冷凍調(diào)理食品、工藝性空調(diào))生產(chǎn)企業(yè),農(nóng)副產(chǎn)品加工類(lèi)(屠宰及肉食品加工、水產(chǎn)加工、果蔬加工)生產(chǎn)企業(yè),倉(cāng)儲(chǔ)類(lèi)(冷庫(kù)、速凍加工、制冰)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)企業(yè),運(yùn)輸類(lèi)(冷藏運(yùn)輸)經(jīng)營(yíng)企業(yè),服務(wù)類(lèi)(電信機(jī)房、體育場(chǎng)館、建筑的集中空調(diào))經(jīng)營(yíng)企業(yè)和事業(yè)等單位的大中型制冷與空調(diào)設(shè)備運(yùn)行操作作業(yè)。


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7、制冷與空調(diào)設(shè)備安裝修理作業(yè): 

指對(duì)所指制冷與空調(diào)設(shè)備整機(jī)、部件及相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行安裝、調(diào)試與維修的作業(yè)。

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8、;钒踩珕T:

適用于危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)營(yíng)單位,由昆明市應(yīng)急管理局頒發(fā),證書(shū)全稱(chēng):危險(xiǎn)化學(xué)品經(jīng)營(yíng)單位(主要負(fù)責(zé)人)和危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)單位(主要負(fù)責(zé)人)

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9、紙質(zhì)版安全員證

適用于工貿(mào)企業(yè),分為主要負(fù)責(zé)人和管理人員兩大類(lèi)。由昆明市安全生產(chǎn)協(xié)會(huì)頒發(fā),證書(shū)全稱(chēng):安全生產(chǎn)培訓(xùn)合格證。


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10、危險(xiǎn)化學(xué)品操作證:

危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用以及處置廢棄;坊顒(dòng)的人員,必須接受有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章和安全知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技術(shù)、職業(yè)衛(wèi)生防護(hù)和應(yīng)急救援等知識(shí)的培訓(xùn),并經(jīng)考核合格,方可上崗作業(yè)。
一、安全生產(chǎn)相關(guān)法律法規(guī)和危險(xiǎn)化學(xué)品知識(shí);
二、危險(xiǎn)化學(xué)品單位安全管理和安全技術(shù)措施;
三、重大危險(xiǎn)源辨識(shí)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理;
四、危險(xiǎn)化學(xué)品職業(yè)危害及其預(yù)防;
五、事故案例分析等五部分組成,既有理論指導(dǎo)內(nèi)容,又有實(shí)際案例,理論與實(shí)際相結(jié)合,以期在安全生產(chǎn)培訓(xùn)考核中,取得好的培訓(xùn)效果。


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作業(yè)類(lèi)別介紹:

(1)、光氣及光氣化工藝作業(yè):

指光氣合成以及廠(chǎng)內(nèi)光氣儲(chǔ)存、輸送和使用崗位的作業(yè)。

適用于一氧化碳與氯氣反應(yīng)得到光氣,光氣合成雙光氣、三光氣,采用光氣作單體合成聚碳酸酯,甲苯二異氰酸酯(TDI)制備,4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)制備等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(2)、氯堿電解工藝作業(yè):

指氯化鈉和氯化鉀電解、液氯儲(chǔ)存和充裝崗位的作業(yè)。

適用于氯化鈉(食鹽)水溶液電解生產(chǎn)氯氣、氫氧化鈉、氫氣,氯化鉀水溶液電解生產(chǎn)氯氣、氫氧化鉀、氫氣等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(3)、氯化工藝作業(yè):

指液氯儲(chǔ)存、氣化和氯化反應(yīng)崗位的作業(yè)。

適用于取代氯化,加成氯化,氧氯化等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(4)、硝化工藝作業(yè):

指硝化反應(yīng)、精餾分離崗位的作業(yè)。

適用于直接硝化法,間接硝化法,亞硝化法等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(5)、合成氨工藝作業(yè):

