南通鋁合金殼體攪拌摩擦焊多少錢

Ⅰ 鋁合金型材多少錢一噸

一般的鋁型材門窗料的計算方式是鋁錠價加表面工藝處理價格即可，我們廠都是看佛山南通鋁錠價，昨天的價格是14480元一噸，然後不是品牌的型材加工費不同，從三四千到一萬都有的，所以出廠成本也就要17000元一噸-22000元一噸了，17000左右的價格為噴塗型材的價格。還有電泳氟碳噴塗等價錢要貴，具體的要從選擇上分析。

Ⅱ 鋁合金的焊接方法

1、鎢極氬弧焊
鎢極氬弧焊法主要用於鋁合金，是一種較好的焊接方法，不過鎢極氬弧焊設備較復雜，不合適在露天條件下操作。
2、電阻點焊、縫焊
這種焊接方法可以用來焊接厚度在5mm以下的鋁合金薄板。但是在焊接時用的設備比較復雜，焊接電流大、生產率較高，特別適用於大批量生產的零、部件。
3、脈沖氬弧焊
脈沖氬弧焊可以很好的改善在焊接過程中的穩定性可以調節參數來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區小，特別適用於薄板、全位置焊接等場合以及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接 。
4、攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊首先並主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結構領域得到越來越廣泛的應用，此方法的最大特點就是焊接溫度低於材料熔點，可避免由熔焊所帶來的裂紋、氣孔等缺陷。
鋁及鋁合金在現代工程技術所用的各種材料中佔有舉足輕重的地位，它在世界年產量僅次於鋼鐵而居第二位，在有色金屬中則居第一位。如果說鋁合金最初是在航空工業中嶄露頭角的話，那麼近幾十年來，除航空工業外，在航天、汽車、船舶、橋梁、機械製造、電工、化學工業及低溫裝置中已大量應用鋁及鋁合金，以製造各種部件、油箱、耐蝕容器及導線等。目前鋁合金焊接結構中應用最廣的是防銹鋁合金，即鋁鎂合金和鋁錳合金。

Ⅲ 焊接鋁都需要什麼條件

給你看看這個，是否能用

21世紀航天工業鋁合金焊接工藝技術展望

摘要：簡要回顧了航天工業鋁合金焊接技術的發展，並對國內外鋁合金在航天器上的應用情況進行了綜述和分析。介紹了鋁合金焊接技術的最新發展和應用前景，其中包括變極性等離子焊、局部真空電子束焊、氣脈沖焊接技術、攪拌摩擦焊、焊接修復技術以及焊接工藝裕度和焊接結構安全評定技術。

關鍵詞：鋁合金；焊接；航天

1 前 言

鋁合金不但具有高的比強度、比模量、斷裂韌度、疲勞強度和耐腐蝕穩定性，同時還具有良好的成形工藝性和良好的焊接性，因此成為在航天工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料。

例如，鋁合金是運載火箭及各種航天器的主要結構材料。美國的阿波羅飛船的指揮艙、登月艙，太空梭氫氧推進劑貯箱、乘務員艙等也都採用了鋁合金作為結構材料。我國研製的各種大型運載火箭亦廣泛選用了鋁合金作為主要結構材料。

航天工業鋁合金焊接技術的發展和應用與材料的發展有著密切的聯系，本文將簡要回顧航天工業鋁合金焊接技術的發展並介紹幾種極有應用前景的鋁合金焊接工藝技術。

2 鋁合金焊接技術的發展

2.1 LD10CS鋁合金焊接回顧

早期的一些導彈和遠程運載火箭的推進劑貯箱結構材料主要採用Al�Mg系列合金，特別是退火和半冷作硬化狀態的LF3、LF6防銹鋁的應用最為普遍。這兩種鋁合金都具有優良的焊接性能〔1〕。�

隨著航天技術的發展，運載火箭的推進劑貯箱結構材料，從使用非熱處理強化的防銹鋁，轉變到使用可熱處理強化的高強度鋁合金。LD10CS合金已在多種大型運載火箭和固體導彈上獲得成功的應用。由於它的超低溫性能較好，因此在三子級的液氫、液氧推進劑貯箱上也獲得了應用。

需要指出的是LD10合金的焊接性能較差，焊接時形成熱裂紋的傾向較大，對焊接過程中的各種因素也比較敏感，焊接接頭的斷裂韌度較低，特別是當焊縫部位存在焊接缺陷時，液壓強度試驗時試驗件經常發生低壓爆破。

20世紀70年代，在研製LD10合金火箭推進劑貯箱初期，在焊接工藝方面曾遇到了極大的困難。在「三結合」攻關中發明的「兩面三層焊」工藝（正面打底、蓋面，背面清根封焊）使焊接接頭性能達到了設計要求。在LD10焊接生產實踐中總結得出：如果焊接接頭區的延伸率不小於3%，則焊接接頭的塑性可以滿足使用要求。在此後的許多年中，一直以「延伸率不小於3%」作為一個重要的驗收指標。�

幾十年來，焊接工藝主要是氬弧焊（TIG），包括手工氬弧焊和自動氬弧焊。從焊接工藝方面看，為了減少焊接結構的焊接殘余應力和變形，通常在焊接工藝選擇上都盡量減少焊接熱輸入量。特別是對於熱處理強化鋁合金，由於焊接熱過程的作用，在焊接熱影響區存在軟化區，塑性較好，強度較低。焊接接頭強度系數為0.5～0.7。�

為什麼LD10CS貯箱採用兩面三層焊工藝？理論分析和實踐結果表明，若不採用此焊接方法，就會造成LD10CS鋁合金焊接接頭塑性較差，且焊縫背面焊趾處易出現裂紋。兩面三層焊時，清根和封底焊可消除此種裂紋。同時由於熱輸入量較大，熱影響區發生不同程度的退火或過時效，使硬度降低，塑性提高，焊接拉伸試樣斷裂的位置是焊接軟化區。這樣在結構中，焊接接頭在復雜的應力狀態下以軟化區的塑性和變形補償了熔合區塑性的不足。但貯箱焊縫補焊後，有時仍發生低壓爆破。

由於兩面焊的特殊要求，限制了自動焊及焊接新技術（如真空電子束焊、變極性等離子焊等）的應用。這是因為，氬弧焊焊接熱輸入量比高能束的真空電子束焊要大，同時考慮到焊接接頭的結構承載適應能力，難以應用焊接熱輸入較為集中的焊接新技術，制約了焊接新技術的應用。�

