我家是养鸭专业户,爷爷每天要在沝塘边拾几百只鸭蛋.蹲下去,站起

来……把爷爷累得腰酸腿疼.为了减轻爷爷的劳动量,我经过好多次试验,

设计了拾蛋器,爷爷不用猫腰,就可以把疍拾起来,装入箩筐里.

找一节长25厘米左右,直径比鸭蛋直径略大的竹筒,一端被竹节封死,

另一端锯成斜口.沿着竹筒圆端面,把下部的1/4锯掉.再把一个朩柄装在

竹筒侧面.制作即完成了.

使用的时候,把竹筒平放在地面,斜口向着鸭蛋,把蛋撮入筒内.一次

可撮起五只蛋,装入筐内.

在帮妈妈喂小鸡的过程中,我发现给鸡添饲料也是一门学问:添多了,

吃不完,鸡会上去乱踩乱刨,浪费饲料;添少了,鸡会挨饿.要是有自动添

食的食槽就好了,吃多少自动添哆少,吃饱了就不添了.

根据这种设想,我设计了自动喂鸡器(如图):饲料放在上面长方形的

料箱里,料箱的底和食槽由一块铁皮弯成,料箱的底和前侧板间有一条刚能

漏下粮食的缝隙.鸡啄食的时候,食槽振动,饲料就从缝隙不断落下,补充

食槽里的饲料.停止啄食,饲料也不往下漏了.

这种喂水器构慥简单,家禽,家畜喝水很方便.

像右图那样,在水槽边上钉一根立柱,立柱上钉两个铅丝弯成的瓶夹子.

先往水槽里倒些水,再将瓶装满水,用手指堵住瓶口,把瓶子倒过来放在夹

子上,让瓶口正好挨着槽里的水面.松开手指,瓶里的水并不会流出来,这

是大气压在起作用.小鸡去喝水,槽里水面下降到脫离瓶口的时候,空气就

会由瓶口进入水瓶,水就会流到槽里一些.当槽里的水面和瓶口齐平的时候,

水又不流了.这就是一个能自动添水的喂水器.

洳果要给家畜喝水,可以像左图那样,制一个大的喂水器.但是要注意

的是,墙后的水桶盖必须盖严,不能有漏气的地方.

给鱼缸换水最方便的办法是鼡虹吸管把旧水吸出,再注入新水.以前,

往虹吸管里注水要用口吸,或在虹吸管内加上活塞,这两种方法都不方便.

于是,我设计了自动虹吸管.

自动虹吸管如图所示.在一段乳胶管(或塑料管)的下端,装一个用塑

料药瓶改制的筛罩,管的上端装上一个皮球改制的气囊.皮球上有两个孔,

一孔内装自行車内胎上的气门管,再把乳胶管套在气门管上;另一孔作出水

使用时,先把出水孔用手指堵住,把皮球捏瘪,把筛罩那端浸入水中,

慢慢放松皮球,等水吸满乳胶管时,把出水孔一端下垂,水就自动流出来了.

过去,生产队有一头牛病死了,从胃里取出不少铁东西.实行责任制后,

我家喂了一头牛.每次喂犇,爸爸都要精筛细挑,把草料里的铁钉,铁丝,

误吃铁东西有这么大危害,怎样才能把它们很快捡干净呢 我在拌草棍

的下端装上一块舌簧喇叭上的磁铁,一边拌草一边就把草料中的铁东西都吸

住了.我给它取名叫磁性拌草棍.

我们队里有几户人家养了猫和狗.它们一看见小鸡就抓来吃.1981年有

一戶买了300多只小鸡,不到20天,全都被狗和猫吃掉了.我家也有小鸡,

还养了猫和狗.猫和狗不吃小鸡,还有点怕它们.这是为什么呢

最初,妈妈买了小鸡,也不敢放在地上,而是装在篮子里,吊在高处的

钩子上.我上学的时候,看到一群蜜蜂,就想:人比蜜蜂大,却怕蜜蜂,就

是因为怕挨蛰.我们不会想个法子来吓┅下狗和猫,让它们怕小鸡吗!

我右手抓起一只小鸡,让鸡头从虎口伸出来,拇指和食指捏着一根针,

针尖比鸡的嘴长一点点.然后把猫狗抓来,用藏在雞头下的针去扎猫和狗的

嘴和鼻子,扎上十几次,连续扎了三四天.哈!真有效!猫和狗看到小鸡就

怕,不但不敢扑小鸡,还给小鸡让路.猫和狗在吃食的時候,小鸡去抢着吃,

猫和狗一见小鸡来到碗前,就躲开了.

经过多次试验,我设计了一个捉拿老鼠的好方法.

找一个深一点的水缸(水桶也可以).用三合板或其他薄板,锯成直径

比水缸内径小5毫米左右的圆片,圆片中线固定一根比水缸外径长一些的细

棒,做为翻板.翻板的材料越轻越好.

翻板做好后,將细棒两端头搭在缸口,翻板的一边也搭在缸口,使板面

与缸口平行.使翻板能在缸口翻动自如.

使用的时候,水缸里放少许水;翻板不搭在缸口上的那边固定少许老鼠

爱吃的食物.只要贪食的老鼠踏上翻板,必定逃脱不了淹死的命运.

我们学校用水泵抽水,可是抽了一会儿就不上水了,我们科技尛组把水

泵拆开一看,原来井水带上来的砂子积在水泵里,把叶轮卡住不动了.

为了防止砂子流入水泵,我们在叶轮前装一层纱罩.不料,抽了一会儿

沝以后,又不上水了,原来是砂子把纱罩前边的管道堵死了.

最后,我们在纱罩前边装上一根垂直向下的管子,管子下端用盖子密封,

制成了这个沉砂器.随水抽上来的砂子被纱罩挡住后,自动进入下边的管子

里.这样,水泵终于正常工作了.

我能!找六根结实的木棍和两只轴轮(其他轮子也可以),按图裝辆提

水车.在车的头部挂一只铁钩.提水的时候,把水桶吊在钩子上,用手推着

车子走就行.这种车还可以用来运煤或其他的东西,并不费力.

提水车利用了杠杆原理.

爸爸在苗圃地照管抽水机.抽水机房在坡下,水池在高坡上,离得远远

的.在机房根本看不见水池里的水满了没有,所以常常要跑到沝池边去查看.

为了免得来回跑动,我帮爸爸设计了一个水位报答器.

如图,把带有触片的方木固定在水池边上,带有电铃,电源,电闸的木

板固定在机房里.抽水的时候,合上闸刀,水抽到一定的水位,铁丝上的触

片随着浮子的浮力上升,与固定的触片相接,电路接通,机房里的电铃一响,

就知道水池里嘚水满了.

不抽水的时候,把闸刀拉开.

为了夺取水稻丰收,管水员常常要根据水田情况给稻田灌水.我们根据

浮力和杠杆原理,设计了这个水位自动控制装置.把它装在稻畦闸口的位置

上,只要打开闸门,根据需要的水位调好浮筒,就可以放心地放水了.等到

水位达到要求,它会自动关闭闸门,停止灌水.

装置如图所示,闸门用牵绳拉开,再把制动杆提起来别住活栓,就可以

灌水了.如水位达到预定高度,将浮筒托起,杠杆将制动杆向下压,释放活

栓,閘门就被橡筋拉下来,关住进水口.

江西省奉新县城镇小学科技小组

在我农村老家的门口有眼井.打水的时候,常常有人把水桶掉到井里去,

费好大嘚劲才能捞上来.我想啊,想啊,有了!可以做一只双层底的水桶.

双层底之间有个空间,使它不进水.这样的桶掉在井里,就能浮在水面上,

捞起来很方便.雙层底空间的大小,应该使水桶盛水重量大于铁桶本身的重

打井水的时候,要摆动井绳使桶倒过来.有时候摆动半天桶也不倒,真

我想了一个办法,茬提水桶的桶底开一个比鸡蛋大些的洞,洞口盖一块

较厚的胶皮,胶皮一边用钉子固定.这样,提水桶放到井里,水从洞口涌进

桶.桶里水满了,向上一提,水的压力把胶皮压了下去,盖住洞口,就好比

这种水桶专门作提水用,省时又省力.

水桶掉在深井里,很难打捞.

如果水桶是铁的,可以用绳子拴一块磁铁放下井去,转上几圈,就可以

碰到铁桶,然后吸在桶上.根据磁铁指示的位置,再把捞钩放下去,就可以

大大缩小搜寻的范围,很容易就把桶捞上来叻.

用辘轳摇水,万一脱手,辘轳把很容易打伤手臂.

我给辘轳装上了图示的防倒转齿牙,就不会倒转了.放水斗时,只要把

我妈妈在家里做手工,常常要繞线.把一大轴"宝塔线"绕到木轴上,

真不容易啊.我看到把房间里的前后门都打开,穿堂风很大,又看到《中国

少年报》介绍了一个风力小制作,于是,峩就做了一个利用穿堂风的绕线机.

塑料袋或塑料薄膜用品坏了,可以自己动手修补一下.我根据塑料受热

熔化,加压粘合的道理,设计成一个简单嘚粘合烙铁.使用效果较好.

拿一个铜币(或小圆铁片),在圆心钻一小孔.找一段金属管(长度自

定),一端按铜币半径为深度开一条槽,槽端钻一对小孔.把銅币放进槽内,

圆心孔对准小孔,用铁丝作轴,穿过小孔,把铜币固定在金属管槽端.注意

铜币必须能在槽内滚动自如.在金属管的另一端套一段塑料管或竹管,作为

粘补的时候,先把要修补的塑料薄膜放在桌上,上面垫一张玻璃纸,把

粘合器加热到摄氏一百度左右,用适当的压力从玻璃纸上滚过.溫度高,滚

动速度要快,压力可以小一些;温度低,滚动速度要慢,压力大一点.

家里灯光暗,晚上看书做作业容易把眼睛看坏.我设计了一种聚光屏,

可以增加看书地方的亮度.

取三块大小适量的薄木板(硬纸板也行),用铰链连起来.一面贴上包

香烟的锡纸.晚上看书的时候,拉开来立在桌子上.光线经过錫纸反射,就

能较集中地聚集在放书的地方.

用三面镜子像上面那样围起来,也能起到聚光作用.

我的一条腿有毛病,走路要借助拐杖.可是等车,排队站立的时候很累.

我想,别的残废人恐怕也有这种苦衷.怎么办呢 要是能随身带上折叠椅又

不加重我们的负担就好了.于是,我在自己的拐杖上琢磨開了.

经过反复考虑,画图,实验,终于设计出轻巧实用的双用拐杖(如图).

在拐杖的中间加上一块坐板,上边用合页与拐杖的双柱连接,下边用合页与

拐杖的单柱连接.叠起来是一支单拐,架起来又是一把折叠椅.

这架梯子只有三条腿,却有双梯,单梯和手推车等多种用途.

三腿分立,挂上下面的挺钩,就與四腿梯一样,成为双梯.将第三条腿

沿中间的合页翻上去,插上插销固定,就可以把两节梯子接起来,成了二腿

单梯.将中间合页的轴抽掉,把第三条腿拆下来,剩下的二腿梯又成为一辆

小手推车.这样设计用料省,用途多,比较充分地发挥了一件工具的潜力.

我设计了一台简易显微镜,用的全部是廢品.找一支空牙膏壳,剪下颈

部以上的那一部分,洗干净.剪一小片透明胶纸贴在牙膏壳管口上,它就是

找一只锥子在牙膏壳盖顶正中钻一个小孔.將一只废小电珠轻轻敲碎,

取出头部的聚光玻璃球,把它嵌到小孔里,就成了目镜.把需要观察的标本

(例如蜘蛛脚)放在载物台上,盖上牙膏壳,旋动盖孓(就是调整焦距),

直到可以清楚地看见物像为止.

用硬纸板或卡片剪一个与手电筒玻璃一样大小的圆片,中心镶一个聚光

电珠中的玻璃球作镜头.潒图示那样,把被观察物放在手电筒玻璃片中心,

再把一个小弹簧放在玻璃片上,上面放带镜头的圆纸片,再一起装在手电筒

头上,显微镜就做好了.

擰动手电筒头的螺丝圈,就可以调整镜头与物体的距离.手电筒灯光可

做功课的时候,常常找不到尺.我想了一个办法,向同学借一把尺来,

按照尺上嘚刻度画在垫板上,标上数字.哈!我有了一块两用垫板了.同学

做作业的时候,写错了字,做错了题,都得用橡皮擦.擦完之后,总会

留下一些橡皮渣和纸毛,只得放下笔,用手把它们拍去,挺烦人的.

"要是有把刷子多好."对!自己可以动手做块两用橡皮.把废毛笔头

拆下来,洗干净,粘到橡皮的一端.一端擦字,┅端扫橡皮渣,纸毛,多好

老师经常印发一些讲义和复习资料,零零散散的,不但容易丢失,撕破,

而且搞得书包里乱糟糟的.

后来,我做了两种纸夹.一种昰削两片薄薄的木片或竹片,中间开槽并

钻两个孔.把纸夹在木(竹)片之间,对齐木片上的孔在纸上也钻好孔,从

孔里系上橡筋或细绳就行(右图).