指壓縮、氨合成反應(yīng)、液氨儲(chǔ)存崗位的作業(yè)。

適用于節(jié)能氨五工藝法(AMV),德士古水煤漿加壓氣化法、凱洛格法,甲醇與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)的聯(lián)醇法,純堿與合成氨聯(lián)合生產(chǎn)的聯(lián)堿法,采用變換催化劑、氧化鋅脫硫劑和甲烷催化劑的“三催化”氣體凈化法工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(6)、裂解(裂化)工藝作業(yè):

指石油系的烴類(lèi)原料裂解(裂化)崗位的作業(yè)。

適用于熱裂解制烯烴工藝,重油催化裂化制汽油、柴油、丙烯、丁烯,乙苯裂解制苯乙烯,二氟一氯甲烷(HCFC-22)熱裂解制得四氟乙烯(TFE),二氟一氯乙烷(HCFC-142b)熱裂解制得偏氟乙烯(VDF),四氟乙烯和八氟環(huán)丁烷熱裂解制得六氟乙烯(HFP)工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(7)、氟化工藝作業(yè):

指氟化反應(yīng)崗位的作業(yè)。

適用于直接氟化,金屬氟化物或氟化氫氣體氟化,置換氟化以及其他氟化物的制備等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(8)、加氫工藝作業(yè):

指加氫反應(yīng)崗位的作業(yè)。

適用于不飽和炔烴、烯烴的三鍵和雙鍵加氫,芳烴加氫,含氧化合物加氫,含氮化合物加氫以及油品加氫等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(9)、重氮化工藝作業(yè):

指重氮化反應(yīng)、重氮鹽后處理崗位的作業(yè)。

適用于順?lè)、反加法、亞硝酰硫酸法、硫酸銅觸媒法以及鹽析法等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(10)、氧化工藝作業(yè):

指氧化反應(yīng)崗位的作業(yè)。

適用于乙烯氧化制環(huán)氧乙烷,甲醇氧化制備甲醛,對(duì)二甲苯氧化制備對(duì)苯二甲酸,異丙苯經(jīng)氧化-酸解聯(lián)產(chǎn)苯酚和丙酮,環(huán)己烷氧化制環(huán)己酮,天然氣氧化制乙炔,丁烯、丁烷、C4餾分或苯的氧化制順丁烯二酸酐,鄰二甲苯或萘的氧化制備鄰苯二甲酸酐,均四甲苯的氧化制備均苯四甲酸二酐,苊的氧化制1,8-萘二甲酸酐,3-甲基吡啶氧化制3-吡啶甲酸(煙酸),4-甲基吡啶氧化制4-吡啶甲酸(異煙酸),2-乙基已醇(異辛醇)氧化制備2-乙基己酸(異辛酸),對(duì)氯甲苯氧化制備對(duì)氯苯甲醛和對(duì)氯苯甲酸,甲苯氧化制備苯甲醛、苯甲酸,對(duì)硝基甲苯氧化制備對(duì)硝基苯甲酸,環(huán)十二醇/酮混合物的開(kāi)環(huán)氧化制備十二碳二酸,環(huán)己酮/醇混合物的氧化制己二酸,乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸,以及丁醛氧化制丁酸以及氨氧化制硝酸等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(11)、過(guò)氧化工藝作業(yè):

指過(guò)氧化反應(yīng)、過(guò)氧化物儲(chǔ)存崗位的作業(yè)。

適用于雙氧水的生產(chǎn),乙酸在硫酸存在下與雙氧水作用制備過(guò)氧乙酸水溶液,酸酐與雙氧水作用直接制備過(guò)氧二酸,苯甲酰氯與雙氧水的堿性溶液作用制備過(guò)氧化苯甲酰,以及異丙苯經(jīng)空氣氧化生產(chǎn)過(guò)氧化氫異丙苯等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(12)、胺基化工藝作業(yè):