在焊接生產中，鋁合金焊縫內常見的缺陷為焊縫氣孔。氫是鋁及其合金熔焊時產生氣孔的主要原因。基體金屬中含氫量、焊絲及基體金屬表面氧化膜吸附的水分以及弧柱氣氛中的水分都是焊縫氣孔中氫的重要來源。航天焊接工作者經過不懈的攻關和努力保證了航天焊接產品的交付和發射成功。但是，由於諸多因素和條件的限制，在生產中個別貯箱仍存在氣孔超差。�

在焊接材料方面，國外使用的是焊接專用板材，基體金屬的氫含量小於2×10-7�。而國內鋁合金板材製造技術條件中尚無對氫含量的要求。

2.2 鋁合金2219和鋁鋰合金焊接概述

2219高強鋁合金的突出特點是焊接性能好，從-253℃到+200℃均具有良好的力學性能、抗應力腐蝕性能，對焊接熱裂紋的敏感性較低，焊接接頭塑性及低溫韌性較好。在美國已作為推進劑貯箱的主要結構材料，美國土星Ⅴ號Ⅰ級貯箱等均採用了2219鋁合金。前蘇聯在能源號和暴風雪號太空梭均大量採用了1201（相當於2219）鋁合金。�

國內研製的S147鋁合金與2219鋁合金相類似，生成焊接裂紋的傾向性較低，但生成氣孔的敏感性較強，尤其是熔合區、密集的微氣孔是影響焊接接頭性能的主要缺陷。

隨著航天技術的發展，對鋁合金的強度和減重提出了更高的要求，鋁鋰合金在近幾十年得到了迅猛的發展。因為每加入1%Li，可使鋁合金質量減輕3%，彈性模量提高6%，比彈性模量增加9%，這種合金與在飛機產品上普遍使用的2024和7075合金相比，密度下降7%～11%，彈性模量提高12%～18%。前蘇聯的1420合金與廣泛使用的杜拉鋁(硬鋁)Д16(2024)合金相比，密度下降12%，彈性模量提高6%～8%，抗腐蝕性好，疲勞裂紋擴展速率低，強度、屈服強度和延伸率相近、焊接性較好〔2〕。

前蘇聯航空材料研究所(ВИАМ)И.Н.Фридляндер等人於20世紀60年代在發明了Al�Mg�Li系的1420合金不久，就對該合金的焊接開展了研究。70年代對該合金的焊接研究已經取得了成果，他們認為這種合金氬弧焊時，可採用AM�г6、AM�г6T和1557焊絲，焊接接頭的強度系數達到0.7以上。焊前、焊後熱處理對焊接接頭強度有很大的影響，淬火狀態下焊接的接頭強度比淬火及人工時效狀態焊接的強度低78.5 MPa，焊後淬火及人工時效又可以使焊接接頭的強度系數達到0.9～1.0。1980年1420合金被用於製造米格-29超音速戰斗機的焊接機身、油箱、座艙，這使飛機的重量明顯降低了24%。至今，1420合金已成功使用了30多年，廣泛用於軍用、民用飛機和火箭上〔3〕。

20世紀80年代俄羅斯研製了高強度、高模量的1460（Al�Cu�Li）合金，這種合金由於加入了Sc元素強化，使晶粒和亞晶結構變化，拉伸強度提高30～50 MPa，焊接性能明顯改善。1460合金焊接工藝與1420合金基本相同，可採用1201（Al�Cu�Mn）合金焊絲焊接，也可在焊絲中添加鈧（Sc）元素。在對多種成分比較試驗後，推薦應用CB-1207或CB-1217焊絲，這種焊絲的成分是在AL�Cu基礎上添加Cu、Sc、Zr、Ti等，具體成分有待於進一步了解。應用此種焊絲可以顯著地降低焊縫熱裂紋敏感性，氬弧焊焊接接頭強度大於250 MPa，焊接接頭強度系數大於0.5，焊後熱處理焊接接頭的強度、硬度增加。〔4～8〕�這種焊絲可以保證無裂紋和細晶粒結構的接頭，合理的選擇焊接工藝和焊前准備可得到無氣孔的焊接接頭。

美國發現者號太空梭的外貯箱採用了2195（Al�Cu�Li�Mg）高強鋁鋰合金，取代原來使用了25～40年的2219合金。新設計的貯箱SLWT(Super Light Weight Tank超輕重量貯箱)，比原來的貯箱減重5%，即3 405 kg，其中LH2箱減重1 907 kg、LO2箱減重736 kg，箱間段減重341 kg，其他減重422 kg。每減輕1 kg質量可以增加1 kg有效載荷，這樣就增加3 405 kg的有效載荷。美國總共生產120台SLWT，完成全部航天飛行計劃〔9～10〕。

2195-T8合金的貯箱採用4043焊絲，變極性等離子弧焊 (VPPA)焊接。VPPA具有高的電弧溫度、高的電弧電壓和更集中的熱量。VPPA焊接2195-T8鋁鋰合金的關鍵是焊縫背面保護，鋁鋰合金含有活潑的Li元素，如焊接時背面保護不好，極易氧化。馬歇爾飛行中心研製出長229 mm、寬25.4 mm、高152 mm的不銹鋼「保護盒」，「保護盒」在焊接時隨焊槍行走，使焊縫區域氧氣少於0.5%。另外，研製了直徑51 mm、長229 mm的不銹鋼管裝在工件背面，焊接時隨焊槍移動，也可有效保護背面焊縫。如果這兩種保護裝置同時使用，效果更好。

3 極具前途的幾種工藝技術

3.1 變極性等離子弧焊接技術（VPPA）

1978年，美國NASA宇航局馬歇爾宇航中心決定變極性等離子弧焊技術部分取代鎢極氬弧焊工藝焊接太空梭外貯箱。太空梭外貯箱材料為2219鋁合金，共焊接了6400 m焊縫，經100% X射線檢測，未發現任何內部缺陷，焊縫質量比TIG多層焊明顯提高。�

變極性等離子焊接技術用於鋁合金焊接，單道焊接鋁合金厚度可達25.4 mm。其工藝特點是在焊接過程中，在焊接熔池中心存在一穿透的小孔，而且在實際生產中通常採用立向上焊工藝，既有利於焊縫的正面成形，又有利於熔池中氫的逸出，減少氣孔缺陷。因此被稱為「零缺陷焊接」。�

「八五」期間，在引進國外某公司的變極性等離子焊接系統的基礎上，進行了LF6、LD10鋁合金平板（厚3 mm、6 mm、10 mm）焊接工藝試驗〔11〕。�

「九五」期間，與哈爾濱工業大學聯合開展了變極性等離子焊接技術研究，研製了變極性等離子焊接設備樣機，並進行了LF6和LD10鋁合金板材（厚3 mm、5 mm、12 mm）焊接工藝試驗，完成了帶有縱縫和環縫的貯箱模擬件焊接，解決了環縫焊接時起弧打孔和收弧填孔及焊縫首尾相接的難題，焊接模擬件通過了液壓試驗，將變極性等離子焊接技術的工程應用向前推進了一大步。