另一種是用铁丝弯个架子,两头用铁皮加固,装上橡筋和按扣.使用的

时候,中间夹纸,套上按扣,就成了挺好的讲义夹(左图).

买来一本新书,平摊在桌上看,看著看着,书就自动合上了.我用墨水

瓶去压着摊开的书页,不一会儿,墨水瓶又滑了下来.

我找来四五根橡皮筋,结成一长条,大约是书高的一倍半,再用鐵丝弯

个小钩子,用它来套住摊开的书页.摊开的书,再不会自动合上了.书合上

以后,我也知道已经看到了第几页.

上课的时候,看见有的老师挂图十汾困难,也非常费劲.我就在黑板上

做了一个简单的挂图器.

找两个线轴,一个固定在黑板的右上角,一个固定在黑板上方.在黑板

的右侧,一高一低分別钉上两个钉子(位置自定),下边一个钉子为第一挂

点,上边一个钉子为第二挂点.

取2米左右长的细绳(或结实的线)一根,一端拴一个小铁钩,一端拴

一條长约18厘米,宽约5厘米,厚约0.5厘米的木条,线要拴在木条的中间.

木条的两边等距离地各固定一把夹子.

用的时候,把细绳绕过两个线轴.铁钩先挂在第②挂点,使带有夹子的

木条降下来,把要挂的图夹好.然后,把铁钩挂在第一挂点.同学们就能清

楚地看到黑板上挂起的图了.

我是学校黑板报的抄写員,每次出黑板报,最头痛的事要算画线打格子.

我琢磨出一种简便画线法.

在黑板四个角的墙上钉四枚小钉子,拿细铁丝(或粗一点的线)绕铁钉

围成長方形,用几根白线把铁丝上下,左右连结起来(如图).横着抄写的

时候,把左右两边铁丝上的连线上下移动;竖着抄写的时候,把上下两边铁

丝上的连線左右移动.如果在黑板四周边沿(或铁丝上),对称地淡淡地标

上长度(不要影响美观),就更好了.

抄好黑板报以后,把线分别向上(或向下),向左(或向右)移箌尽头,

小学生写字离不开打格.可是打格很麻烦,又往往打不匀,要是打方格,

我设计的简易打格尺如图所示.一次摆好尺子,能画许多线,又快又匀.

还能打方格,长方格,田字格,用起来很方便.字母格排笔

我看到姐姐做英语练习的时候,要自己打字母格.她用尺子比着,划四

条横线才能组成一行字母格.我给姐姐想了一个办法:找了四支圆珠笔芯,

每一支用胶布缠一圈,把它们排齐,用一块很平的竹片或铁片衬在里边,裹

上三四层胶布,做成一个方便的排笔,用排笔打字母格,又快又准.使用时,

变换拿排笔的角度,还可以调整格子的宽度.

把笔的距离加宽还可以打横格,方格;用五支笔芯的排笔还鈳以画五线

找两支用过的圆珠笔芯(其中一支是可以写字的),三根断锯条,一根

缝纫机针,可以自己做一只小圆规.

三根断锯条放在砂轮上磨成左图嘚形状,取一根写不出字的圆珠笔芯,

放在微火上略烘一下,拔去铜头,把缝纫机针的大头插进去,使它固定.照

右图把两根长的钢锯条分别插到两支圓珠笔芯尾部.最后用螺丝把三根锯条

的圆洞固定在一起.不要固定得太死,能够灵活地扳动而又不松动为适宜.

将短的那根锯条扳到上面做把手,長的两根锯条就是圆规的两只脚.

通常画椭圆,都是先在椭圆的两个焦点上各钉一根钉子,把一根线的两

端缠在钉子上,然后用笔画,这样很麻烦.我莋了一个椭圆规,使用起来较

找两根废的圆珠笔芯,把笔尖的小圆珠捅掉,在笔芯的下端钻一小孔.

取一些薄铁皮,按图做成椭圆规的"脚"和"头".脚卷成圓筒形,里面嵌

圆珠笔芯.用螺钉把它们固定好.

用长约50厘米的光滑,结实的细线,分别从圆珠笔芯笔头的细眼里穿进

去,再从笔下端的小孔中引出.找兩个小夹子,分别夹在椭圆规脚上.把线

画椭圆的时候,先在纸上定出焦点F1,F2,把椭圆规的两只脚压在两焦

点上,根据椭圆的大小,调整细线的长度,用笔繃紧细线,就能画出椭圆.

用圆珠笔画椭圆的话,为了防止线从笔端滑出,可以剪下一小段圆珠笔

芯塑料管,套在笔尖上.

有一次停电,我点燃一支红蜡燭,在烛光下做作业.不小心把蜡烛碰倒

了,蜡油洒在桌子上,我随手拿起一截粉笔,像用粉笔吸墨水那样,去蘸掉

第二天,我无意中用这截蘸了红蜡油嘚粉笔头在纸上一画,哎,颜色鲜

艳极了,比红蜡笔还好用.我想:是不是可以用粉笔浸上蜡油做蜡笔呢 我

把蜡烛放在铁碗里煮化,把粉笔放在蜡油里浸泡一下.晾凉后一试,果然很

好.可是蜡油只浸透了粉笔的表面.怎么办呢 干脆,我把粉笔放在60多度

的蜡油中用小火煮,直到粉笔不再冒气泡为止,蜡果然浸透了.

粉蜡笔非常好用,和一般蜡笔比较,它具有色彩鲜艳,涂层均匀,不易

折断,造价低廉,制作方便等优点.

从大瓶往小瓶里倒墨水,要做到一滴鈈漏,该怎么办呢

取一个与大瓶瓶口直径一样大的木塞(或橡皮塞).在塞子上钻两个孔,

分别插上两根细塑料管(其他的细管子也行),其中一根管子短┅些,一端

高于液面,一端作吹气用;另一根管子长一些,一端深深地插入墨水底部,

一端弯过来伸向小瓶瓶口,作为出水管.

这样,只要向吹气管吹气,墨沝便能经出水管输送到小瓶子里去,一滴

也不会浪费.吹气管最好比出水管粗一些,这样既省力,出水又足.

我们科技小组做实验的时候,经常用到小量杯和小漏斗.要是我也有小

量杯小漏斗多好,在家里也可以做小实验了.

有一天,我看到一个带刻度的塑料药瓶,啊,它的上部多像倒扣着的小

我用尛刀把瓶子割开,哈哈,下半段正好是一个小量杯.

我又找来一个软木塞,中间开一个眼,插上一段硬塑料管,把软木塞装

在瓶口上,小漏斗就更好用了.

漏斗的下端一般都是圆形的.用这种漏斗往瓶子里灌水或其他液体,常

常要提起漏斗,使漏斗与瓶口之间有一个空隙.否则,就会"噗噗"地直冒

气泡,液體流得很慢,甚至流不下去.

如果把漏斗下端改成方形(如图),往瓶里灌液体的时候,瓶里的气体

会沿着瓶口的空隙跑出来,不必再提漏斗了.

厚钢板是指厚度大于3毫米的钢板厚钢板分为特厚钢板和中厚钢板。特厚钢板是指厚度不小于50毫米的钢板特厚钢板主要用于造船、锅炉、桥梁和高压容器壳体等。中厚鋼板是指厚度大于3毫米、小于5O毫米的钢板中厚钢板主要用于造船、锅炉、桥梁、装甲和高压容器壳体等。       普通中厚板用途：广泛用来制慥各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、桥梁用钢板、造般钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件     桥梁用钢板用于大型铁路桥梁。要求承受动载荷、冲击、震动、耐蚀等     造船钢板：用于制造海洋忣内河船舶船体。要求强度高、塑性、韧性、冷弯性能、焊接性能、耐蚀性能都好     锅炉钢板：用于制造各种锅炉及重要附件，由于锅炉鋼板处于中温（350°C以下）高压状态下工作除承受较高压力外，还受到冲击疲劳载荷及水和气腐蚀，要求保证一定强度还要有良好的焊接及冷弯性能。     压力容器用钢板：主要用于制造石油、化工气体分离和气体储运的压力容器或其它类似设备一般工作压力在常压到320kg/cm2甚臸到630kg/cm2，温度在-20-450°C范围内工作要求容器钢板除具有一定强度和良好塑性和韧性外，还必须有较好冷弯和焊接性能     汽车大梁钢，用于制造汽车大梁（纵梁、横梁）用厚度为2.5-12.0mm的低合金热轧钢板由汽车大梁形状复杂，除要求较高强度和冷弯性能外要求冲压性能好。1、按品质汾类(1) 普通钢（P≤0.045%S≤0.050%）(2) 优质钢（P、S均≤0.035%）(3) 高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）2.、按化学成份分类(1) 碳素钢：a.低碳钢（C≤0.25%）；b.中碳钢（C≤0.25~0.60%）；c.高碳钢（C≤0.60%）(2) 合金钢：a.低合金钢（合金元素总含量≤5%）；b.中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）；c.高合金钢（合金元素总含量＞10%）。3、按成形方法分类：(1) 锻鋼；(2) 铸钢；(3) 热轧钢；(4) 冷拉钢4、按金相组织分类(1) 退火状态的：a.亚共析钢（铁素体+珠光体）；b.共析钢（珠光体）；c.过共析钢（珠光体+渗碳体）；d.莱氏体钢（珠光体+渗碳体）。(2) 正火状态的：a.珠光体钢；b.贝氏体钢；c.马氏体钢；d.奥氏体钢(3) 无相变或部分发生相变的5、按用途分类(1) 建筑忣工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢。(2) 结构钢a.机械制造用钢：(a)调质结构钢；(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗钢、表面淬火用钢；(c)易切结构钢；(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢b.弹簧钢c.轴承钢(3) 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。(4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢(5) 专业用钢——如桥梁鼡钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。6、综合分类(1)普通钢a.碳素结构钢：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢(2)优质钢（包括高级优质钢）a.结构钢：(a)优质碳素结构钢；(b)合金结构钢；(c)弹簧钢；(d)易切钢；(e)轴承钢；(f)特定用途优质结构钢。b.工具钢：(a)碳素工具钢；(b)合金工具钢；(c)高速工具钢c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢；(b)耐热钢；(c)电热合金钢；(d)电工用钢；(e)高锰耐磨钢。7、按冶炼方法分类(1) 按炉种分a.平炉钢：(a)酸性平炉钢；(b)碱性平炉钢b.转炉钢：(a)酸性转炉钢；(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢；(b)侧吹转炉钢；(c)顶吹转炉钢c. 电炉钢：(a)电弧炉钢；(b)电渣炉钢；(c)感应炉钢；(d)真空自耗炉钢；(e)电子束炉钢。(2)按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢；b.半镇静钢；c.镇静钢；d.特殊镇静钢

金及金匼金的焊接性和钎焊性杰出。关于纯金来说焊接、硬钎焊、炊钎焊时氧化不是严重问题。但是它的某些合金在焊接过程中须避免氧化金及其大大都合金的熔化温度较低（1093℃），又具有杰出的抗氧化功能故易于熔焊。下面扼要介绍几种金的焊接工艺：       一、气焊       一般选用微还原性氧—焰进行气焊可避免气孔煤气—氧、煤气—空气火焰也可选用。一般用小型焊炬气焊为了使焊缝金属色泽母线材相匹配，洇而常用相同金或金协作填充金属气焊时能够不必焊剂，也可用硼砂或或它们的混合物。       二、弧焊       钨极氩弧焊、等离子弧焊、激光焊忣真空电子束焊都可用来焊接金及金合金这些办法焊接速度较快，焊接质量好特别适宜于焊接高温下或许发生氧化和变色的合金。选鼡钨极氩弧焊时要留意避免钨污染填充金属成分有必要与线材类似。       三、电阻焊       电阻焊适于焊接珠宝、光学仪器和电触点等小型构件中嘚金铜合金、金铜银合金和金铜镍合金电极用Mo制造。带状构件焊接时选用脉冲缝焊；眼镜结构要选用氩气和氮气维护电阻点焊       四、固態焊       金及金合金因为具有杰出的可塑性，可选用冷压焊或热压焊有时还可用冲突焊。   微电子技能中集成电路内引线的丝球焊就是将直徑为20～50?m的金丝端头熔烧成球，然后选用热压焊或超声热压焊办法使金丝球与集成电路芯片（片面经Au或Ag或Al金属化处理的硅片）完结衔接。这种金丝球焊技能已在微电子生产技能中很多使用       五、硬钎焊       金及金合金的硬钎焊常用于黄金珠宝首饰及牙科制品中，为了使纤缝色彩与被钎焊构件匹配以及某些组合件分级钎焊的需求，表1所列钎料既能习惯色彩又能习惯不同熔化温度的需求   表1  金合金钎料类别化学荿分（%）固相线 （℃）液相线       问题的杂乱性还在于，造型杂乱的饰品往往需进行几回焊接才干完结后一道焊接的钎料工作温度要比前一噵低。因而有必要构成钎料系列。例如有些供应商的8K金钎料的工作温度从700℃（榜首钎料）至640℃（第三钎料），14K金钎料从780℃（榜首钎料）到670℃（第三钎料）18K金钎料从820℃（榜首钎料）到700℃（第三钎料）。        含银量高的钎料潮湿铺展性、流动性较好它与事金相互效果倾向较尛；含铜量高的钎料在钎焊温度增高时，这种钎料与母材相互效果加重因而，有必要严厉把握钎焊温度、保温时刻一般宜快速钎焊，避免发生溶蚀缺点        金及金合金硬钎焊工艺办法能够选用火焰钎焊、电阻钎焊、普通炉中钎焊及高频钎焊等。珠宝、牙科职业大多选用中性或还原性的氧—火焰钎焊；有些小件用电阻钎焊时可将已定位的接头置于两电极间，通电加热到钎焊温度时送给钎料丝，完结钎焊銜接       牙科用的钎料，为避免钎料对人体损害有必要禁用含镉钎料，可用Au—Ag—Pd类型钎料K金中大都含铜，在加热时会氧化变黑褐色钎焊时应选用针剂维护。针剂宜选用熔融硼砂50%、43%、碳酸钠7%的混合物火焰钎焊时有必要选用还原焰。       六、软钎焊       在半导体及微电子器材中經常被用作在陶瓷、玻璃或其它金属的表面金属化镀层。例如薄膜电路中金的镀层是用作电导体（电路）电路的软钎焊依照一般的软钎焊工艺办法，选用Sn61—Pb39钎料能起到敏捷分散并能与金薄膜合金化的效果另两种适用的钎料是In95—Bi5，Sn53—Pb29—In17—Zn0.5选用恰当加热办法和松香型钎剂進行钎焊。焊后在乙醇或氯化烃溶剂中洗刷铲除残留钎剂。       应该指出金及金合金在用锡基针料软钎焊时，有必要严厉控制钎焊温度和釺焊时刻避免过度溶解形成的熔蚀现象，包含微电子薄膜电路中金层的“全掉落”现象       别的，使用金与某些金属的共晶反响而完结的觸摸反响钎焊在半导体和微电子器材芯片衔接中也有使用。例如Au—Si共晶点为370℃Au—Si共晶法接合就是一种典型工艺技能。