指胺基化反應(yīng)崗位的作業(yè)。

適用于鄰硝基氯苯與氨水反應(yīng)制備鄰硝基苯胺,對(duì)硝基氯苯與氨水反應(yīng)制備對(duì)硝基苯胺,間甲酚與氯化銨的混合物在催化劑和氨水作用下生成間甲苯胺,甲醇在催化劑和氨氣作用下制備甲胺,1-硝基蒽醌與過(guò)量的氨水在氯苯中制備1-氨基蒽醌,2,6-蒽醌二磺酸氨解制備2,6-二氨基蒽醌,苯乙烯與胺反應(yīng)制備N(xiāo)-取代苯乙胺,環(huán)氧乙烷或亞乙基亞胺與胺或氨發(fā)生開(kāi)環(huán)加成反應(yīng)制備氨基乙醇或二胺,甲苯經(jīng)氨氧化制備苯甲腈,以及丙烯氨氧化制備丙烯腈等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(13)、磺化工藝作業(yè):

指磺化反應(yīng)崗位的作業(yè)。

適用于三氧化硫磺化法,共沸去水磺化法,氯磺酸磺化法,烘焙磺化法,以及亞硫酸鹽磺化法等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(14)、聚合工藝作業(yè):

指聚合反應(yīng)崗位的作業(yè)。

適用于聚烯烴、聚氯乙烯、合成纖維、橡膠、乳液、涂料粘合劑生產(chǎn)以及氟化物聚合等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(15)、烷基化工藝作業(yè):

指烷基化反應(yīng)崗位的作業(yè)。

適用于C-烷基化反應(yīng),N-烷基化反應(yīng),O-烷基化反應(yīng)等工藝過(guò)程的操作作業(yè)。


(16)、化工自動(dòng)化控制儀表作業(yè): 指化工自動(dòng)化控制儀表系統(tǒng)安裝、維修、維護(hù)的作業(yè)。



11、煙花爆竹安全作業(yè):

指從事煙花爆竹生產(chǎn)、儲(chǔ)存中的藥物混合、造粒、篩選、裝藥、筑藥、壓藥、搬運(yùn)等危險(xiǎn)工序的作業(yè)。


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12、煤礦安全作業(yè)


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13、金屬非金屬礦山安全作業(yè)



14、報(bào)名需要資料:

身份證、畢業(yè)證、照片白底、個(gè)人健康承諾書(shū)。


15、培訓(xùn)安排:

培訓(xùn)需要線(xiàn)上線(xiàn)下學(xué)習(xí)培訓(xùn),有理論和實(shí)操培訓(xùn),每周開(kāi)班,報(bào)名后會(huì)給學(xué)員注冊(cè)學(xué)習(xí)題庫(kù),學(xué)員先練習(xí)理論,然后等著安排培訓(xùn)和考試,考前需到校培訓(xùn)兩天。


16、考試形式:

本人參考、單人單桌、理論實(shí)操均為機(jī)考,及格分為80分?荚嚭(jiǎn)單,正常只要識(shí)字并且來(lái)參加培訓(xùn)考試都能過(guò),如果考不過(guò)免費(fèi)安排補(bǔ)考。


17、考試需攜帶的資料:身份證原件、準(zhǔn)考證(由我校統(tǒng)一發(fā)放)。

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鋁合金作為近年來(lái)迅速崛起的工程金屬材料,由于其密度低、比強(qiáng)度及比剛度高、具有較好耐蝕性等一系列優(yōu)點(diǎn),在航空航天、汽車(chē)、艦船等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。


但是焊接中出現(xiàn)的焊接性差、成形層性能不佳等一系列問(wèn)題又制約著鋁合金結(jié)構(gòu)件的發(fā)展,因此鋁合金焊接技術(shù)成為了國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者研究的主要方向之一。

鋁合金性能概述

  1. 鋁是一種非常輕的金屬材料,密度僅為2.7g/cm3,約為鋼密度的36%。采用鋁合金制造機(jī)械零部件,可顯著減輕重量,達(dá)到輕量化和節(jié)能減排的效果。