隨著2219鋁合金和2195鋁鋰合金的應用，在未來中厚度的大型貯箱焊接生產中，變極性等離子焊接技術有著廣闊的應用前景。

3.2 局部真空電子束焊接技術

由於真空電子束焊接工藝是將被焊工件置於真空環境中進行焊接，因此可以得到優質的焊縫。同時，電子束高的能量密度使焊縫較窄，深寬比大，焊接應力和變形較小，在工業各領域尤其是國防工業中得到了廣泛的應用。

但對於一些大型構件如運載火箭貯箱殼體等，如果採用真空電子束焊接工藝，則需要較大的真空室，其容積可達數百立方米，這種電子束焊接設備造價很高。為了解決這一問題，國外開始設計和應用局部真空電子束焊接設備，不是將被焊工件整體放入真空室，而是在焊縫局部建立真空環境，從而完成焊接。

前蘇聯將局部真空電子束焊接技術應用於不同類型和尺寸火箭燃料貯箱殼體的焊接，在殼體的縱縫、對接環縫及法蘭環縫焊接中，有7種類型焊縫（縱縫、對接環縫、法蘭環縫）應用局部真空電子束焊接工藝。20世紀90年代初已用於Φ2.5 m直徑殼體環縫焊接，能源號火箭貯箱縱縫採用局部真空電子束焊接工藝，壁厚為42 mm，局部密封採用磁流體密封、橡膠圈密封等技術。�

國內在「九五」期間，與中科院電工所合作研製了國內第1台法蘭環縫局部真空電子束焊機(專利號：ZL002631776.6)〔12〕。電子槍與上真空室採用動密封結構，工件與上、下真空室間為靜密封結構。焊接時電子槍可以實現極坐標運動。電子槍徑向移動採用步進電機驅動，光柵尺檢測位移；圓周方向轉動通過交流伺服電機驅動，光碼盤檢測器角位移。二次電子焊縫對中系統用於實現焊縫軌跡示教。採用兩級微機控制，可編程序控制器（PLC）控制焊接參數可實現柔性焊接，即可焊接100～300 mm直徑的法蘭環縫。局部真空室的真空度達到5×10-3Pa,高於國外同類產品水平。�

在未來的2219鋁合金和2195鋁鋰合金航天器厚壁結構中，特別對於焊接殘余應力和變形要求較高的法蘭環縫焊接生產中，局部真空電子束焊接技術應用對焊接質量的提高有著極為重要的意義。

3.3 氣脈沖TIG和MIG焊接技術

在航天工業中，鋁合金焊接中應用較廣的TIG和MIG工藝，保護氣體採用氬氣和氦氣，其中以氬氣應用較多。

就TIG焊而言，有交流氬弧焊和直流正接氦弧焊兩種工藝。氦（He）和氬（Ar）相比，其最小電離能高，在其它條件和參數相同時，電弧電壓較高。因此，氦弧焊電弧溫度高，焊接熱輸入量大，也具有更高的能量密度，與氬弧焊相比熔深較大，焊接缺陷特別是焊接氣孔較少。

據資料介紹，由於直流正接氦弧焊沒有交流氬弧焊陰極霧化去除氧化膜的作用，氧化膜的破壞程度取決於電弧長度的大小，故直流正接氦弧焊採用短弧焊去除氧化膜。這樣使得焊接時填絲變得較為困難，加上設備等因素的制約，直流正接氦弧焊一直未大面積推廣應用。

為了利用氦氣電弧熱高的優點並避免純氦帶來的缺點，國外採用氣脈沖Ar+He TIG和MIG焊接技術焊接鋁合金，可大大減少焊接氣孔。�

借鑒國外的經驗，近幾年開始進行氣脈沖TIG焊接技術研究，初步試驗表明，採用氣脈沖（Ar+He）TIG焊接工藝焊接S147鋁合金抑制焊接氣孔方面有明顯的效果。不開坡口可一次焊透7 mm平板，且表面光澤與氬弧焊相同，避免直流正接氦弧焊焊縫表面發暗。焊接工藝性、可操作性也與氬弧焊無異，弧長也無特別限制。這對於未來型號將應用對氣孔較敏感的S147鋁合金和2195鋁鋰合金有極大的應用價值。�

3.4 攪拌摩擦焊技術

宇航工業飛行器結構大量使用鋁合金，由於某些材料熔焊焊接性不良不得不採用鉚接結構。英國焊接研究所（TWI）1991年發明的攪拌摩擦焊為此類材料連接提供了一個新思路〔13〕。由於此方法屬於固相焊，特別適合應用於熔化焊接性差的有色金屬。相對於熔化焊接方法，不會產生與熔化有關的焊接缺陷，如熱裂紋和氣孔。但由於方法的限制，其應用僅限於簡單結構的工件。

攪拌摩擦焊的原理是，利用摩擦發生的熱，在高速旋轉的攪拌頭特形指棒周圍的金屬迅速被加熱，並形成了很薄的熱塑性金屬層。隨著攪拌頭的移動形成了攪拌摩擦焊的焊縫。目前，已成功地進行了攪拌摩擦焊研究的鋁合金包括：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）。美國波普公司的空間防禦實驗室在1998年將此技術用於火箭某些部件焊接。目前，ESAB公司正在製造可供商業應用的攪拌摩擦焊機，計劃於2002年安裝在TWI，用來焊接尺寸為8 m×5 m的工件，預計可焊接的工件厚度為1.5～18 mm。國內某些院校和研究所也開始了這方面的研究工作，有理由相信，國內最具備攪拌摩擦焊技術應用前景的將是航天工業。

3.5 焊接修補技術

鋁合金結構件的焊接修補是航天器在生產和使用中不可避免地會遇到的問題。在焊接生產中，由於材料、結構、設備、工藝及環境條件等方面的偶然因素，在焊後會發現焊縫中存在超出標準的焊接缺陷，這就需要補焊。傳統的手工TIG焊方法雖然操作簡便、易行，但由於局部焊接熱輸入量較大，可能產生晶粒長大，局部韌性降低，同時在補焊部位引起較大的殘余應力，往往成為「低壓爆破」的裂源。另一方面，未來可重復使用運載器，在重復使用後，可能在某些構件局部出現裂紋等缺陷，需要進行焊接修補，此時在運載器外部覆有絕熱材料，對溫升有極嚴格的要求，必須採取熱輸量集中而且較小的焊接工藝。