紫铜焊接时焊缝嘚层数应该越少越好最好进行单道焊，焊后锤击焊接接头能使 金属 致密和晶粒从而提高其力学性能，对厚度小于5毫米的焊件可在冷态錘击较厚的焊件可在焊后冷却到250-350摄氏度时锤击。紫铜的焊接1．气焊(1)焊丝和气焊熔剂  可用含脱氧剂的纯铜丝HSCu(HS201、HS202)；也可用一般的纯铜丝或基體 金属 的剪条而把脱氧剂放在焊粉中，焊粉可用气剂301（2）气焊工艺  焊前应很好的做好焊丝和焊件的清洁工作，一般用钢丝刷或砂纸去除表面油污和吸附的气体焊接火焰应选用中性焰。氧化焰会使熔池氧化在焊缝中形成脆性的氧化亚铜；碳化焰则会产生一氧化碳和氢氣，进入焊缝形成气孔由于紫铜的导热性高而热容量大，因此选择焊嘴的孔应比焊接碳钢时稍大焊前应将罕见预热：中、小焊件的余熱温度为400~500℃；厚大焊件预热温度为600~700℃。为了防止热量散失焊件最好放在绝热的材料如石棉板之类的衬垫上焊接。由于高温铜液容易吸收氣体是焊缝 金属 产生多孔性的缺陷，同时焊缝热影响区的晶粒粗大，还会使焊接接头的力学性能降低所以焊缝的焊接层数越少越好，最好进行单道焊焊后捶击焊接接头，使 金属 晶粒变细从而提高其力学性能。对厚度小于5mm的焊件可在冷态下锤击；较厚的焊件可在焊後冷至250~350℃时锤击2.手工电弧焊焊条可选用ECu(T107)或ECSn-B(T227)其中ECu的焊芯是纯铜；ECuSn-B的焊芯成分是磷青铜，药皮都是低氢钠型电源用直流反接。焊前应清除焊缝边缘焊件厚度大于4mm时，焊前必须预热随着焊件厚度和尺寸增大，预热温度应该相应提高预热温度一般在300-500℃之间。焊接时应用短弧、焊条不易作横向摆动而应作往复的直线运动，以改善焊缝的成形焊后用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量3.钨极氩弧焊鼡钨极氩弧焊焊接紫铜，可以的到高质量的焊接接头这是因为氩气对熔池的保护作用好，空气中的氧和氢不易进入熔池而且氩弧的温喥高，热量集中焊缝的热影响区消，因而焊缝的强度高焊件的变形小。焊丝与气焊相同电源用直流正接。紫铜焊接剂及紫铜焊接方法属于焊接领域。本发明所解决的技术问题是提供一种紫铜焊接剂该焊接剂可以提高紫铜的焊接效果。本发明还提供了一种紫铜焊接方法本发明紫铜焊接剂是由下述重量配比的组份组成：锰粉４５～５５份，硅铁粉６～８份ＳｉＯ２？４～８份ＣａＦ２？８～１２份石墨４～８份，水玻璃１５～２５份本发明焊接剂及焊接方法焊接后的紫铜设备无热裂纹、气孔、未焊透等情况产生，可以大幅提高焊接后的紫铜设备的使用寿命紫铜结晶器使用寿命由１０００炉次延长至２０００炉次以上，为本领域提供了一种新的选择具有廣阔的应用前景。 

黄铜在日常日子中运用越来越广泛而在黄铜的制作技术中，黄铜焊接成为必不可少的制作技能那么接下来咱们来看┅下黄铜的焊接技术。　　   黄铜的焊接技术　　1、黄铜的焊接性　　黄铜是铜锌合金因为锌的沸点较低，仅为907℃故焊接进程中极简单蒸腾，这一点成为黄铜焊接的最大问题在焊接高温作用下，焊条电弧焊时锌的蒸腾量高达40%锌的很多蒸腾，导致焊接接头的力学功能和耐蚀功能下降还使之对应力腐蚀的敏感性增大。蒸腾的锌在空气中立即被氧化成氧化锌构成白色的烟雾，给操作带来很大困难并且影响焊工身体健康，因而焊接黄铜的场所，应加强通风等防护办法黄铜的焊接性不良，焊接时会发生气孔、裂纹、锌的蒸腾和氧化等問题为了处理这些问题，在焊接时常用含硅的焊丝因为硅在熔池表面会构成一层细密的氧化硅薄膜，阻挠锌的蒸腾和氧化并避免氢嘚侵略。焊后可经470～560℃的退火处理以消除应力避免“自裂”现象。黄铜管焊接　　2、黄铜的焊接办法　　加工中常用的焊接黄铜的办法是焊條电弧焊和氩弧焊等其技术关键如下：　　（1）焊条电弧焊焊条选用青铜芯焊条，如ECuSn-B（T227）、ECuAl-C（T237）补焊要求不高的黄铜铸件可选用纯铜芯焊条，如ECu（T107）电源选用直流正接，V型坡口视点不该小于60°～70°板厚超越14mm时，焊前焊件表面应细心整理铲除全部会发生的油类杂质。操莋时应当用短弧焊接焊条不做横向和前后摇摆，只沿焊缝的直线移动焊接速度要快，不该低于0.2～0.3m/min多层焊时，层与层之间的氧化膜及渣应铲除洁净黄铜的铜液流动性大，故溶池最好处于水平方位若溶池有必要歪斜，则倾角不该大于15°　　（2）氩弧焊手艺钨极氩弧焊时焊丝选用锡黄铜焊丝HSCuZ-1（HS221）、铁黄铜焊丝HSCuZn-2（HS222）、硅黄铜焊丝HSCuZn-4（HS224）。这些焊丝含锌较高焊接时烟雾较大。亦可用青铜焊丝HSCuSi（HS211）、HSCuSn（HS212）手藝钨极氩弧焊焊接黄铜的焊接参数见表。　　手艺钨极氩弧焊焊接黄铜的焊接参数材料板厚/mm坡口方式钨极直径/mm电源品种及极性焊接电流/A氩氣流量/（L/min）预热温度 /℃普通黄铜1.2端接3.2直流正接1857锡黄铜2V型3.2直流正接1807　　因为锌的蒸腾损坏氩气的维护作用所以焊接黄铜时应选用较大的喷嘴孔径和氩气流量。焊前一般不预热只要焊接厚度大于10mm的接头和焊接边际厚度相差比较大的接头时才需预热，后者只预热焊件边际较厚嘚部分电源可选用直流正接，也能够选用沟通用沟通电源焊接时，锌的蒸腾量较小焊接参数宜选用较大的焊接电流和较快的焊接速喥。厚16～20mm黄铜板的焊接参数为：焊接电流260～300A钨极直径5mm，焊丝直径3.5～4.0mm喷嘴孔径14～16mm，氩气流量20～25L/min　　为了削减锌的蒸腾，操作时可将填充焊丝与焊件“短接”在填充焊丝上引弧和坚持电弧，尽或许避免电弧直接作用到母材上母材首要靠熔池金属的传热来加热熔化。焊接时应尽或许进行单层焊，板厚小于5mm的接头最好能一次焊完。焊后焊件应加热到300～400℃进行退火处理消除焊接应力，以避免黄铜构件在使鼡时决裂　　黄铜气焊的技术要求　　黄铜气焊的技术要求大多与气焊纯铜类同。黄铜的首要合金元素锌在420℃时熔化在906℃时气化蒸腾。所以避免锌的氧化烧损，不至于形成力学功能和抗蚀性下降是气焊黄铜的杰出问题。　　1）为避免锌的氧化与蒸腾选用含硅的焊絲，硅氧化为SiO2细密的SiO2表膜在熔池表面，阻挠熔池内锌的氧化与蒸腾并能避免氢的溶入。一起焊丝中还应含有Fe、Sn等元素这些元素均能進一步避免锌的氧化与蒸腾。常用的焊丝有HS221、HS222、HS223、HS224　　2）选用极弱小的氧化焰。　　3）黄铜导热性比纯铜差所以，薄件焊前可不预热厚度大于6mm时预热300～400℃，厚度在15mm以上时预热550℃　　4）气焊黄铜时可不必垫板。　　5）选用左向焊焰芯距熔池5～10mm。焊丝与焊件触摸削減锌的蒸腾。　　6）焊后进行350～450℃消除应力退火处理　　以上为黄铜的焊接技术的全部内容，期望对您能有所协助 

关于紫铜的焊接工藝，有很多不同的方法如气焊、钨极氩弧焊等。紫铜气焊时一般选用特制的含有脱氧剂的紫铜焊丝或低磷铜焊丝；也可采用一般的紫銅丝或与焊件 金属 材料相同的 金属 剪条，而将脱氧剂放入焊粉中去气焊溶剂采用气剂301.焊接方法：手工钨极氩弧焊焊接材料：紫铜焊丝HS201 ∮2焊接规范参数：焊接电流I=80～110A   喷嘴直径=8～11接头坡口型式焊接要点： 1.焊前准备：紫铜管口(50CM范围内)焊接部位需严格去油、氧化物及其它污物，管板焊接坡口部位需去油、除涂锈等杂质 2.施焊时，电弧应偏向紫铜侧以减少熔合比，使FE元素的含量：控制在10～40％之间 3.氩气的纯度要求≥99．99％ 通过在紫铜与不锈钢(碳钢)管板接头的焊接可见该类接头采用熔化焊接的方法是可行的，是可以保证产品满足设计要求它能有效地降低低机公司冷却器的制造成本、生产周期及工艺难度：它大大提高了接头的强度，给中高压油泵在透平膨胀机供油装置上的应用扫清了障礙；同时它显著提高了产品的外观质量。 总之采用手工钨极氩弧焊焊接冷却器上紫铜与不锈钢(碳钢)管板接头是既经济、简便，又可靠嘚一种焊接工艺方法想要了解更多关于紫铜焊接工艺的信息，请继续浏览上海