  2. 鋁合金的比強(qiáng)度、比剛度高于45鋼和ABS塑料。采用鋁合金材料,有利于制造剛性要求高的整體構(gòu)件。

  3. 鋁合金具有優(yōu)良的導(dǎo)熱、導(dǎo)電和耐蝕等性能。A380鋁合金與其他材料性能參數(shù)對(duì)比如表1所示。

  4. 鋁合金具有良好的切削性和可回收利用性。如果假設(shè)最易切削的鎂合金的切削阻力系數(shù)為1,則其他金屬的切削阻力如表2所示。可見(jiàn),鋁合金的切削阻力小于銅、鐵等材料,切削加工較為容易。


鋁合金焊接特點(diǎn)

受鋁合金理化特性的影響,在焊接過(guò)程中存在一定難度,目前的鋁合金焊接主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題:熱應(yīng)力、燒蝕蒸發(fā)、固態(tài)夾雜、氣孔塌陷等:


  • 熱應(yīng)力

鋁合金的熱膨脹系數(shù)較高,彈性模量較小。在焊接過(guò)程中,由于鋁合金變形大、線(xiàn)膨脹系數(shù)大,凝固時(shí)體積收縮率達(dá)6%左右,且冷卻速度和熔池一次結(jié)晶速度快,導(dǎo)致焊縫的內(nèi)應(yīng)力和焊接接頭的剛性拘束度較大,易使鋁合金接頭內(nèi)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,引起較大的焊接應(yīng)力與變形,形成裂紋、波浪變形等缺陷。


  • 燒蝕蒸發(fā)

鋁的熔點(diǎn)為660℃,沸點(diǎn)為2647℃,相比于銅、鐵其他金屬元素較低。在焊接過(guò)程中,如果焊接溫度過(guò)高,容易產(chǎn)生爆炸并形成飛濺,尤其在高能束焊接時(shí)更易發(fā)生,如圖1所示。另外,鋁合金中添加的合金元素有的沸點(diǎn)較低,在焊接的瞬時(shí)高溫下極易蒸發(fā)燒損,爆炸產(chǎn)生的飛濺也會(huì)帶走部分液滴,從而不可避免的改變了焊縫區(qū)的預(yù)定化學(xué)成分,不利于焊接接頭的性能調(diào)控。因此,為了彌補(bǔ)高溫?zé)g,在焊接時(shí)常常選用沸點(diǎn)元素含量比母材高的焊絲或者其他焊接材料。


  • 固態(tài)夾雜

鋁的化學(xué)性質(zhì)很活潑,極易氧化。在焊接過(guò)程中,鋁合金表面發(fā)生氧化形成高熔點(diǎn)的Al2O3(約為2050℃,而鋁的熔點(diǎn)為660℃,兩者相差很大)。氧化物致密且硬度較高,夾雜在熔池區(qū)密度較小的熔融合金液中,容易形成細(xì)小的固態(tài)夾渣不易排出,不僅影響焊縫的組織成形,也易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,這會(huì)造成焊接接頭力學(xué)性能的下降,并且Al2O3覆蓋在熔池和坡口上,嚴(yán)重影響了合金的焊接,降低焊接接頭的組織性能。


  • 氣孔塌陷

鋁合金的熔點(diǎn)遠(yuǎn)小于其氧化物,且性質(zhì)活潑極易氧化。在焊接過(guò)程中,鋁合金因高溫熔化形成熔池。而熔池表面的鋁被氧化生成氧化膜,以固態(tài)的形式覆蓋于熔池之上。由于氧化膜熔化后顏色與鋁合金熔融狀態(tài)并無(wú)太大差別,且因?yàn)檠趸さ母采w在焊接過(guò)程中很難觀(guān)察到鋁合金熔池熔化的程度,因此易造成溫度過(guò)高,引起焊接熱影響區(qū)的大塊塌陷,破壞焊縫金屬的形狀及性能。