1995年英國劍橋焊接研究所發明摩擦塞焊技術〔14〕，洛馬公司和國家宇航局馬歇爾飛行中心進行了補焊工藝研究，2000年已用於外貯箱焊接修補。這是一種新的焊接修補技術，在焊縫缺陷位置，鑽一楔形孔，將一個與孔的形狀相類似的楔形旋轉塞插入孔內，高速旋轉時完整的楔形塞與孔表面摩擦生熱而實現焊接。焊接參數包括塞的直徑、旋轉速度、施加的壓力和塞的位移。它不同於熔焊修補，在缺陷去掉之前，要反復打磨和填充，焊接修補比通常的TIG熔焊修補強度高20%，改善了補焊部位的力學性能，而且不易產生焊接缺陷。採用這種修補工藝還可大大減少修補時間，降低成本。

此外，也有人提出激光補焊的設想。鋁合金激光焊的難點在於鋁合金對CO2激光束（波長為10.6�μm）極高的表面初始反射率（超過90%以上），對YAG激光束（波長為1.06μm）反射率接近80%。而且，鋁合金激光束還易產生氣孔。這些問題都有待於進行深入的研究工作。

3.6 焊接工藝和焊接結構安全評定技術

由於航天產品的特殊性，對產品質量和可靠性極為重視。隨著焊接技術的發展，對航天產品焊接質量和可靠性不斷提出新的要求。在實際生產中，焊接工藝的優劣不僅要看其是否能夠完成所針對結構的焊接，而且要看其是否具有相對穩定的使焊接質量達到產品驗收標準的能力。「焊接性」概念回答了是否能實現焊接的問題；90年代，航天焊接工作者提出的「焊接工藝裕度」概念回答了一種焊接工藝是否能達到焊接質量標準的問題〔15〕。換言之，「焊接工藝裕度」概念是焊接工藝評定的基礎。例如：可根據焊接工藝裕度的評價方法對其保證焊接質量的能力進行評定，分為「合格工藝」、「限用工藝」以及「禁用工藝」等。當然，對某一特定工藝進行評定，仍需進行必要的實驗工作，首先要找准影響焊接質量的關鍵因素，而後方可對這些因素進行綜合評定。

由於目前技術水平和生產條件的限制，僅依靠焊後對焊縫的無損檢測尚不能完全評定焊接接頭的全部性能。在實際生產中，目前對鋁合金焊縫也只檢測氣孔、夾雜、裂紋、未焊透等幾類缺陷，而且難以做到100%檢測，尤其對於角焊縫，尚難進行有效的檢測。即使對於鋁合金焊接時常見的氣孔缺陷，X射線的解析度目前也只能檢測到0.2 mm以上氣孔，而對於對接頭塑性影響較大的微氣孔尚不能做到充分判定。總之，焊接工藝仍是決定焊接質量的直接因素，對焊接工藝在生產中保證質量能力進行科學的評定是非常必要的。

針對焊接結構的可靠性評定，是近20年焊接結構安全評定技術不斷發展。這里僅介紹「合於使用」原則的概念〔16〕。「合於使用」原則是針對「完美無缺」原則而言的。在焊接結構發展初期，要求結構在製造和使用過程中均不能有任何缺陷存在，即結構應完美無缺，否則就要返修或報廢；後來曾任英國焊接研究所所長的Edgar Fuchs通過大量實驗證明：在鋁合金焊接接頭中，即使存在某種程度的氣孔，對接頭強度的影響可能微乎其微，而並非必要的返修補焊卻會造成局部殘余應力的增大和微觀組織結構的不利變化，導致使用性能的降低。基於這一研究，英國焊接研究所首先提出了「合於使用」的概念。在斷裂力學出現和廣泛應用後，這一概念成為焊接結構長期研究的中心課題之一，現已逐漸發展成為原則，並且有了明確的定義。在一些國家已建立了應用於焊接結構設計、製造和驗收的「合於使用」原則的標准。

在「合於使用」評定標准中，均需輸入載荷、類裂紋缺陷和斷裂韌度3個參量，並可粗略地將安全評定方法分為斷裂力學方法和結構試驗方法。

4 結束語

鋁合金是航天產品的主要結構材料之一。隨著材料技術的發展，鋁合金家族不斷壯大。在美國和俄羅斯，2219，1201，1420鋁合金都已獲得了廣泛的應用，2195鋁合金也已開始應用。在國內，S147和2195等在未來航天型號中的應用前景不容忽視。載人航天和可重復使用航天器對焊接結構的可靠性提出了更高的要求。隨著這一進程的出現，新焊接技術在航天工藝焊接生產中的應用必將獲得突飛猛進的發展，焊接自動化和高的質量及可靠性保證能力將是21世紀對焊接技術的基本要求。尤其是鋁合金中厚板和厚板焊接技術在近幾年將成為航天焊接工作者研究和推廣的熱點之一。

參 考 文 獻

1 材料工藝. 北京：宇航出版社，1989.�

2 The first space shuttle super lightweight tank presented to NASA. 1998�01�16. Email-98-7-14．�

3 DC-X demonstrates key maneuver. Aviation Week & Space Technology, 1995�0717

4 Fridlyander I N et al. High�strength weldable 1460 alloy for cryogenic application. Al�Li Conf.，6：1245～1250�

5 Ш алин Р Е, Е фремов и др И С. Опыт проектирования иизговления крупногабариттных конструций из алюминиево-литиевых сплавов изделий ракетно-космической техники. Сварочное Производство, 1996(11)：14～18�

6 Дриц А М, Т В Крымова. Российский Высокопрочный Свариваемый Алюминиево-Литиевый Сплав Марки 1460. Цветный металлы, 1996(3)：68～73�

7 Рязанев В И, Федосеев В А. Технология дуговой сварки алюминиевых сплавов с литием. Сварочное Производство, 1996(6)：4～9 �

8 Фридлядер И Н, Дриц А М, Крымова Т В. Возможностьсоздания свариваемых сплавов на основе системы Al�Cu�Li. МиТОМ， 1991(9)：30～32�

9 Stanley W K. Lightweight aluminum�based materials challenge nonmetallics in aerospace uses. Aviation Week & Space Technology, 1991�04�15： 57～60

10 Aerospace technology: to the 21st century. Aerospace Engineering, 199101．

11 沈江紅 等.鋁合金中厚板變極性等離子電弧焊焊接工藝的研究.宇航材料工藝,1997(3)．�

12 劉志華 等.法蘭環縫局部真空電子束焊機的研製.宇航材料工藝，2001(3)：52～56�

13 唐 偉 等.攪拌摩擦焊及其在鋁合金連接中的應用.第九次全國焊接會議論文集,1999：529～532�

14 Friction plug weld repair of space shuttle external tank. Welding & Metal Fabrication, 2000�09：6～8�

15 Liu Zhihua et al. Welding technology margin and its application in welding quality assurance. Proceedings of 47th International Welding Annual Conference, Beijing, China, 1994.�

