① 铝合金焊接选什么设备如何焊接
铝合金因其轻质、高强度、耐腐蚀等特性,在航空、航天、汽车等领域广泛应用。然而,铝合金焊接存在一系列挑战,包括接头软化、氧化膜难以熔化、容易产生气孔和裂纹等问题。
为解决这些问题,搅拌摩擦焊技术应运而生。这种技术利用搅拌头高速旋转产生的摩擦热使金属进入塑性状态,通过搅拌头的压力进行焊接,无需熔化金属。搅拌摩擦焊特别适用于铝及高强铝合金、铜合金、钛合金等材料,尤其适合焊接难以熔化的有色金属材料。
搅拌摩擦焊具有诸多优点,如无飞溅、烟尘,无需添加焊丝和保护气体,接头性能良好。此外,它还能显著减少焊接热输入,焊接热影响区较窄,无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷,残余应力和变形较小。
然而,搅拌摩擦焊也存在一些缺点。焊接速度低于熔化焊,对焊件夹持有较高要求,焊后端头可能需要补焊或机械切除,搅拌头适应性差,磨损较快。因此,搅拌摩擦焊工艺参数相对简单,主要包括搅拌头的旋转速度、移动速度、对焊件的压力等。
另一种先进的焊接技术是激光焊接。激光焊接具有高能量密度、低热输入、热变形量小等优点,特别适合焊接高强度大厚度的铝合金。通过激光深熔焊,可以形成大深度的匙孔,实现单道焊透,显著提高生产效率。
激光焊接技术在铝合金焊接中表现出色,适用于各种形状的工件,且焊接过程易于自动化和精密控制。尽管铝合金对激光束的吸收率较低,但激光与等离子弧复合可显著提高熔深和焊接速度,为铝合金焊接提供了新的解决方案。
② 铝合金的焊接方法
1、钨极氩弧焊
钨极氩弧焊法主要用于铝合金,是一种较好的焊接方法,不过钨极氩弧焊设备较复杂,不合适在露天条件下操作。
2、电阻点焊、缝焊
这种焊接方法可以用来焊接厚度在5mm以下的铝合金薄板。但是在焊接时用的设备比较复杂,焊接电流大、生产率较高,特别适用于大批量生产的零、部件。
3、脉冲氩弧焊
脉冲氩弧焊可以很好的改善在焊接过程中的稳定性可以调节参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小,特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接 。
4、搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊首先并主要在铝合金、镁合金等轻金属结构领域得到越来越广泛的应用,此方法的最大特点就是焊接温度低于材料熔点,可避免由熔焊所带来的裂纹、气孔等缺陷。
铝及铝合金在现代工程技术所用的各种材料中占有举足轻重的地位,它在世界年产量仅次于钢铁而居第二位,在有色金属中则居第一位。如果说铝合金最初是在航空工业中崭露头角的话,那么近几十年来,除航空工业外,在航天、汽车、船舶、桥梁、机械制造、电工、化学工业及低温装置中已大量应用铝及铝合金,以制造各种部件、油箱、耐蚀容器及导线等。目前铝合金焊接结构中应用最广的是防锈铝合金,即铝镁合金和铝锰合金。
③ 「连接技术」FSW搅拌摩擦焊
FSW搅拌摩擦焊作为一种独特的固相连接方法,它在铝合金电池托盘等大规格薄板焊接中表现出卓越性能。与传统焊接技术如弧焊、激光焊和钎焊相比,FSW以其高效低耗、焊接温度低、接头应力小、变形小以及环保等优点脱颖而出。
通过实物展示,我们可以看到专用的搅拌头,其在摩擦焊接过程中的作用至关重要。摩擦焊原理是通过摩擦产生热量,使金属塑性变形而实现焊接,FSW则通过高速旋转的搅拌工具在压力作用下形成稳定的流场和焊缝。
FSW工艺分为旋转、插入、焊接和离开四个阶段,每个阶段都确保了焊接质量的稳定。尽管FSW工艺有其优点,如焊接质量高,但也不乏挑战,如工艺因素如搅拌头形状、转速等需要精确控制。
FSW技术已广泛应用于铝合金、镁合金等轻合金制造,包括汽车轮毂、电池托盘等。随着对混合材料连接的研究,FSW正在探索钢铝混合连接的可能性,预示着其在更多领域的广阔前景。
总结来说,FSW技术是铝合金连接领域的革新,提高强度和韧性的同时,降低了环境影响。未来,随着技术的进步,FSW在铝合金材料连接中的重要性将日益提升,尤其是在航空航天、高速交通工具等领域。