在焊接熱源瞬時(shí)高功率的作用下,在合金液中溶解了大量的氫氣,焊接完成后,隨著熔池溫度的降低,氣體的溶解度也逐漸減小,這成了焊接過(guò)程中產(chǎn)生氣孔的主要原因。由于鋁合金凝固速度過(guò)快且密度較低,在焊縫迅速固化過(guò)程中,形成了大小不一的氫氣孔。這些氣孔會(huì)在焊接過(guò)程中不斷地聚集和擴(kuò)展,最終形成了可見(jiàn)的大氣孔,降低了接頭的組織性能。當(dāng)然,氣孔的產(chǎn)生不一定是在焊接過(guò)程中形成的,由于鑄造工藝技術(shù)的影響,母材本身在鑄造過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生氣孔。焊接時(shí),熱輸入和內(nèi)部壓力不斷變化引起母材中原有的氣孔受熱膨脹或相互結(jié)合形成焊縫氣孔,隨著焊接熱輸入的增加氣孔也會(huì)隨之增大。因此,為控制氫的來(lái)源,焊接材料在使用前需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的干燥處理,焊接時(shí),適當(dāng)?shù)募哟箅娏饕匝娱L(zhǎng)熔池的存在時(shí)間,給氫氣足夠的時(shí)間析出,從而控制氣孔的形成。


鋁合金焊接技術(shù)分類(lèi)

隨著鋁合金應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,凸顯的問(wèn)題也越來(lái)越多。隨著研究的進(jìn)展,鋁合金焊接技術(shù)有了較大發(fā)展,目前主要有鎢極氬弧焊(TIG)、熔化極惰性氣體保護(hù)焊(MIG)、激光焊(LBW)、攪拌摩擦焊(FSW)等。


  • 鎢極氬弧焊

鎢極氬弧焊(Tungsten Inert Gas Welding,TIG)是典型的惰性氣體保護(hù)焊,是最常用的焊接方法。焊接時(shí)以鎢極及焊接作用面為電極,在兩極間通入氦氣或者氬氣作為保護(hù)氣來(lái)保護(hù)電弧,通過(guò)瞬時(shí)高壓放電來(lái)融化絲材及母材,進(jìn)行鋁合金部件的焊接成型,以及鑄件鑄造缺陷的焊補(bǔ)和修復(fù)。


主要具有以下技術(shù)特點(diǎn):

  1. 操作方便、靈活可控、適應(yīng)于各種工況環(huán)境、成本較低;

  2. 熱影響區(qū)較窄,在送絲充分的情況下焊接接頭的變形量較小,接頭的綜合性能較高;

  3. 焊接工藝性能好、穩(wěn)定,焊縫形成致密美觀(guān)。


  • 熔化極惰性氣體保護(hù)焊

MIG(GMA-Gas Metal Arc Welding)與TIG都是惰性氣體保護(hù)焊,不同之處在于TIG焊采用鎢極作為固定電極,而MIG焊采用填充的焊絲材料本身作為電極。


鋁合金的熔化極惰性氣體保護(hù)焊過(guò)程中,電壓電流作用于焊絲電極端部,與母材間產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,將母材及坡口部融化,焊絲端部的熔滴脫落,垂直過(guò)渡到母材熔池上,形成焊接區(qū)。


但鋁合金MIG焊的應(yīng)用過(guò)程受到較大限制,原因在于鋁絲柔軟導(dǎo)致送絲性差,且熔融鋁在焊接時(shí)容易形成“懸而未滴”的現(xiàn)象,易造成液滴飛濺。其優(yōu)點(diǎn)在于MIG焊比TIG的焊接速度要快,焊接大型工件時(shí)焊運(yùn)動(dòng)幅度小,通過(guò)調(diào)整送絲速度焊接效率可達(dá)每分鐘數(shù)米。


  • 激光焊

激光焊接(Laser Beam Welding LBW)利用高能量的激光脈沖對(duì)材料進(jìn)行微小區(qū)域內(nèi)的局部加熱,激光輻射的能量通過(guò)熱傳導(dǎo)向材料的內(nèi)部擴(kuò)散,將材料熔化后形成特定熔池,凝固后材料連接為一體。