16 霍立興.焊接結構安全評定技術的現狀及進展. 第九次全國焊接會議論文集,1999：82～95

Ⅳ 雙包到清包 按照平米算 一般多少錢一平米南通地區。建築水電。

模板：
19-23元/平米（粘灰面）
砼： 38-41元/立，
鋼筋： 310-420元/噸，或者10-13元/m2
砌築：
55-70元/立。
抹灰： 7-15元/平米（不扣除門窗洞口，不包括腳手架搭拆）
面磚粘貼[ft=,+0,]:18/m2.
室內地面磚（600*600）15元/平米，
踢
腳 線：
3元/米，
室內牆磚：25元/平米（包括倒角）
樓梯間石材：28元/平米，踏步板磨邊：10元/米。
石膏板吊頂：20元（平棚）鋁扣板吊項：25元/平米，
蹲台隔斷：
120-300元/蹭位。
大白乳膠漆：6元/平米。
外 牆
磚： 43元/平米，
外牆干掛蘑菇石：50元/平米。
屋面掛瓦：13元/平米。
水 暖：9元/平米（建築面積）
電氣照明部分：6元/平米。
木
工：18-24元/平米（粘灰面），木工35-50元/m2，
架 子 工: 5.5元/m2 .

[ft=,+0,][ft=,+0,]房地產建築成本（按建築平方米算）

1、樁基工程（如有）：70~100元/平方米；
2、鋼筋：40~75KG/平方米（多層含量較低、高層含量較高），合160~300元/平方米；
3、砼： 0.3~0.5立方/平方米（多層含量較低、高層含量較高)，合100~165元/平方米；
4、砌體工程：60~120元/平方米（多層含量較高、高層含量較低)；
5、抹灰工程：25~40元/平方米；
6、外牆工程（包括保溫）：50~100元/平方米（以一般塗料為標准，如為石材或幕牆，則可能高達300~1000元/平方米；
7、室內水電安裝工程（含消防）：60~120元/平方米（按小區檔次，多層略低一些）；
8、屋面工程：15~30元/平方米（多層含量較高、高層含量較低)；
9、門窗工程（不含進戶門）：每平方米建築面積門窗面積約為0.25~0.5平方米(與設計及是否高檔很大關系,高檔的比例較大),

造價90~300元/平方米，一般為90~150元/平方米，如採用高檔鋁合金門窗，則可能達到300元/平方米；
10、土方、進戶門、煙道及公共部位裝飾工程：30~150元/平方米（與小區檔次高低關系很大，檔次越高，造價越高）；
11、地下室（如有）：增加造價40~100元/平方米（多層含量較高、高層含量較低)；
12、電梯工程（如有）：40~200元/平方米，與電梯的檔次、電梯設置的多少及樓層的多少有很大關系，一般工程約為100元/平方米；
13、人工費：130~200元/平方米；
14、室外配套工程：30~300元/平方米，一般約為70~100元/平方米；
15、模板、支撐、腳手架工程（成本）：70~150元/平方米；
16、塔吊、人貨電梯、升降機等各型施工機械等（約為總造價的5~8%：約60~90元/平方米；
17、臨時設施（生活區、辦公區、倉庫、道路、現場其它臨時設施（水、電、排污、形象、生產廠棚與其它生產用房)30~50元/平方米；
18、檢測、試驗、手續、交通、交際等費用：10~30元/平方米；
19、承包商管理費、資料、勞保、利潤等各種費用（約為10%）：以上各項之和*10%=90~180元/平方米；
20、上交國家各種稅費（總造價3.3~3.5%):33~70元/平方米，高檔的可能高達100元/平方米。
以上沒有算精裝修，一般造價約為1000~2000元/平方米，高檔小區可達3500元以上。以上沒有包括部分國有企業開發造成的腐敗成本。精裝修造價一般為500~1500元/平方米，這要看檔次高低，也有300元/平方米簡裝修，更有3000~10000元/平方米超高檔裝修（拎包住）。
21、設計費（含前期設計概念期間費用）：15~100元/平方米；
22、監理費：3~30元/平方米；
23、廣告、策劃、銷售代理費：一般30~200元/平方米，高者可達500元/平方米以上；
24、土地費：一般二線城市市區（老郊區地帶）為70~100萬/畝，容積率一般為1.0~2.0，故折算房價為：525~1500元/平方米，市區中心地帶一般為200
萬元/畝，折算房價為：1500~3000元/平方米，核心區域可達300萬元/畝以上，單方土地造價更高；一線城市甚至有高達20000元/平方米以上的土地單方造價；
三線城市、縣城等土地單方造價較低，一般為100~500元/平方米，也有高達2000元/平方米以上的情況；
25、土地稅費與前期費，一般為土地費的15%左右，二線城市一般為100~500元/平方米，各地標准都不一樣。
結論：基本建設費是固定的，即使是不收土地款的動遷房，以國家最低標准承建，造價也難以少於1000元/平方米。實際上，多層普通商品房，建安成本大約在1200元/平方
米左右，小高層與高層普通商品房，建安成本大約在1500~1800元/平方米左右，檔次越高，造價越高。能讓利的主要是：小區的檔次、向政府交納的土地費及地方政府部分
的稅費、廣告策劃銷售環節的費用、裝修費用等。另外，開發商的開發品質也有一定關系，如果一味壓價，品質是要差一些；民營開發商比國營/政府開發商的成本確實也低一些，這
主要有兩方面的原因，一是大多數民營企業主要以效益為主導，成本一般控製得好一些，二是民營企業腐敗成本相對要低一些。不論何種原因，同品質的小區成本上下也不會超過100~200元/平方米。