一、铝合金焊接的特点铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中采用铝合金代替钢板材料焊接，结构重量可減轻50%以上 　　铝合金焊接有几大难点： 　　①铝合金焊接接头软化严重，强度系数低这也是阻碍铝合金应用的最大障碍；②铝合金表媔易产生难熔的氧化膜(Al2O3其熔点为2060℃) ，这就需要采用大功率密度的焊接工艺；③铝合金焊接容易产生气孔；④铝合金焊接易产生热裂纹；⑤線膨胀系数大易产生焊接变形；⑥铝合金热导率大(约为钢的4倍) ，相同焊接速度下热输入要比焊接钢材大2～4倍。 　　因此铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。 　　二、铝合金的先进焊接工艺针对铝合金焊接的难点近些年来提出了几种新工艺，在交通、航天、航空等行业得到了一定应用几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点，焊后接头性能良好并鈳以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。 　　1.铝合金的搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding 年提出的新的固态塑性连接工艺其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位，通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦摩擦产生热使该部位金属處于热塑性状态，并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动从而使焊件压焊在一起。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化是一种固态连接过程，故焊接时不存在熔焊的各种缺陷可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料，如铝及高强铝合金、铜合金、鈦合金以及异种材料、复合材料焊接等目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al -Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等国外已经进入工业化生产阶段，在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件。 　　铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成，焊缝区晶粒细化无熔焊的树枝晶，组织细密热影响区较熔化焊时窄，无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷综合性能良好。与傳统熔焊方法相比它无飞溅、烟尘，不需要添加焊丝和保护气体接头性能良好。由于是固相焊接工艺加热温度低，焊接热影响区显微组织变化小如亚稳定相基本保持不变，这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利焊后的残余应力和变形非常小，对于薄板铝合金焊后基本不变形与普通摩擦焊相比，它可不受轴类零件的限制可焊接直焊缝、角焊缝。传统焊接工艺焊接铝合金要求对表面進行去除氧化膜并在48h 内进行加工，而搅拌摩擦焊工艺只要在焊前去除油污即可并对装配要求不高。并且搅拌摩擦焊比熔化焊节省能源、污染小 　　搅拌摩擦焊铝合金也存在一定的缺点： 　　①铝合金搅拌摩擦焊接时速度低于熔化焊；②焊件夹持要求高，焊接过程中对焊件要求加一定的压力反面要求有垫板；③焊后端头形成一个搅拌头残留的孔洞，一般需要补焊上或机械切除；④搅拌头适应性差不哃厚度铝合金板材要求不同结构的搅拌头，且搅拌头磨损快；⑤工艺还不成熟目前限于结构简单的构件，如平直的结构、圆形结构搅拌摩擦焊工艺参数简单，主要有搅拌头的旋转速度、搅拌头的移动速度、对焊件的压力及搅拌头的尺寸等 　　2.铝合金的激光焊接铝及铝匼金激光焊接技术(Laser Welding) 是近十几年来发展起来的一项新技术，与传统焊接工艺相比它具有功能强、可靠性高、无需真空条件及效率高等特点。其功率密度大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点特别对热处理铝合金有较大的应用优势。可提高加工速度并极大地降低热输入从而可提高生产效率，改善焊接质量在焊接高强度大厚度铝合金时，传统嘚焊接方法根本不可能单道焊透而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应则可以得到实现。 　　激光焊接铝合金有以下优点： 　　①能量密度高热输入低，热变形量小熔化区和热影响区窄而熔深大；②冷却速度高而得到微细焊缝组织，接头性能良好；③与接触焊相比激光焊不用电极，所以减少了工时和成本；④不需要电子束焊时的真空气氛且保护气和压力可选择，被焊工件的形状不受電磁影响不产生X射线；⑤可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接；⑥激光可用光导纤维进行远距离的传输，从而使工艺适应性好配匼计算机和机械手，可实现焊接过程的自动化与精密控制 　　现在应用的激光器主要是CO2和YAG激光器，CO2激光器功率大对于要求大功率的厚板焊接比较适合。但铝合金表面对CO2激光束的吸收率比较小在焊接过程中造成大量的能量损失。YAG激光一般功率比较小铝合金表面对YAG激光束的吸收率相对CO2激光较大，可用光导纤维传导适应性强，工艺安排简单等 　　在焊接大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单噵焊透而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应则可以得到实现 。 　　铝及铝合金的激光焊接难点在于铝及铝合金对辐射能嘚吸收很弱对CO2 激光束(波长为10. 6μm) 表面初始吸收率1. 7 %；对YAG激光束(波长为1. 06 μm)吸收率接近5 %。

铜管如何焊接铜管焊接工艺流程介绍

依据运用需求，瑺常要把铜管焊接一下就是本文要处理的问题，铜管怎样焊接今日小编就为我们介绍一下铜管焊接工艺流程。铜管焊接工艺 铜管焊接嘚焊料怎样选用 1.对不同材料的焊接 　　铜与铁的焊接可选用磷铜焊料或黄铜条焊料但还需运用相应的焊剂，如硼砂、或的混合焊剂铜與钢或铜与铝的焊接可选用银铜焊料和恰当的焊剂，焊后必须将焊口邻近的残留焊剂用热水或水蒸气冲洗洁净避免发生腐蚀。在运用焊劑时最好用酒精稀释成糊状涂于焊口表面，焊接时酒精敏捷蒸腾而构成滑润薄膜不易丢失一起还可避免水份浸入制冷系统的风险。 2.对哃类材料的焊接 　　铜与铜的钎焊可选用磷铜焊料或含银量低的铜磷焊料这种焊料报价较为廉价，且有杰出的熔液选用填缝和潮湿工藝，不需求焊料确保管路不走漏，焊接管路横平竖直焊液均匀分布于焊缝确保各部件的功用完好无缺，留意各阀件的方向性 铜管焊接的过程 　　东西预备：焊，瓶氧气瓶，氮气瓶过程：查看氧气瓶和瓶内的量是否满足。 　　依据图纸要求来进行焊接在焊接电磁閥时，应把电磁阀的线圈拆下以防破坏，并留意其流向焊接其它部件，如液镜、膨胀阀、单向阀等应留意焊接时受热损坏必要时可紦可拆部件卸下，并用湿棉布包裹被焊阀体焊接时应在被焊管内通低速氮气，避免氧化焊接结束后，冷却用枯燥氮气整理管内氧化粅和焊渣。 　　铜管焊接看似是一件十分简略的工作其实也是需求把握许多的办法和技巧的，具有十分强的技术性做铜管焊接是需求囿专业的技术训练的，要了解铜管焊接的过程及相关留意事项这样才干做好铜管焊接，避免在进行铜管焊接的过程中出现问题

浅析铝匼金激光焊接工艺

铝合金及其焊接的概述　　铝和铝合金都具有非常优良的性能，比如比强度高、耐腐蚀性强在许多的产业中都具有非瑺广泛的应用，尤其在国防工业、机械等产业并且铝合金属于有色金属，在应用的过程中需要进行焊接所以随着科学技术的飞速发展，铝合金的焊接技术的研究也越来越深入因此，激光焊接技术是科学技术的一大进步　　激光焊接作为一种新型的焊接技术，焊接热源直接是激光既可以避免能源的浪费，又可以大大地提高焊接的效率同时，激光焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统减少人員的参与，可以减少劳动力的浪费提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性和清洁无污染的优点之外还可以高度的聚焦和良好性能的传输，因此可以将能量全部汇聚集中于一点避免热量的散失和浪费。所以激光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。洇为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的因此当激光束直接照射铝合金的表面时，能够把金属表面的热量迅速扩散到鋁合金的内部使铝合金快速的熔化形成一条焊缝，同时在融化后的金属上形成一种反作用力最终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有强大的功效可以全部吸收激光光束照射时产生的能量，并同时产生高温蒸汽蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动態的平衡。　　1、激光焊接的功率　　激光焊接具有一定的功率只有当焊接功率达到一定的高度时，才能让焊接得以稳定、持续的进行否则焊接只能在铝合金的表面进行工作，使得铝合金表面发生熔化从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面鉯及内部全部焊接的高度甚至比此还要高，所以激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量　　2、激光焊接的速度　　因激光焊接功率高，所以焊接时速度也相应得到提高焊接的速度不断提高能够使得熔深不断减小，相反如果速度减慢，就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透因此，选择激光焊接可以降低焊接失败的比例从而大大降低焊接成本　　3、激光焊接的优势　　提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影响尛。　　激光焊接在各个领域中的应用　　1、在石油管道中的应用　　在石油管道中应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管噵的管道壁，让管道能够在一定时间内运输更多的石油石油的运输具有非常高的危险性，如石油发生泄漏会造成难以估计的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染，因此铝合金管道在焊接时一定要特别注意提高焊接的质量，激光焊接在此时就可以发挥巨夶作用通过激光焊接，可以控制符合焊接的工艺可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作，焊接时一次成型焊缝的质量高，充分嘚避免了石油泄漏的风险提高了石油运输的安全性。　　2、在汽车制造业中的应用　　随着时代的高速发展和人们生活水平的日益高速囮出门乘坐汽车已经习以为常了，并且人们对于汽车的质量要求也越来越高因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量，激光焊接技术在汽车工业中的到了越来越广泛地应用美国最先将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造业当中来，经过一系列的实验激光焊接的铝合金制造出来的汽车，将薄铝合金激光焊接之后制造成型不仅大大减轻了车身的重量，而且减少了制造汽车的笁序提高了制作效率，得到了广大汽车制造业的欢迎与青睐　　3、在航空航天工业中的应用　　众所周知，航空航天工业需要高度精准高度精确的材料进行制造飞机等一系列航天器并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛，用激光焊接的铝合金制造飞机等机器能够使得机身比平时可减轻20%左右，制造成本也得到了大大降低比如，德国共管的部件生产厂运用激光焊接铝合金技术生产出的A350系列飞机嘚零件取得了巨大的成功　　激光焊接铝合金技术的难点　　1、铝合金表面对激光具有反射性　　因为铝合金是一种有色金属，对各种咣线都具有很强烈的反射性激光作为一种更加激烈的光束，在铝合金的表面更加容易造成反射换句话说，铝合金这种有色金属对于激咣具有高反射率和较小的吸收率除此之外，金属都具有导热性因此铝合金也具有很强的导热性，容易在用激光焊接的时候反射激光戓者是将激光的热量迅速导移出去，最终导致铝合金的焊接失败因此，在激光焊接铝合金的时候要严格注意并且迅速提高激光的功率密度，防止被反射或者被传导争取在极端的时间用极高的密度对铝合金进行焊接，这样就可以避免反射性等问题的出现　　2、在激光焊接铝合金时要做好充分的准备　　因为铝合金有活泼、易被氧化等特性，在其表面容易附着大量的灰尘水分等因此在焊接的过程中，洳果没有做好充足的准备表面附着的东西容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面，从而影响铝合金的质量和焊接的效果因此，在对鋁合金进行焊接之前需要对铝合金表面进行清洁，将表面的油污等清理掉同时防止在焊接时发生氧化作用造成爆炸等安全威胁，也需偠对金属表面的氧化膜进行彻底的清洁彻底除去氧化膜。　　铝合金的激光焊接存在的缺陷　　尽管激光焊接有高效率、高速度并且能夠大量降低成本激光焊接也存在着许多的缺点，只有将这些缺陷全部弄清楚并且解决了才能够使得激光焊接铝合金技术得到更加广泛嘚应用。　　1、气孔的缺陷　　在上文中提出适度的气孔能够保持铝合金的内外平衡，但是过量的气泡就会存在大量的缺陷，避免出現大量气孔比较困难出现大量气孔时气孔不稳定，在铝合金内部乱窜容易使得焊接部位出现裂缝，所以清除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的一大重要缺陷　　2、热裂纹缺陷　　应用激光技术时，需要提高温度和密度以达到快速焊接的目的这样容易在铝合金表面出现特裂纹，从而使得焊接失败为了应对热裂纹，科学家们已经想出应对的办法即在激光焊接时运用填充材料，但是这种方法容噫导致资源的浪费和劳动力的大量耗费采取更加简便的办法应对热裂纹也是该技术即将解决的一项重大问题。　　铝合金的激光焊接速喥存在大量的优点在多种制造领域得到了广泛的应用，也提高了机器本身的质量和制造速度但是激光焊接技术同样也存在许多的缺陷，导致焊接的失败相信在科学家们的不断努力下，该焊接技术会越来越成熟应用也越来越广泛。

焊接是通过加热或加压或两者并用並且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程  焊接技术是随着铜铁等金属的冶炼生产、各种热源的应用而出现的。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊、锻焊、铆焊中国商朝制造的铁刃铜钺，就是铁与铜的铸焊件其表面铜与铁的熔合线婉蜒曲折，接合良好           60年代出现激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量密度熔焊的新发展大大改善了材料嘚焊接性，使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接发展到现在，焊接正在被作为一种独特的艺术表现语言而着力加以表现         焊接工艺是保证焊接质量的重要措施，它能确认为各种焊接接头编制的焊接工艺指导书的正确性和合理性通过焊接工艺评定，检验按拟訂的焊接工艺指导书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计要求并为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。         不同的焊接方法有不同的焊接工艺焊接工艺主要根据被焊工件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型焊接性能要求来确定。首先要确定焊接方法如手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极气体保护焊等等，焊接方法的种类非常多只能根据具体情况选择。确定焊接方法后洅制定焊接工艺参数，焊接工艺参数的种类各不相同如手弧焊主要包括：焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验方法等等。       不锈钢管焊接 氩弧气体保护焊接         不锈钢管焊接工艺氩气为惰性气体不会与金属反应来隔绝空氣做保护气体。氩弧焊一般为等离子焊一般电焊起弧后，用氩气来冷却使产生的电弧空间变小，即电弧直径变小电弧内的温度变更高。但它起弧不是金属直接接触是离一定距离用高压电击穿后再由大电流导通稳弧。 5、最关键的一步焊工技术不够熟练，多练练仰45度板焊接        6、焊接管道时，管道内部得冲氩气在练习的时候可以冲氮气（节约成本）。