激光焊接的優(yōu)點(diǎn)在于焊接作用點(diǎn)小,高功率熱源集中作用,有能力進(jìn)行厚板焊接,熱影響區(qū)窄且焊接變形小。但與此同時(shí),激光焊對(duì)于焊接定位的要求較高,焊接裝置昂貴,焊接成本較高,對(duì)于鋁鎂這類(lèi)金屬材料激光反射率較高,直接焊接比較困難。


用不同功率密度的激光照射材料表明,當(dāng)工件上的功率密度達(dá)到107W/cm2以上,加熱區(qū)內(nèi)的金屬會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)被氣化,氣體在熔池內(nèi)匯聚成一個(gè)小孔,并以此小孔為中心進(jìn)行熱量傳遞,在小孔附近形成熔池,這就是激光深熔焊的“匙孔(keyhole)”效應(yīng)。為避免此現(xiàn)象造成的熔池不均勻問(wèn)題,可以通過(guò)減小激光能量、增大焊接速度或控制熔核區(qū)的重熔,以去除熔合區(qū)的氣泡,減少氣孔的產(chǎn)生。


  • 攪拌摩擦焊

攪拌摩擦焊(Friction stir Welding,F(xiàn)SW)是在傳統(tǒng)摩擦焊接技術(shù)基礎(chǔ)上形成的新型固相連接技術(shù),其原理是一個(gè)非耗損的特殊形狀的由攪拌針和軸肩組成的攪拌頭,旋轉(zhuǎn)扎入待焊接界面,當(dāng)攪拌頭沿焊縫前進(jìn)時(shí),焊接材料溫度升高,塑化金屬在機(jī)械攪拌和頂鍛的作用下發(fā)生強(qiáng)烈的塑性變形,經(jīng)過(guò)擴(kuò)散與再結(jié)晶之后形成致密的固相連接。


與傳統(tǒng)的焊接方法相比,F(xiàn)SW技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):

  1. 焊接溫度低,焊接變形;

  2. 焊縫力學(xué)性能好;

  3. 焊接工藝簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

存在的主要問(wèn)題及研究重點(diǎn)

隨著鋁合金在越來(lái)越多的行業(yè)得到應(yīng)用,其修復(fù)連接問(wèn)題也吸引著越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。通過(guò)多種焊接技術(shù)對(duì)鋁合金進(jìn)行了各種焊接試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),修復(fù)技術(shù)的成熟度尚達(dá)不到工業(yè)的發(fā)展需求,其中仍存在各種問(wèn)題。


鎢極氬弧焊和熔化極惰性氣體保護(hù)焊是目前應(yīng)用范圍最廣泛的兩種焊接方法,但這兩種技術(shù)熱影響區(qū)較寬,焊縫金屬需經(jīng)融化后再凝固的過(guò)程,對(duì)組織影響較大,且殘余應(yīng)力高,導(dǎo)致接頭力學(xué)性能受到嚴(yán)重影響。激光焊能束密度較高,焊縫深寬比較大,但極容易形成氣孔,且其昂貴的造價(jià)也限制了應(yīng)用的普及。摩擦攪拌焊為熱量方面的問(wèn)題提供了解決方案,但摩擦攪拌焊需要相對(duì)較大的頂鍛壓力和向前的驅(qū)動(dòng)力,設(shè)備一般較復(fù)雜笨重,限制了其發(fā)展。


相關(guān)課題的研究重點(diǎn)以后應(yīng)放在以下幾個(gè)方面:

  1. 從熔焊的基礎(chǔ)入手,調(diào)整焊絲配方,加入稀土元素或者適量選用焊接活性劑,控制焊接變形量,減小應(yīng)力,減少氣孔的生成。


  2. 由于合金使用范圍和用途的擴(kuò)展,通常與異質(zhì)材料配合使用,因此需開(kāi)展異種金屬間的搭接熔焊實(shí)驗(yàn),以獲得高質(zhì)量的連接接頭。


  3. 開(kāi)展復(fù)合熱源焊接性研究,如TIG-激光復(fù)合焊接,激光復(fù)合攪拌摩擦焊,以得到最優(yōu)化的焊縫性能。

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