[ft=,+0,]常見的基礎常識
12牆一個平方需要64塊標准磚
18牆一個平方需要96塊標准磚
24牆一個平方需要128塊標准磚
37牆一個平方需為192塊標准磚
49牆一個平方需為256塊標准磚
計算公式：
單位立方米240牆磚用量1/(0.24*0.12*0.6)
單位立方米370牆磚用量1/(0.37*0.12*0.6)
空心24牆一個平方需要80多塊標准磚
一
個土建工程師應掌握的數據(轉)
[ft=,+0,]一、普通住宅建築混凝土用量和用鋼量：
1、多層砌體住宅：
鋼筋30KG/m2
砼0.3—0.33m3/m2
2、多層框架
鋼筋38—42KG/m2
砼0.33—0.35m3/m2
3、小高層11—12層
鋼筋50—52KG/m2
砼0.35m3/m2
4、高層17—18層
鋼筋54—60KG/m2
砼0.36m3/m2
5、高層30層H=94米
鋼筋65—75KG/m2
砼0.42—0.47m3/m2
6、高層酒店式公寓28層H=90米
鋼筋65—70KG/m2
砼0.38—0.42m3/m2
7
、別墅混凝土用量和用鋼量介於多層砌體住宅和高層11—12層之間
以上數據按抗震7度區規則結構設計
[ft=,+0,]二、普通多層住宅樓施工預算經濟指標
1、室外門窗（不包括單元門、防盜門）面積占建築面積0.20—0.24
2、模版面積占建築面積2.2左右
3、室外抹灰面積占建築面積0.4左右
4、室內抹灰面積占建築面積3.8
[ft=,+0,]三、施工功效
1、一個抹灰工一天抹灰在35平米
2、一個磚工一天砌紅磚1000—1800塊
3、一個磚工一天砌空心磚800—1000塊
4、瓷磚15平米
5、刮大白第一遍300平米/天，第二遍180平米/天，第三遍壓光90平米/天
[ft=,+0,]四、基礎數據
1、混凝土重量2500KG/m3
2、鋼筋每延米重量0.00617*d*d
3、干砂子重量1500KG/m3，濕砂重量1700KG/m3
4、石子重量2200KG/m3
5、一立方米紅磚525塊左右（分牆厚）
6
、一立方米空心磚175塊左右
7、篩一方干凈砂需1.3方普通砂
[ft=,+0,]一點不同觀點：
1、一般多層砌體住宅：
鋼筋25-30KG/m2，其中經濟適用房為16--18KG/m2.
2、一般多層砌體住宅，室外抹灰面積占建築面積0.5--0.7。
3、一般多層砌體住宅，模版面積占建築面積1.3--2.2，根據現澆板多少、柱密度變化很大。
4、一個磚工一天砌240磚牆1000—1800塊，370或500牆2000--3000塊。
5、鋼筋混凝土重量2200KG/m3
，素混凝土重量2100KG/m3。
6、工程石子重量1800KG/m3 。
)
0.617是圓10鋼筋每米重量。鋼筋重量與直徑（半徑）的平方成正比。
G=0.617*D*D/100
每米的重量(Kg)＝鋼筋的直徑(mm)×鋼筋的直徑(mm)×0.00617
其 實記住建設工程常用的鋼筋重量也很簡單φ6＝0.222
Kg φ6.5＝0.26kg φ8＝0.395kg φ10＝0.617kg φ12＝0.888kgΦ14＝1.21kg Φ16＝1.58kg Φ18＝2.0kg
Φ24＝2.47kgΦ22＝2.98kgΦ25＝3.85kgΦ28＝4.837kg............
Φ12(含12)以下和Φ28(含28)的鋼筋一般小數點後取三位數，Φ14至Φ25鋼筋一般小數點後取二位數
Φ6=0.222Kg
Φ8=0.395Kg
Φ10=0.617Kg
Φ12=0.888Kg
Φ14=1.21Kg
Φ16=1.58Kg
Φ18=2Kg
Φ20=2.47Kg
Φ22=3Kg
Φ25=3.86Kg
我有經驗計算公式，你自己計算一個表格就可以了。也可以去買一本有表格的書，用起來也很方便的。
鋼材理論重量計算簡式
材料名稱
理論重量W（kg/m）
扁鋼、鋼板、鋼帶 W＝0.00785×寬×厚
方鋼
W＝0.00785×邊長2
圓鋼、線材、鋼絲 W＝0.00617×直徑2
鋼管
W＝0.02466×壁厚（外徑--壁厚）
等邊角鋼 W＝0.00785×邊厚（2邊寬--邊厚）
不等邊角鋼
W＝0.00785×邊厚(長邊寬+短邊寬--邊厚)
工字鋼 W＝0.00785×腰厚[高+f（腿寬-腰厚）]
槽鋼
W＝0.00785×腰厚[高+e（腿寬-腰厚）]
[ft=,+0,]備注
1、角鋼、工字鋼和槽鋼的准確計算公式很繁，表列簡式用於計算近似值。
2、f值：一般型號及帶a的為3.34，帶b的為2.65，帶c的為2.26。
3、e值：一般型號及帶a的為3.26，帶b的為2.44，帶c的為2.24。
4、各長度單位均為毫米
[ft=,+0,]一、普通住宅建築混凝土用量和用鋼量：
1、多層砌體住宅：
鋼筋30KG/m2

砼0.3—0.33m3/m2
2、多層框架
鋼筋38—42KG/m2

砼0.33—0.35m3/m2
3、小高層11—12層
鋼筋50—52KG/m2
砼0.35m3/m2
4、高層17—18層

鋼筋54—60KG/m2
砼0.36m3/m2
5、高層30層H=94米
鋼筋65—75KG/m2

砼0.42—0.47m3/m2
6、高層酒店式公寓28層H=90米
鋼筋65—70KG/m2
砼0.38—0.42m3/m2
7、別墅混凝土用量和用鋼量介於多層砌體住宅和高層11—12層之間
以上數據按抗震7度區規則結構設計
[ft=,+0,]二、普通多層住宅樓施工預算經濟指標
1、室外門窗（不包括單元門、防盜門）面積占建築面積0.20—0.24
2、模版面積占建築面積2.2左右
3、室外抹灰面積占建築面積0.4左右
4、室內抹灰面積占建築面積3.8
[ft=,+0,]三、施工功效
1、一個抹灰工一天抹灰在35平米
2、一個磚工一天砌紅磚1000—1800塊
3、一個磚工一天砌空心磚800—1000塊
4、瓷磚15平米
5、刮大白第一遍300平米/天，第二遍180平米/天，第三遍壓光90平米/天
[ft=,+0,]四、基礎數據
1、混凝土重量2500KG/m3
2、鋼筋每延米重量0.00617*d*d
3、干砂子重量1500KG/m3，濕砂重量1700KG/m3
4、石子重量2200KG/m3
5、一立方米紅磚525塊左右（分牆厚）
6、一立方米空心磚175塊左右
7、篩一方干凈砂需1.3方普通砂