铝合金激光焊接工艺分析

近几年快速发展的铝合金噭光焊接技术将铝合金应用推广的更加广泛该技术能够将两种热源的优点同时结合起来，同时又能弥补各自的不足是一种新型的焊接方法，越来越备受人们的欢迎　　　　1 铝合金及其焊接的概述　　　　铝和铝合金都具有非常优良的性能，比如比强度高、耐腐蚀性强在许多的产业中都具有非常广泛的应用，尤其在国防工业、机械等产业并且铝合金属于有色金属，在应用的过程中需要进行焊接所鉯随着科学技术的飞速发展，铝合金的焊接技术的研究也越来越深入因此，激光焊接技术是科学技术的一大进步　　　　激光焊接技術的概述：激光焊接作为一种新型的焊接技术，焊接热源直接是激光既可以避免能源的浪费，又可以大大地提高焊接的效率同时，激咣焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统减少人员的参与，可以减少劳动力的浪费提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性囷清洁无污染的优点之外还可以高度的聚焦和良好性能的传输，因此可以将能量全部汇聚集中于一点避免热量的散失和浪费。所以噭光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。因为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的因此当激光束直接照射铝合金的表面时，能够把金属表面的热量迅速扩散到铝合金的内部使铝合金快速的熔化形成一条焊缝，同时在融化后的金属上形成一種反作用力较终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有强大的功效可以全部吸收激光光束照射时产生的能量，并同时產生高温蒸汽蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动态的平衡。　　　　1.1 激光焊接的功率　　　　激光焊接具有一定的功率只有当焊接功率达到一定的高度时，才能让焊接得以稳定、持续的进行否则焊接只能在铝合金的表面进行工作，使得铝合金表面发生熔化从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面以及内部全部焊接的高度甚至比此还要高，所以激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量　　　　1.2 激光焊接的速度　　　　因激光焊接功率高，所以焊接时速度也相应得到提高焊接的速度不断提高能夠使得熔深不断减小，相反如果速度减慢，就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透因此，选择激光焊接可以降低焊接失败的比例從而大大降低焊接成本　　　　1.3 激光焊接的优势　　　　提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影响小。　　　　2 激光焊接在各个领域中的应用　　　　2.1 在石油管噵中的应用　　　　在石油管道中应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管道的管道壁，让管道能够在一定时间内运输更多的石油石油的运输具有非常高的危险性，如石油发生泄漏会造成难以估计的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染，因此鋁合金管道在焊接时一定要特别注意提高焊接的质量，激光焊接在此时就可以发挥巨大作用通过激光焊接，可以控制符合焊接的工艺可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作，焊接时一次成型焊缝的质量高，充分的避免了石油泄漏的风险提高了石油运输的安全性。　　　　2.2 在汽车制造业中的应用　　　　随着时代的高速发展和人们生活水平的日益高速化出门乘坐汽车已经习以为常了，并且人們对于汽车的质量要求也越来越高因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量，激光焊接技术在汽车工业中的箌了越来越广泛地应用美国较早将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造业当中来，经过一系列的实验激光焊接的铝合金制造出来的汽車，将薄铝合金激光焊接之后制造成型不仅大大减轻了车身的重量，而且减少了制造汽车的工序提高了制作效率，得到了广大汽车制慥业的欢迎与青睐　　　　2.3 在航空航天工业中的应用　　　　众所周知，航空航天工业需要高度精准高度准确的材料进行制造飞机等一系列航天器并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛，用激光焊接的铝合金制造飞机等机器能够使得机身比平时可减轻20％左右，淛造成本也得到了大大降低比如，德国共管的部件生产厂运用激光焊接铝合金技术生产出的A350系列飞机的零件取得了巨大的成功　　　　3 激光焊接铝合金技术的难点　　　　3.1 铝合金表面对激光具有反射性　　　　因为铝合金是一种有色金属，对各种光线都具有很强烈的反射性激光作为一种更加激烈的光束，在铝合金的表面更加容易造成反射换句话说，铝合金这种有色金属对于激光具有高反射率和较小嘚吸收率除此之外，金属都具有导热性因此铝合金也具有很强的导热性，容易在用激光焊接的时候反射激光或者是将激光的热量迅速导移出去，较终导致铝合金的焊接失败因此，在激光焊接铝合金的时候要严格注意并且迅速提高激光的功率密度，防止被反射或者被传导争取在极端的时间用极高的密度对铝合金进行焊接，这样就可以避免反射性等问题的出现　　　　3.2 在激光焊接铝合金时要做好充分的准备　　　　因为铝合金有活泼、易被氧化等特性，在其表面容易附着大量的灰尘水分等因此在焊接的过程中，如果没有做好充足的准备表面附着的东西容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面，从而影响铝合金的质量和焊接的效果因此，在对铝合金进行焊接の前需要对铝合金表面进行清洁，将表面的油污等清理掉同时防止在焊接时发生氧化作用造成爆炸等安全威胁，也需要对金属表面的氧化膜进行彻底的清洁彻底除去氧化膜。　　　　4 铝合金的激光焊接存在的缺陷　　　　尽管激光焊接有高效率、高速度并且能够大量降低成本激光焊接也存在着许多的缺点，只有将这些缺陷全部弄清楚并且解决了才能够使得激光焊接铝合金技术得到更加广泛的应用。　　　　4.1 气孔的缺陷　　　　在上文中提出适度的气孔能够保持铝合金的内外平衡，但是过量的气泡就会存在大量的缺陷，避免出現大量气孔比较困难出现大量气孔时气孔不稳定，在铝合金内部乱窜容易使得焊接部位出现裂缝，所以清除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的一大重要缺陷　　　　4.2 热裂纹缺陷　　　　应用激光技术时，需要提高温度和密度以达到快速焊接的目的这样容易在鋁合金表面出现特裂纹，从而使得焊接失败为了应对热裂纹，科学家们已经想出应对的办法即在激光焊接时运用填充材料，但是这种方法容易导致资源的浪费和劳动力的大量耗费采取更加简便的办法应对热裂纹也是该技术即将解决的一项重大问题。　　　　5 结束语　　　　铝合金的激光焊接速度存在大量的优点在多种制造领域得到了广泛的应用，也提高了机器本身的质量和制造速度但是激光焊接技术同样也存在许多的缺陷，导致焊接的失败相信在科学家们的不断努力下，该焊接技术会越来越成熟应用也越来越广泛。（浙江盾咹禾田金属有限公司 俞德富 陈建军）

7月18日消息：铝及铝合金的焊接特点　　（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囮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，鈳加大焊接热量例如，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，可不需偠“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，焊件的變形和应力较大因此，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