Ⅳ 鋁合金焊接選什麼設備如何焊接

鋁合金焊接在選擇焊接設備時根據你選所用焊接材料進行選擇，通常如果你選擇直條的氬弧焊絲，在選擇焊接設備時應該選擇帶交流電源的氬弧焊機，如唐山松下的YT-50TSW2焊機，如果你選擇的是盤裝的MIG焊絲，在選擇焊接設備時應該選擇專用的鋁及鋁合金MIG焊接設備，如唐山松下的YD-500AG2焊機。在TIG焊接鋁合金時必須選擇交流電源，氬氣或者氬氣+氦氣的混合氣體保護，在MIG焊接時可以選擇帶脈沖焊接，焊縫成形會很美觀，MIG焊槍的送絲軟管必須選擇特氟龍的，保護氣體同樣選擇氬氣或者氬氣+氦氣的混合氣體。另外，在焊接鋁及鋁合金時應該對母材表面進行化學清洗，去除表面的油污和氧化物，清洗後必須烘乾，以盡量減少焊接過程中氣孔的出現，鋁合金焊接過程中還必須控制層間溫度，一般控制在60-120℃，空氣濕度必須小於70%的情況下焊接。攪拌摩擦焊和激光焊由於設備和工藝的原因目前都沒有大量用於工業生產。

Ⅵ 鋁合金焊接方法

鋁合金的氣焊
氧－乙炔氣焊的熱效率低，焊接熱輸入不集中，焊接鋁及鋁合金時需採用熔劑，焊後又需清除殘渣，接頭質量及性能也不高。因為氣焊設備簡單，無需電源，操作方便靈活，常用於焊接對質量要求不高的鋁合金構件，如厚度較薄的薄板及小零件，以及補焊鋁合金構件和鋁鑄件。
（1）氣焊的接頭形式
氣焊鋁合金時，不宜採用搭接接頭和T形接頭，這種接頭難以清理流入縫隙中的殘留熔劑和焊渣，應盡可能採用對接接頭。為保證焊件焊接時既焊透又不塌陷和燒穿，可以採用帶槽的墊板，墊板一般用不銹鋼或純銅等製成，帶墊板焊接可獲得良好的反面成形，提高焊接生產率。
（2）氣焊熔劑的選用
鋁合金氣焊時，為了使焊接過程順利進行，保證焊縫質量，氣焊時需要加熔劑來去除鋁表面的氧化膜及其他雜質。
氣焊熔劑（又稱氣劑）是氣焊時的助熔劑，主要作用是去除氣焊過程中生成在鋁表面的氧化膜，改善母材的潤濕性能，促使獲得緻密的焊縫組織等。氣焊鋁合金必須採用熔劑，一般是在焊前熔劑直接撒在被焊工件坡口上，或者沾在焊絲上加入熔池內。
鋁合金熔劑是鉀、鈉、鈣、鋰等元素的氯人鹽，是粉碎後過篩並按一定比例配製的粉狀化合物。例如鋁冰晶石（Na3AlF6）在1000℃進可以熔解氧化鋁，又如氯化鉀等可使難熔的氧化鋁轉變為易熔的氯化鋁。這種熔劑的熔點低，流動性好，還能改善熔化金屬的流動性，使焊縫成形良好。
（3）焊嘴和火焰的選擇
鋁合金有強烈的氧化性和吸氣性。氣焊時，為使鋁不被氧化，應採用中性焰或微弱碳化焰（乙炔既過剩的碳化焰），使鋁熔池置於還原性氣氛的保護下而不被氧化。嚴禁採用氧化焰，因為用氧化性較強的氧化焰會使鋁強烈氧化，阻礙焊接過程進行；而乙炔過多，游離的氫可能溶入熔池，會促使縫產生氣孔，使焊縫疏鬆。
（4）定位焊縫
為防止焊件在焊接中產生尺寸和相對位置的變化，焊件焊前需要點固焊。由於鋁的線膨脹系數大、導熱速度快、氣焊加熱面積大，因此，定位焊縫較鋼件應密一些。
定位焊用的填充焊絲與產品焊接時相同，定位焊接前應在焊縫間隙內塗一層氣劑。定位焊的火焰功率比氣焊時稍大。
（5）氣焊操作
焊接鋼鐵材料時，可以從鋼材的顏色變化判斷加熱的溫度。但焊鋁時，卻沒有這個方便條件。因為鋁合金從室溫加熱到熔化的過程中沒有顏色的明顯變化，給操作者帶來控制焊接溫度困難。但可根據以下現象掌握施焊時機：
1）當被加熱的工件表面由光亮白色變成暗淡的銀白色，表面氧化膜起皺，加熱處金屬有波動現象時，表明即將達到熔化溫度，可以施焊；
2）用蘸有熔劑的焊絲端頭及被加熱處，焊絲與母材能熔合時，即達到熔化溫度，可以施焊；
3）母材邊棱有倒下現象時，母材達到熔化溫度，可以施焊。
氣焊薄板可採用左焊法，焊絲位於焊接火焰之前，這種焊法因火焰指向未焊的冷金屬，熱量散失一部分，有利於防止熔池過熱、熱影響區金屬晶粒長大和燒穿。母材厚度大於5㎜可採用右焊法，此法焊絲在焊炬後面，火焰指向焊縫，熱量損失小，熔深大，加熱效率高。
氣焊厚度小於3㎜的薄件時，焊炬傾角為20～40°；氣焊厚件時，焊炬傾角為40～80°，焊絲與焊炬夾角為80～100°。鋁合金氣焊應盡量將接頭一次焊成，不堆敷第二層，因為堆敷第二層時會造成焊縫夾渣等。