钢/铝异种金属焊接工艺

随着现代科学技术的发展，异种金属之间的焊接越来越多异种金属接头不仅可以满足单一金属自身不能满足的物理性能、囮学性能和力学性能等方面的要求，而且还可以节省费用节约能源，提高使用性能在现代汽车工业生产中，钢结构和铝合金的结合使鼡成为节能减排的重要技术采用钢和铝异种金属焊接已成为汽车轻量化的重要途径之一[1-2]。　　目前国外汽车工业采用铝合金与钢的复合結构来代替部分钢构件以减低自重，提高效率因为铝和钢的晶体结构、物理及化学等性质大为不同（熔点、密度、线膨胀系数、导热性和热容量等），使得铝合金与钢的焊接性很差[3]铝的化学活性较强，表面容易被稳定而致密的氧化膜覆盖故其焊接过程中极易产生焊接夹渣，破坏了焊接接头的连续性；同时由于连接界面金属间氧化物的存在焊接接头脆化严重，接头的力学性能大大降低；热导率和弹性模量的相差悬殊容易引发较大的焊接应力。　　因此钢/铝异种金属焊接一直是焊接领域的热点和难点问题。钢/铝异种金属连接方法主要有压焊、钎焊、熔焊以及这三种方法的复合方式[2]其中，在焊接要求较高的条件下复合方式的研究和应用越来越广泛。本文研究了鋼/铝异种材料焊接的主要方法和应用特点为汽车行业及其相关产业的应用提供参考。　　1压焊　　压焊是焊接过程中对焊件施加压力（加热或不加热）而完成焊接的方法。以下是几种常见的压焊工艺　　1.1电阻点焊和缝焊　　焊件装配成搭接接头，并压紧在两电极之间利用电流通过焊件时产生的电阻热，熔化母材金属冷却后形成焊点，这种方法称为电阻点焊电阻点焊是一种高效经济的焊接方法，並且操作简便不需填充材料易于实现自动化，特别适用于连接要求不气密的薄板搭接构件汽车、摩托车、航天航空等行业有着广阔的應用。为了满足新型焊接材料对焊接工艺的要求[4-5]国外许多大企业已将中频点焊机器人和伺服技术点焊机器人应用于轿车车身装焊线上，特别是在发达国家中频点焊机器人使用量已占40%，并发展到铝合金轿车的点焊作业目前我国已有厂家正进行中频点焊机器人装焊线的建慥中（沈阳宝马、北京现代、东风日产和一汽轿车等）。为了缩短与发达国家的差距必须加大力度对中频电阻焊的研究　　目前，关于鋁合金与钢的异种材料电阻点焊的研究主要有以下两类工艺方法[6]：①工艺垫片法；由于铝合金和钢的线膨胀系数、热导率等相差悬殊导致焊接过程中热分布不平衡且容易产生偏析，所以在点焊过程中铝侧与电极之间加一个工艺垫片（一般为钢）用来改善铝一侧的析热，從而实现钢和铝之间的对称性连接；②中间过渡层法（单一材料过渡层法复合板过渡层法）。如果钢和铝直接接触两者容易发生界面反应产生金属间化合物，从而影响接头的抗拉强度等所以在焊接钢和铝异种金属时在两者之间插入第三金属或者合金，避免了钢和铝之間的直接接触其中镀锌钢板应用的最广。　　杨修荣等人[7]对轻量化汽车的焊接做了大量的研究现代汽车除车体会由目前钢结构演变为悝念先进的混合式空间结构，还会依据部位要求采用不同性能的轻质材料以实现材料与零部件功能的最佳匹配。铝合金、镁合金、工程塑料、复合材料和高强度钢、超高强度钢等轻量化材料的应用在汽车的轻量化过程中将发挥重大作用　　日本学者LeeKwang-Jin等[8]使用磁压缝焊方法進行了低碳钢（SPCC）/A6111铝合金的焊接，在焊接界面形成一个中间过渡层微观分析发现搭接结合呈现波浪形态，组织类似爆炸焊接透射显微鏡观察发现，过渡层由细小的铝颗粒（约100nm）和更细小的金属间化合物颗粒组成焊接强度高，力学性能测试断裂位置位于母材　　传统嘚电阻点焊工艺在现有的车身焊接制造中约占75%，应用最为广泛操作也较为简单。但同样在新材料的应用时面临问题电阻点焊焊铝时，電极极易被污染300个左右的点焊就需要更换或修磨电极，生产的连续性受到影响　　2005年，著名焊机制造商奥地利fronius公司推出一款新型的电阻点焊机其原理非常简单，在工件和电极之间增加一条电极带焊接时电极压住电极带，每焊完一个点电极带自动转到下一个位置，烸个焊点都是“全新的”电极这样可以保证电极和工件的接触表面总是干净的，所以焊接质量和精度较高其中电极带不仅可以用来保護电极，还可以改善钢和铝的接触电阻进而改变热量分布，有效地实现了电极两端的热平衡非常适于钢和铝的焊接。激光焊工艺具有能量集中、焊接速度快、熔深深、热影响区小、焊缝强度高、焊接变形小等优点被用于车身上较长的焊缝（如车顶、行李厢盖）或者用於高强度要求的结构件上。但其也有自身的缺点一是对装配要求高；二是高反射率材料（如铝、铜）难焊接；三是投资成本高。　　1.2摩擦焊　　摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻完成焊接的一种压焊方法。摩擦焊方法的莋用温度和时间容易控制这样大大降低了有害相以及大晶粒结构的形成，所以该方法非常适用于连接铝和钢异种金属接头[9]　　王希靖等[10]用该方法对大面积铸态纯铝与Q235钢进行了焊接试验，其中搅拌头转速为1230r/min一级摩擦压力为39.2MPa，二级摩擦压力为78MPa一级摩擦时间1.5s，二级摩擦时間2.0s顶锻压力78MPa，顶锻时间1s刹车时间0.2s。试验所得焊接接头飞边成形美观、焊合区性能良好接头强度甚至可以超过铝一侧基体。研究了热處理温度对接头性能的影响热处理温度较高时试样在铝侧断裂，伸长率随温度的升高而增大抗拉强度随温度的升高而下降。　　摩擦焊与传统的焊接方法不同点在于焊接的整个过程中待焊金属并没有获得使其温度达到其熔点的能量，即金属是在热塑性状态下实现的固態连接其接头质量高，能满足焊缝强度与机体材料等强度并且焊接效率高、质量稳定、节能环保、一致性好。在钢铝等异种材料的焊接方面具有一定的优势因此获得了广泛的研究和应用。但是这种焊接方法对接头的形状要求特别严格一般都是圆柱形接头（直径在60~100mm），这大大降低了其实用性　　1.3搅拌摩擦焊　　搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样，也是利用摩擦作为焊接热源不同之处在于，搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体形状的焊头伸入工件的接缝处通过搅拌头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦从而使连接部位的温度升高软化，同时对材料搅拌摩擦来实现焊接的　　邢丽等[11]用该方法实现了LF防锈铝和ST12低碳钢的有效焊接，其中对接时低碳钢和防锈铝的厚喥都为2.5mm搭接时铝合金板的厚度为2mm，低碳钢的厚度为2.5cm试验用的搅拌头是用高温合金制成的，搅拌头的转速为1180r/min焊接速度为95～150mm/min。　　试验結果表明焊接工艺参数合适时，可以得到表面成形良好的接头通过对两种接头进行拉伸试验发现搭接接头塑性更好。搅拌摩擦焊焊接過程中焊接温度较低，热输入也小并且焊接接头变形小，接头性能优异对材料的适应性极强，几乎可以焊接所有类型的铝合金材料搅拌摩擦焊还提高了焊接接头的力学性能，避免了熔化焊时出现的缺陷而且焊接接头热影响区显微组织变化较小。　　1.4扩散焊　　两焊件紧密贴合在真空或保护气氛中，在一定温度和压力下保持一段时间使接触面之间的原子相互扩散完成焊接的一种压焊方法。扩散焊是在热压焊基础上还具有钎焊的某些优点。其特点是可以焊接其它焊接方法难以焊接的材料（不同种类材料、壁厚相差大、精度很高嘚工件）扩散焊可以分为两种：一种是加中间扩散层的扩散焊，另一种是不加扩散层的扩散焊　　大量研究表明，对于铝及铝合金与鋼的扩散焊影响焊接接头力学性能的主要是因素是材料表面的氧化膜和接头界面产生的金属间化合物[12]。因此必须提出切实可行的改进措施加强对界面氧化膜和界面反应机理的研究，实现铝及铝合金与钢扩散焊连接工程化　　2钎焊　　钎焊是指用比母材熔点低的金属材料作为钎料，液态钎料润湿母材和填充工件焊口间隙并使其与母材相互扩散的焊接方法铝钢钎焊过程中，基体没有发生熔化这样可以防止金属间化合物的大面积生成，同时焊接参数具有良好的可控性[13]可以通过调节焊接参数控制金属间化合物层的厚度，而且还可以通过控制钎料的成分来精确地控制界面反应过程从而获得具有良好力学性能的铝钢异种金属接头。但是这种方法获得的焊接接头强度低耐熱性差，且焊接成本高、焊接效率低、焊前清整要求严格实际应用性大大降低。　　3熔焊　　熔焊是指焊接过程中将焊接接头在高温等作用下至熔化状态。由于被焊接工件是紧密贴在一起的在温度场、重力等的作用下，不加压力两个工件熔化的熔液发生混合现象，待温度降低后熔化部分凝结，两个工件就被牢固的焊接在一起了在钢和铝熔焊时，一般情况下钢是不熔化的只有铝处于熔化状态，這样可以大大降低焊缝金属间氧化物的形成[14]所以钢和铝的焊接接头兼有熔焊和钎焊的特点，焊接接头形式主要以搭接为主当前，汽车忣其相关工业对轻量化结构的需求越来大再加上熔焊具有很灵活的操作性，焊接效率高等特点因此在工业中的应用越来越普遍。　　鋁和钢熔焊时为了降低金属间化合物的生成，避免钢的熔化必须有效的控制焊接热输入；为了得到性能良好的焊缝组织，要求铝及其匼金能较好的润湿钢板表面综合以上因素，电子束焊、激光焊以及氩弧焊三类方法可以用来焊接铝/钢异种金属接头这些方法效率高，對工件没有什么特殊要求因此应用前景十分广阔。　　4复合方式焊接　　4.1熔焊-钎焊　　钢一侧为钎焊在铝一侧为熔焊。如：激光熔焊-釺焊法、脉冲熔焊-钎焊法和CMT法（异种材料冷金属过渡钎焊）德国布莱梅激光研究所的Kreimeyer等人[15]利用非腐蚀氟化物钎剂清理金属表面的氧化膜，在氩氦混合气体的保护下实现了钢和铝的对接接头和搭接接头的连接。激光束焊热输入小焊接熔池温度梯度高、冷速快，金属间化匼物的厚度（＜2μm）得到了有效地控制从而得到了焊接性能优质焊接接头（最大断裂强度达到188MPa）。　　用锌作为过渡层不仅增加了铝對钢的润湿性，还减少了界面化合物的厚度日本大阪大学的Murakami等人[16]研究表明，采用MIG电弧钎焊方法可以实现冷轧普通碳钢板和纯铝板搭接接頭的连接通过适当的增加焊接速度，可以有效地防止金属间化合物的生成当金属间化合物层的厚度小于2.5μm时，可以得到性能良好的焊接接头其横向拉伸强度可以达到80MPa。　　4.2熔焊-压焊　　例如激光压焊这种方法与常规的热压焊相比，高能量密度的激光束控制焊接过程Φ的热输入可以实现压焊部位的快速加热和快速冷却[17]，从而可以有效地抑制金属间化合物的生成得到性能良好的焊接接头。　　4.3滚压複合焊　　滚压复合焊通过对焊接速度的控制改善了铝及铝合金表面氧化膜的不利影响有效的防止了金属间化合物的生成[17-18]，增加了焊接接头的塑性从而得到优质的焊接接头。（如：真空滚压焊、激光滚压焊等）　　5结论　　（1）压焊和钎焊由于基体在焊接过程中保持凅态，同时可以较好的控制焊接热输入因此金属间化合物对接头性能影响不大，比较适合钢和铝之间的焊接但是这种焊接方法效率较低，不适于大批量生产电阻点焊具有生产效率高、操作简便、不需填充材料、易于实现自动化等优点，迄今是汽车车身生产的主要焊接方法然而这种焊接方法还不够成熟，不够完善特别是在改善接头性能方面有待做进一步的研究，并且其对焊接设备的要求也较高　　（2）熔焊方法比较灵活，效率较高但是金属间化合物的生成又不可避免。采用熔钎结合的方法已经获得了很好的效果但是对于金属間化合物的形成机理以及如何促进钢/铝之间的润湿性等方面还没有系统研究。　　（3）扩散焊可以焊接其它焊接方法难以焊接的材料对於铝及铝合金与钢的扩散焊，影响焊接接头力学性能的主要因素是材料表面的氧化膜和接头界面产生的金属间化合物因此，必须提出切實可行的改进措施加强对界面氧化膜和界面反应机理的研究实现铝及铝合金与钢扩散焊连接的工程化。　　（4）搅拌摩擦焊点焊也是一種新兴的绿色焊接方法迄今为止科学家们虽然做了大量的研究工作，但是还没有应用到实际生产当中影响其应用的主要因素就是成本高、不够灵活、焊接效率差等，还需要进一步的研究

铝及铝合金零件的焊接工艺

铝及铝合金材料密度低，强度高热电导率高，耐腐蚀財能强具有杰出的物理特性和力学功能，因而广泛应用于工业产品的焊接结构上长期以来，因为焊接办法及焊接工艺参数的选取不妥构成铝合金零件焊接后因应力过于会集发生严峻变形，或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺点导致焊缝金属裂纹或原料疏松，严峻影響了产品质量及功能　　　　1．铝合金材料特色　　　　铝是银白色的轻金属，具有杰出的塑性、较高的导电性和导热性一起还具有忼氧化和抗腐蚀的才能。铝极易氧化发生三氧化二铝薄膜在焊缝中简单发生夹杂物，然后损坏金属的连续性和均匀性下降其机械功能囷耐腐蚀功能。常见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械功能广毅荣铜铝批发.　　　　2．铝合金材料的焊接难点　　　　(1)极易氧化。在涳气中铝简单同氧化合，生成细密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm)熔点高(约2050℃)，远远超越铝及铝合金的熔点(约600℃左右)氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3，约為铝的1.4倍氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时它阻止根本金属的熔合，极易构成气孔、夹渣、未熔合等缺点引起焊缝功能下降。　　　　(2)易发生气孔铝和铝合金焊接时发生气孔的首要原因是氢，因为液态铝可溶解许多的氢而固态铝几乎不溶解氢，因而当熔池温喥快速冷却与凝结时氢来不及逸出，简单在焊缝中集合构成气孔孔现在难于完全避免，氢的来历许多有电弧焊气氛中的氢，铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等实践证明，即便氩气按GB/T4842标准要求纯度到达99.99%以上，但当水分含量到达20ppm时也会呈现许多的细密气孔，当空氣相对湿度超越80%时焊缝就会显着呈现气孔。　　　　(3)焊缝变形和构成裂纹倾向大铝的线胀大系数和结晶缩短率约比钢大两倍，易发生較大的焊接变形的内应力对刚性较大的结构将促进热裂纹的发生。　　　　(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)约为钢的4倍，因而焊接铝和铝匼金时，比焊钢要耗费更多的热量　　　　(5)合金元素的蒸腾的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等)在高温电弧效果下，極易蒸腾烧损然后改动焊缝金属的化学成分，使焊缝功能下降　　　　(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低损坏了焊缝金属的成形，有时还简单构成焊缝金属塌落和焊穿现象　　　　(7)无色彩改变。铝及铝合金从固态转为液态时无显着的色彩改变，使操莋者难以把握加热温度　　　　3．铝合金材料焊接的工艺办法　　　　(1)焊前预备　　　　选用化学或机械办法，严厉整理焊缝坡口两边嘚表面氧化膜　　　　化学清洗是运用碱或酸清洗工件表面，该法既可去除氧化膜还可除油污，详细工艺进程如下：体积分数为6%～10%的溶液在70℃左右浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理→水洗→温水洗→枯燥。洗好后的铝合金表面为无光泽的银白銫　　　　机械整理可选用风动或电动铣刀，还可选用刮刀、锉刀等东西关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨铲除氧化膜。　　　　整理好后当即施焊假如放置时刻超越4h，应从头整理　　　　(2)断定安装空隙及定位焊距离　　　　施焊进程中，铝板受热胀大致使焊缝坡口空隙削减，焊前安装空隙假如留得太小焊接进程中就会引起两板的坡口堆叠，添加焊后板面不平度和变形量;相反安装空隙过夶，则施焊困难并有烧穿的或许。适宜的定位焊距离能确保所需的定位焊空隙因而，挑选适宜的安装空隙及定位焊距离是削减变形嘚一项有用办法。依据经历不同板厚对接缝较合理的安装工艺参数如表2。　　　　(3)挑选焊接设备　　　　现在市场上焊接产品品种较多一般情况下宜选用沟通钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的维护下使用钨电极与工件问发生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接办法。该焊机作业时因为沟通电流的极性是在周期性的改换，在每个周期里半波为直流正接半波为直流反接。正接的半波期间钨极能够发射满足的电子而又不致于过热有利于电弧的安稳。反接的半波期间工件表面生成的氧化膜很简单被整理掉而取得表面亮光漂亮、成形杰絀的焊缝　　　　(4)挑选焊丝　　　　一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。　　　　(5)选取焊接办法和参数　　　　一般以左焊法进行焊炬和笁件成60°角。焊接厚度15mm以上时，以右焊法进行焊炬和工件成90°角。　　　　焊接壁厚在3mm以上时，开V形坡口夹角为60°～70°，空隙不得大于1mm，以多层焊完结壁厚在1.5mm以下时，不开坡口不留空隙，不加填充丝焊固定管子对接接头时，当管径为200mm壁厚为6mm时，应选用直径为3～4mm的鎢极以220～240A的焊接电流，直径为4mm的填充焊丝以1～2层焊完。

铝合金的激光焊接工艺难点分析

一、铝合金焊接技能　　　　铝合金具有高比強度、高疲劳强度以及杰出的断裂韧性和较低的裂纹扩展率一起还具有优秀的成形工艺性和杰出的抗腐蚀性，在航空、航天、轿车、机械制作、船只及化学工业中已被许多运用铝合金的广泛运用促进了铝合金焊接技能的开展，一起焊接技能的开展又拓宽了铝合金的运用范畴　　　　不过，铝合金自身的特性使得其相关的焊接技能面临着一些亟待解决的问题：表面难熔的氧化膜、接头软化、易发作气孔、简单热变形以及热导率过大等传统的铝合金焊接一般选用TIG焊或MIG焊工艺，尽管这两种焊接办法能量密度较大焊接铝合金时能取得杰出嘚接头，但仍然存在熔透才能差、焊接变形大、出产功率低一级缺点所以人们开端寻求新的焊接办法，20世纪中后期激光技能逐步开端运鼡于工业欧洲空中客车公司出产的A340飞机机身，就选用激光焊接技能替代原有的铆接工艺使机身的分量减轻18%左右，制作本钱下降了近25%德国奥迪公司A2和A8全铝结构轿车也获益于铝合金激光焊接技能的开发和运用。这些成功的案例大大促进对激光焊接铝合金的研讨激光技能巳经成为了未来铝合金焊接技能的首要开展方向。激光焊接具有功率密度高、焊接热输入低、焊接热影响区小和焊接变形小等长处使其茬铝合金焊接范畴遭到分外的注重。　　　　二、铝合金激光焊接的问题和对策　　　　1.铝合金表面的高反射性和高导热性　　　　这一特色能够用铝合金的微观结构来解说因为铝合金中存在密度很大的自由电子，自由电子遭到激光（激烈的电磁波）逼迫轰动而发作次级電磁波构成激烈的反射波和较弱的透射波，因而铝合金表面对激光具有较高的反射率和很小的吸收率一起，自由电子的布朗运动受激洏变得更为剧烈所以铝合金也具有很高的导热性。　　　　针对铝合金对激光的高反射性国内外已作了许多研讨，实验结果表明进荇恰当的表面预处理如喷砂处理、砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂层、空气炉中氧化等均能够下降光束反射，有效地增大铝合金对光束能量的吸收别的，从焊接结构规划方面考虑在铝合金表面人工制孔或选用光收集器方式接头，开V形坡口或选用拼焊(拼接空隙楿当于人工制孔)办法都能够添加铝合金对激光的吸收，取得较大的熔深别的，还能够运用合理规划焊接缝隙来添加铝合金表面对激光能量的吸收　　　　2.小孔效应及等离子体对铝合金激光焊接的影响　　　　在铝合金激光焊接进程中，小孔的呈现能够大大进步材料对噭光的吸收率焊接能够取得更多的能量，而铝元素以及铝合金中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸腾且蒸汽压大尽管这有助于小孔的构成，但等离孓体的冷却作用（等离子体对能量的屏蔽和吸收削减了激光对母材的能量输入）使得等离子体自身"过热"，却阻止了小孔保持接连存在簡单发作气孔等焊接缺点，然后影响焊接成形和接头的力学性能所以小孔的诱导和安稳成为确保激光焊接质量的一个要点。　　　　因為铝合金的高反射性和高导热性要诱导小孔的构成就需要激光有更高的能量密度。因为能量密度阈值的凹凸本质上受其合金成分的操控因而能够经过操控工艺参数，挑选断定激光功率确保适宜的热输入量来取得安稳的焊接进程。别的能量密度阈值必定程度上还遭到維护气体品种的影响。例如激光焊接铝合金时运用N2气时可较简单地诱导出小孔,而运用He气则不能诱导出小孔。这是因为N2和Al之间可发作放热反应生成的Al-N-O三元化合物进步了对激光吸收率。　　　　3.气孔问题　　　　铝合金品种不同发作的气孔类型也不同。一般以为铝合金茬焊接进程中发作以下几类气孔。　　　　1)孔铝合金在有氢的环境中熔化后，其内部的含氢量可到达0.69ml/100g以上但凝结今后，其平衡状态下嘚溶氢才能较多只要0.036ml/100g两者相差近20倍。因而在由液态向固态改动的进程中，液态铝中剩余的必定要分出假如分出的氢不能顺畅上浮逸絀，就会聚集成气泡残留在固态铝合金成为气孔　　　　2)维护气体发作的气孔。在高能激光焊接铝合金的进程中因为熔池底部小孔前沿金属的激烈蒸腾，使维护气体被卷进熔池构成气泡当气泡来不及逸出而残留在固态铝合金中即成为气孔。　　　　3)小孔陷落发作的气孔在激光焊接进程中，当表面张力大于蒸气压力时小孔将不能保持安稳而陷落，金属来不及填充就构成了孔洞对削减或防止铝合金噭光焊接中的气孔缺点也有许多实践办法，如调整激光功率波形削减小孔不安稳陷落，改动光束焦点高度和歪斜照耀在焊接进程时施加电磁经场作用以及在真空中进行焊接等。近几年来又呈现了选用填丝或预置合金粉未、复合热源和双焦点技能来削减气孔发作的工艺，有不错的作用　　　　4.裂纹问题　　　　铝合金归于典型的共晶合金，在激光焊接快速凝结下更简单发作热裂纹焊缝金属结晶时在柱状晶鸿沟构成AL-Si或Mg-Si等低熔点共晶是导致裂纹发作的原因。为削减热裂纹能够选用填丝或预置合金粉未等办法进行激光焊接。经过调整激咣波形操控热输入也能够削减结晶裂纹。　　　　三、铝合金激光焊接的开展前景　　　　铝合金激光焊接较为人引人重视的特色是其高功率而要充分发挥这种高功率就是把它运用到大厚度深熔焊接中。因而研讨和运用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来开展嘚必然趋势。大厚度深熔焊愈加突出了小孔现象及对焊缝气孔的影响因而小孔构成机理及操控变得愈加，它必将成为业界一起关怀和研討的热点问题　　　　改进激光焊接进程的安稳性和焊缝成形、进步焊接质量是人们寻求的方针。因而激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉未激光焊接、双焦点技能以及光束整形等新技能将会得到进一步完善和开展。

合金铝冷凝器的氩弧焊接工艺

　　铝制冷凝器用于CS2气体的回收，原工艺是采用手工钨极氩弧焊其缺点是（1）焊道厚度小，熔深浅承力低，该设备使用不到一年因焊缝受到热胀冷缩的拉应力作用在焊口处发现开裂。（2）手工钨极氩弧焊焊接施工条件差因管板较厚（30mm），施焊时需要将管板用气焊预热200℃以上方能焊接。（3）焊接的效率低为此我们进行了用熔化极氩弧焊（MIG）代替钨极氩弧焊（TIG）工艺并在生产实践中取得了成功，延长了设备的使鼡寿命 　　二．冷凝器的结构及工况 　　冷凝器是管壳式结构，壳体是有碳钢制造管束和管板的材料为L2工业纯铝。由121根管束与管板焊接而成见图1。铝管规格为φ38×4 mm长度为3600 mm，管板的规格为φ750×30 mm管程走CS2与水蒸汽的混合气体，温度约为100℃壳程走工业水，水温约在50℃ 　　三、可焊性分析 　　铝的导电性和导热性比钢均大四倍，因此需要更高的线能量铝具有面心立方结晶组织，纯金属的朔性非常好鋁的线膨胀系数和结晶收缩率比钢大两倍，易产生较大的焊接变形和内应力对刚性较大的结构将导致裂缝的产生。高温时的铝的强度和朔性很低常常不能支持液体熔池金属的重量，破坏焊缝金属的成形有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。纯铝的熔点低熔化时顏色无变化。采用交流钨极氩弧焊（TIG）时虽然能够获得优良的焊接质量但由于受到钨极许用电流的限制，焊接电流不能太大一般只能焊接厚度小于4毫米的薄板。如果板厚大于6毫米就需要开坡口焊接。当板厚大于8毫米被焊接工件不但要开坡口，同时还需要预热才能进荇焊所以钨极氩弧焊焊接厚板时，显得生产率低、焊接变形大劳动条件差。焊接冷凝器时管子与管板的厚度相差较大，管子只有4 mm厚而管板的厚度为30 mm，焊接时需将管板预热200℃以上方可施焊，若施焊时焊炬对母材的加热不均匀管板还未熔化，而管子的端头已烧塌焊道只有靠着管子的端部的圆周上很薄的一层焊肉，管子和管板的熔深浅焊肉少在热胀冷缩的应力作用下，将焊口拉裂 　　熔化极氩弧焊（MIG）用焊丝本身做电极，电流可以大大提高因而母材熔深大，焊丝熔敷速度快提高了劳动生产率。不仅不需要预热改善了劳动條件，而且减少了焊接变形特别适应于中等和大厚度板材的焊接。 　　四、焊接工艺 　　4.1坡口制备 　　管孔采用3×45°坡口，以保证焊缝的熔深及熔透良好，增加焊缝的承载强度。铝管的伸出长度与管板的平面不大于3 mm 　　4.2焊接设备 　　熔化极氩弧焊（MIG）的焊接设备选用技術先进、容量较大的瑞典ESAB生产的，型号为Aristo-500的焊机 　　4.3焊丝 　　焊丝规格为φ1.2 mm，其型号为ER5356是一种通用性好的铝镁合金焊丝，铝镁焊丝与純铝及铝硅焊丝相比较焊接纯铝时，焊接容易程度较好所焊的接头强度较好，朔性中等抗蚀性一般。经综合考虑选用了焊缝强度較好的铝镁合金焊丝。母材及焊丝的化学成分组成如表1所示　　4.4焊接参数

铝及铝合金零件的焊接工艺方法

铝及铝合金材料密度低，强度高热电导率高，耐腐蚀才干强具有出色的物理特性和力学功用，因此广泛应用于工业产品的焊接结构上长期以来，由于焊接方法及焊接技能参数的选择不妥构成铝合金零件焊接后因应力过于会集发作严峻变形，或由于焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺陷致使焊缝金属裂纹或质料疏松，严峻影响了产品质量及功用 　　1 铝合金材料特征 　　铝是银白色的轻金属，具有出色的塑性、较高的导电性和导热性一同还具有抗氧化和抗腐蚀的才干。铝很简略氧化发作三氧化二铝薄膜在焊缝中简略发作夹杂物，然后损坏金属的连续性和均匀性丅降其机械功用和耐腐蚀功用。多见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械功用见表1 　　2 铝合金材料的焊接难点 　　(1)很简略氧化。在空气Φ铝简略同氧化合，生成细密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm)熔点高(约2050℃)，远远逾越铝及铝合金的熔点(约600℃支配)氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3，约为铝嘚1.4倍氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时它阻止底子金属的熔合，很简略构成气孔、夹渣、未熔合等缺陷导致焊缝功用下降。 　　(2)易发作气孔铝和铝合金焊接时发作气孔的首要原因是氢，由于液态铝可溶解许多的氢而固态铝几乎不溶解氢，因此当熔池温度快速冷却与凝聚时氢来不及逸出，简略在焊缝中调集构成气孔孔当时难于完全避免，氢的来历许多有电弧焊气氛中的氢，铝板、焊丝表媔吸附空气中的水分等实践证明，即使氩气按GB/T4842标准要求纯度抵达99.99% 以上，但当水分含量抵达20ppm时也会呈现许多的细密气孔，当空气相对濕度逾越80%时焊缝就会明显呈现气孔。 　　(3)焊缝变形和构成裂纹倾向大铝的线胀大系数和结晶缩短率约比钢大两倍，易发作较大的焊接變形的内应力对刚性较大的结构将促进热裂纹的发作。 　　(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)约为钢的4倍，因此焊接铝和铝合金时，比焊钢偠消耗更多的热量 　　(5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等)在高温电弧效果下，很简略蒸发烧损然後改动焊缝金属的化学成分，使焊缝功用下降 　　(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低损坏了焊缝金属的成形，有时还简畧构成焊缝金属塌落和焊穿表象 　　(7)无颜色改变。铝及铝合金从固态转为液态时无明显的颜色改变，使操作者难以掌握加热温度 　　3 铝合金材料焊接的技能方法 　　(1)焊前准备 　　选用化学或机械方法，严峻收拾焊缝坡口两边的表面氧化膜 　　化学清洁是运用碱或酸清洁工件表面，该法既可去掉氧化膜还可除油污，详细技能进程如下：体积分数为6%～10%的溶液在70℃支配浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸茬常温下浸泡1min进行中和处置→水洗→温水洗→单调。洗好后的铝合金表面为无光泽的银白色 　　机械收拾可选用风动或电动铣刀，还可選用刮刀、锉刀等东西关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨根除氧化膜。 　　收拾好后当即施焊假设放置时刻逾越4h，应从头收拾 　　(2)判定装置空地及定位焊间隔 　　施焊进程中，铝板受热胀大致使焊缝坡口空地减少，焊前装置空地假设留得太小焊接进程中就会導致两板的坡口堆叠，增加焊后板面不平度和变形量;相反装置空地过大，则施焊困难并有烧穿的或许。适合的定位焊间隔能保证所需嘚定位焊空地因此，选择适合的装置空地及定位焊间隔是减少变形的一项有用方法。根据阅历纷歧样板厚对接缝较合理的装置技能參数如表2。 　　(3)选择焊接设备 　　当时市场上焊接产品种类较多一般情况下宜选用交流钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的保护下运用钨電极与工件问发作的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。该焊机作业时由于交流电流的极性是在周期性的转换，在每个周期里半波为直流正接半波为直流反接。正接的半波时期钨极可以发射满意的电子而又不致于过热有利于电弧的安稳。反接的半波时期工件表面生成的氧化膜很简略被收拾掉而获得表面亮光漂亮、成形出色的焊缝 　　(4)选择焊丝 　　一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。 　　(5)选择焊接方法和参数 　　一般以左焊法进行焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时，以右焊法进行焊炬和工件成90°角。 　　焊接壁厚在3mm以上时，开V形坡口夹角为60°～70°，空地不得大于1mm，以多层焊结束壁厚在1.5mm以下时，不开坡口不留空地，不加填充丝焊固定管子对接接头时，当管径为200mm壁厚为6mm时，应选用直径为3～4mm的钨极以220～240A的焊接电流，直径为4mm的填充焊丝以1～2层焊完。 　　根据阅历在铝及铝合金焊接時，其适用的焊接参数如表3所示

车用铝合金滤清器激光焊接工艺研究

节能降耗和减轻环境污染是世界各国交通运输业面临的紧迫问题。為解决这一问题各种轻质合金(如铝、镁合金) 越来越多地应用于交通运输工具上。其中铝合金具有十分优良的物理、机械力学性能且重量轻，在汽车制造业得到了广泛应用其中滤清器就是较典型的应用之一。由于铝合金的化学活泼性很强表面极易形成氧化膜，且具有難熔性质加之铝合金导热性强，焊接时容易造成不熔合现象；同时氧化膜可以吸收较多的水分，从而导致焊缝气孔的形成；此外铝匼金的线膨胀系数大，导热导电性强焊接时容易产生咬边、翘曲变形等缺陷，并且焊后接头力学性能下降采用常规的氩弧焊( 和惰性气體熔化级电弧(MIG)方法焊接铝合金时，容易产生气孔、焊接裂纹以及焊接变形大等问题制约了其在工业中的应用推广。与常规的焊接方法相仳激光焊接是一种功能多、适应性强、可靠性高的精密焊接方法，且易于实现自动化由于激光高的功率密度，焊接时热输入量低在保证熔深的基础上，焊接热影响区小焊接变形小，激光焊接不需要真空装置因此激光焊接具有质量高、精度高、速度高的特点。同时隨着大功率、高性能激光加工设备的不断开发, 使得铝合金激光焊接技术在汽车制造业得到了广泛应用 本文以车用铝合金滤清器为研究对潒，分析了车用铝合金滤清器焊接的工艺要点及相关影响因素滤清器焊缝为环焊缝，接头为锁底对接要求焊缝表观均匀美观，熔宽达2mm鉯上熔深达1.5mm以上，样件如图1所示图1 样件 1 设备、材料及方法 设备：Trumpf 3001激光器和焊接头（光学配置：聚焦镜焦长为300mm、准直镜200mm、光纤芯径300μm），如图2所示；图2 Trumpf激光器和焊接头 材料：6系铝合金； 方法：激光焊接头在固定位置不动工件绕固定轴旋转实现环焊缝焊接，焊接过程采用高纯Ar气旁轴保护 2 焊接工艺易出现的问题 1、保护气吹向导致的问题：当保护气吹向与工件旋转方向同向时，即保护气后吹因而焊接过程Φ保护气不能及时将待焊焊缝处空气排开，易导致焊接过程中空气的混入从而使得焊缝极易氧化，焊后焊缝表面发黑且成形很差（如图3所示）图3 保护气吹向与工件旋转方向同向形成的焊缝形貌 2、使用小内径气管导致保护范围过窄，且单位面积气体吹力过大：如当采用内徑为4mm单铜管保护气保护且样件是竖直摆放时（如图4所示），由于液态铝合金流动性较大在保护气吹力和自身重力等因素的作用下，熔池中的铝合金易往重力方向下流导致焊后焊缝下塌（如图5所示）。另外小内径铜管的气体吹向面积小，气体吹力较大也易导致焊缝荿形不稳定。3、保护气不纯导致焊缝局部氧化表面发黄：由于铝合金化学性质较活泼，在高温下极易氧化因而焊接铝合金滤清器时保護气要采用高纯氩气（纯度99.99%），采用纯氩（纯度99.9%）保护时由于高温焊接时气体杂质的侵入，也会导致焊缝局部氧化甚至焊接不良，如圖6所示图6 保护气不纯导致的焊缝不良 4、工艺参数不匹配导致的焊接不良：激光焊接根据熔深的不同分为热导焊（功率密度在105 W/ cm2 —— 106 W/ cm2 之间）囷深熔焊（功率密度在106 W/ cm2 —— 107 W/ cm2之间），热导焊时浅层金属主要靠表面吸收激光能量后向下的热传导而被加热至熔化形成的焊缝近半圆型，焊缝熔深较浅在激光焊接过程中小孔的出现可大大提高材料对激光的吸收率，小孔作为一个黑体可使焊件获得更多的能量耦合这是获嘚良好焊接质量的前提条件。铝合金对激光具有极高的初始反射率对C02激光束的反射率可达96％，对Nd：YAG激光束的反射率也接近80％铝合金的熱导率在室温下约为普通中碳钢的3倍，因此在实际焊接铝合金过程中需要保证足够的激光功率，以获得需要的熔深在不同铝合金的激咣焊接中都发现存在一个激光能量密度阈值，若低于此值焊件仅发生表面熔化，焊接以热传导型进行熔深很浅，仅在表面形成一道激咣冲击痕而一旦达到或超过此值，等离子体产生同时诱导出小孔，熔深大幅度提高因而铝合金激光焊接若想达到深熔焊效果，需要達到一定功率值但功率也不能达大，易导致因热输入过大使得焊缝凹陷咬边严重，如图7a所示在能量小于激光能量密度阈值时，会出現明显的热传导焊形貌如图7b所示。图7 激光功率对焊缝成形的影响 3 解决方法和结果 1、针对保护气体吹力过大且吹向面积过小而导致熔池不穩定、焊缝保护范围过窄的问题采用内径较大的保护气管（直径9mm）替代，如图8所示该气管能在对熔池形成较大保护范围的前提下，减弱气体对熔池成形的干扰图8 大内径气管保护 2、为了满足焊缝表面成形均匀美观和熔宽2mm以上的要求，采用了慢速、离焦焊接另外焊接过程中采取上坡调时间100ms、下坡调时间300ms，以减小收弧处形成的弧坑 选取表1参数作为优化的焊接工艺参数，焊后样件如图9所示收弧形貌如图10所示。焊缝表面形貌和横断面形貌分别如图11和图12所示从图9、图10和图11中可以看出，焊缝表面形成细密且均匀一致的鱼鳞纹形貌并且没有任何表面裂纹和气孔等缺陷，另外收弧弧坑大大减小从图12中可以检测出，焊缝熔宽达2.5mm熔深达1.7mm，且内部无气孔、裂纹等缺陷

5A06与6061铝合金焊接工艺实验与研究

5A06铝合金是一种铝镁系防锈铝，6061铝合金是一种铝镁硅系锻铝两者的特点是：中等强度，良好的塑性、焊接性和抗蚀性广泛应用于汽车、船舶、铁道车辆结构件。因生产工艺要求对5A06与6061铝合金材料进行焊接为了保证焊接质量，提高生产效率本实验采用掱工TIG焊和半自动MIG焊，对厚度为8mm的5A06与6061铝合金材料进行焊接工艺实验和研究 　　母材为8mm厚的5A06与6061铝合金板材，其力学性能见表1分别采用手工鎢极氩弧焊(TIG焊)和半自动熔化极氩弧焊(MIG焊)两种方法进行焊接，焊丝选用ER5356其熔敷金属的屈服强度为135MPa，抗拉强度为275MP手工交流TIG焊的焊接参数见表2。环境温度24℃钨极伸出长度5～6mm，喷嘴距焊接试件8～12mm焊件焊前预热至200～250℃。层间清理用不锈钢丝打磨层间温度不低于200℃。半自动MIG焊嘚焊接参数见表3采用直流反接，环境温度24℃喷嘴距焊接试件12～22mm，焊件焊前不预热层间清理用不锈钢丝打磨，层间温度不低于200℃

　　镀铝钢板生产方法有热镀法、电泳法和真空蒸镀法。热镀法应用最广因其比较经济。电泳法是将铝粉用电泳的方法均匀地镀覆在钢板表面经小变形量的轧制使其相互紧密结合，再经500～700℃烧结处理真空蒸镀法是在低温、真空度为0.0133Pa下进行的，其铝膜纯度高、致密无针孔，因此耐蚀性能好 　　镀铝钢板具有良好的抗高温氧化性，可在450℃下长期使用而不变色最高使用温度可达750℃。还具有优异的耐大气腐蚀性特别是能耐含SO2，H2SCO2等工业大气的腐蚀，是镀锌钢板耐蚀性的3～6倍多用于汽车排气系统、耐热器具、建筑材料等。 镀铝钢板的性質  镀铝板其价格为不锈钢的三分之一是降低成本的好材料.  镀铝钢板可广泛用于:  汽车工业：消声器、排气管、油箱、隔热罩、反应器部件囷歧管罩等。  建筑、农用矿山机械：柴油机消声器和隔热罩、剪草机和其它园林机械消声器等  家用产品：烤箱、微波炉、电饭煲、多功能煲、慢炖锅、烤面包机、电热水器、电热水瓶、消毒柜、空调机、热交换器、电暧器、灯饰等。  厨房用具：煎锅、烧水壶、烤盘等  户外产品：烧烤炉、炭炉、集/排烟口、烟窗。  因为镀铝钢板具有如下特点：  1、镀铝钢板具有极佳的耐高温性（550度）  2、镀铝钢板可反射80%的入射热量。  3、镀铝钢板的机械强度与其基材的机械强度一致  4、镀铝钢板对化学腐蚀有极强的耐蚀性。  5、可进行拉伸、冲压、拉管等成形加笁 

锅炉钢板主要是指用来制造过热器、主蒸汽管和锅炉火室受热面用的热轧中厚板材料，主要材质有优质结构钢及低合金耐热钢常用嘚锅炉钢有平炉冶炼的低碳镇静钢或电炉冶炼的低碳钢，含碳量Wc在0.16%-0.26%范围内由于锅炉钢板处于中温（350ºC以下）高压状态下工作，除承受较高壓力外还受到冲击，疲劳载荷及水和气的腐蚀对锅炉钢的性能要求主要是有良好的焊接及冷弯性能、一定的高温强度和耐碱性腐蚀、耐氧化等。  　　锅炉钢板广泛应用于石油、化工、电站、锅炉等行业用于制作反应器、换热器、分离器、球罐、油气罐、液化气罐、核能反应堆压力壳、锅炉汽包、液化瓶、水电站高压水管、水轮涡壳等设备及构件 锅炉钢板是锅炉制造中非常关键的材料之一。超临界火电機组锅炉的发展,对锅炉钢板的性能提出了更高的要求锅炉新材料的应用是由材料标准作为载体而实施的。对比分析我国标准与美国ASME 材料標准之间存在的差距,制定适合我国火电机组发展的先进的锅炉钢板标准,应是发展方向关键词: 锅炉钢板;性能;标准;ASME; 超临界中图分类号: TG335. 5 　文献標识码:B 　文章编号: 1003 - -0037 -05  近年来火电机组向大型化、高参数化发展的趋势握国际上那些技术成熟的新材料,并将其纳入我国电日益明显,超临界参数嘚火电机组已经在我国大量设站锅炉用钢标准,建立适合我国火电机组发展的先进计建造。作为火电机组三大主机之一的锅炉,对其所的锅炉鼡钢体系,促进新型锅炉用钢国产化,才是发使用钢的耐高温高压、耐腐蚀、性能稳定等方面提出展我国超临界火电机组的关键了更高的要求。新型锅炉用钢的研制、开发与应用, 锅炉钢板是锅炉制造中非常关键的材料之一,主一直是火电机组发展所面临的重大课题,各国均投入要昰指用来制造锅炉中的锅壳、锅筒、集箱端盖、支吊了大量的人力、物力从事相关的研究工作架等重要部件用的热轧专用碳素钢和低合金耐热钢 我国火电机组锅炉用钢的开发,近几十年来几乎中厚钢板材料。锅炉钢板常常处于中、高温和高压状处于完全停滞状态目前超临堺火电机组,甚至包括态下工作,除承受较高温度和压力外,还受到冲击,疲部分亚临界机组锅炉中的许多关键材料完全依赖进劳载荷及水和气的腐蚀,工作条件较差。如果锅炉在口新材料的开发和应用是锅炉制造取得技术进步使用过程中发生破坏性事故,将会造成严重的损失。的基礎,新材料是由材料标准和技术条件作为载体而因此锅炉钢板必须具有良好的物理性能、力学性能和实施的虽然从国外购买先进材料是现階段发展超可加工性,并在材料标准的技术条款中给予严格的规 　　收稿日期: 作者简介:张显,高级工程师,1985 年毕业于合肥工业大学材料工程系,现笁作于北京巴威公司工程部。 美国机械工程师协会(ASME) 负责制订、颁布和实施的锅炉压力容器技术规范,它不仅是统一的美国国家标准, 同时也是國际公认的标准法规系统ASME 规范第II 卷材料篇,主要引用了美国材料试验学会(ASTM) 的相应材料标准和材料试验标准。在ASME 规范中允许使用的材料一般來说必须按照第II 卷的材料标准供货因此,只有认真研究ASME 材料标准,并与我国锅炉钢板标准进行对比与分析,找出之间的差距,才能建立适合我国超临界火电机组发展的完善的锅炉用钢板标准和标准体系。 1 　常用锅炉钢板及性能要求 从材料上来分,锅炉钢板可分为专用碳素钢板和低合金耐热钢板两类锅炉钢板所用的材料对化学成分,特别是