Ⅶ 攪拌摩擦焊的發展現狀

攪拌摩擦焊(FrictionStir Welding簡稱FSW)是英國焊接研究所(TWI)於1991年10月提出的發明專利。攪拌摩擦焊工藝最初主要用於解決鋁合金等低熔點材料的焊接，關於攪拌摩擦焊工藝的特點和應用等，TWI進行了較多的研究，並於1993年、1995年分別申請了專利。TWI主要是與航空航天、海洋、道路交通、鋁材廠、焊接設備製造廠等大公司聯合，以團體贊助或合作的形式開發這種技術，擴大其應用范圍。美國的愛迪生焊接研究所(Edisonwelding Institute，簡稱EWI)與TWI密切協作，也在進行FSW工藝的研究。美田的美國洛克希德·馬丁航空航天公司、馬歇爾航天飛行中心、美國海軍研究所、Dartmouth大學、德克薩斯大學、阿肯色斯大學、南卡羅利納大學、德國的Stuttgart大學、澳大利亞的Adelaide大學、澳大利亞焊接研究所等都從不同角度對攪拌摩擦焊進行了專門研究。攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法。它的出現將使鋁合金等有色金屬的連接技術發生重大變革。用攪拌摩擦焊方法焊接鋁合金取得了很好的效果。現如今在英、美等國正進行鋅、銅、鈦、低碳鋼、復合材料等的攪拌摩擦焊接。攪拌摩擦焊在航空航天工業領域有著良好的應用前景。
(1)攪拌頭攪拌頭的成功設計是把攪拌摩擦焊應用在更大范圍的材料和焊接更寬的厚度范圍的關鍵。下面主要討論一下攪拌頭的發展現狀．一般說來，攪拌頭包括兩部分：攪拌探頭和軸肩，而攪拌頭的材料通常都採用硬度遠遠高於被焊材料的材料製成，這樣能夠在焊接過程中將攪拌頭的磨損減至最小。在初期，攪拌頭形狀的合理設計是獲得良好機械性能焊縫的關鍵。關於攪拌頭的發展主要集中在兩個方面：一個是帶螺紋的攪拌頭，一個是帶三個溝槽的攪拌頭。本質上，這兩種攪拌探頭都設計成錐體，大大減少了相同半徑圓柱體攪拌探頭的材料卷出量，一般說來，帶三溝槽的攪拌探頭減小了70%，而帶螺紋的攪拌探頭減小了60%。如果使用一個確定的較小直徑的攪拌探頭，錐形攪拌探頭比圓柱形攪拌探頭更容易進入焊件而通過塑性材料，並且減小了攪拌頭的應力集中和斷裂可能性。
(2)研究現狀攪拌摩擦焊在鋁合金上的應用越來越廣泛，研究也越來越深入。不僅涉及到各種同種材料的焊接，還研究了大范圍的異種鋁合金的焊接．鋁合金的焊接厚度范圍從lmm到75mm。對鋁台金焊接接頭的腐蝕性能、力學性能、組織結構都進行了大量的研究。攪拌摩擦焊廣泛應用於6061A1/2024A1、2024A1/Ag、2024A1/Cu、6061AI/cu，甚至還適用於6061AI+20%A1203/鑄鋁合金A339+10%SiC等合金。
2002年，在中國航空工業集團-北京航空製造工程研究所與英國焊接研究所共同簽署關於攪拌摩擦焊專利技術許可、技術研發及市場開拓等領域的合作協議的基礎上，中國第一家專業化的攪拌摩擦焊技術授權公司——中國攪拌摩擦焊中心即北京賽福斯特技術有限公司成立，標志著攪拌摩擦焊技術在中國市場的研發及工程應用工作的正式開啟。
攪拌摩擦焊作為一種多學科交匯的新方法，可以發展出縱縫焊接、環縫焊接、無匙孔焊接、變截面焊接、自支撐雙面焊接、空間3D曲線焊接、攪拌摩擦點焊、回填式點焊、攪拌摩擦焊表面改性處理、攪拌摩擦焊超塑性材料加工等多種連接加工方法和技術。
歷經近十年的快速發展，賽福斯特公司已成功開發了60餘套攪拌摩擦焊設備，將攪拌摩擦焊技術應用於我國航空、航天、船舶、列車、汽車、電子、電力等工業領域中，創造了可觀的社會經濟效益，為鋁、鎂、銅、鈦、鋼等金屬材料提供了完美的技術解決方法，為國內外用戶提供了不同類型、不同用途的攪拌摩擦焊工業產品加工，包括：航天筒體結構件、航空薄壁結構件、船舶寬幅帶筋板、高速列車車體結構、大厚度雷達面板、汽車輪轂、集裝箱型材壁板、各種結構散熱器及熱沉器等。

Ⅷ 鋁合金攪拌摩擦焊接應用現狀與發展趨勢

一、概述

1991年英國焊接研究所（TWI）發明了攪拌摩擦焊（FSW），從此以後，基於這種固相連接技術的明顯優越性，例如：優良的接頭力學生能，不需要填充焊接材料，沒有焊接煙法和飛濺，很少的焊前准備和焊接變形等，在世界范圍內的國際合和中開展了大量的研究和開發工作。另外，攪拌摩擦焊鋁合金材料都能焊接，如應用於航空、航天領域的2000系列、5000系列和7000系列高強鋁合金，也可以利用這種先進的焊接方法得到高質量的連接。英國焊接研究所的Dave NICHOLAS訂為，攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法，它的出現將使鋁合金等有色金屬的連接技術發生革命性的進步。

2002年4月，北京航空製造工程研究所與英國焊接研究所（TWI）關於攪拌摩擦焊專利技術正式簽約，並且取得了攪拌摩擦焊專利技術的獨占性二級許可授予權，為中國市場開啟了攪拌摩擦焊技術的研究、開發以及大規模工業化應用之門。

二、鋁合金攪拌摩擦焊的應用現狀

攪拌摩擦焊技術擁有諸多獨特的優點，對於輕合金材料（如鋁、銅、鎂、鋅等）的連接在焊接方法、力學性能和生產效率上具有其他焊接方法不可比擬的優越性。攪拌摩擦焊是一種固相連接方法，焊縫接頭具有優良的力學性能和小的焊接變形，焊接過程中不需要添加保護氣和焊絲，沒有熔化、煙塵、飛濺及弧光，是一種環保型的新型連接技術。實際情況也的確如此，在FSW技術問世後的短短幾年內，在焊接機理、適用材料、焊接設備以及工程化應用方面均取得了很大的進展。攪拌摩擦焊技術最初主要用於解決鋁合金、鎂合金及鋅合金等材料的焊接。關於攪拌摩擦焊工藝的特點和應用等，英國焊接研究所進行了較多的研究，關於1993年、1995年申請了世界范圍內的專利保護遲嫌。目前，該所主要是與航空、航天、船舶、高速列車及汽車等焊接設備製造廠和國際性的大公司聯合，以團體贊助或合作的形式（TWI的GSP項目）研究、開發攪拌摩擦焊技術，不斷擴大其應用范圍。

目前由工業企業贊助的研究項目包括：大厚度鋁合金的攪拌摩擦焊、鋼的攪拌摩擦焊、鈦合金的攪拌摩擦焊、汽車輕型構件的攪拌摩擦焊等。美國的愛迪生焊接研究所（EWI）與TWI密切協作，也在進行FSW工藝的研究。美國的洛克希德。馬丁航空航天公司、馬歇樂航天飛行中心、美國海軍研究年、Dartmuth大學、德國的Stuttgart大學、澳大利亞的Adelaide大學及澳大利亞焊接研究所等都有從不同的角度對攪拌摩擦焊進行了專門研究。

1 鋁合金攪拌摩擦焊在航空航天領域中的應用隨著攪拌摩擦焊的研究進一步走向深入，攪拌摩擦焊設備也逐漸從試驗室走向商用。TWI應用此技術為波音公司生產了3個2000系列鋁合金太空梭燃料箱；美國洛克希德。馬丁公司、波音-麥道公司、洛克韋樂集團、愛迪生焊接研究所等多家機構目前正在致力於攪拌摩擦焊接的研究、應用評估和開發。在航空航天領域適於用FSW技術焊接的結構包括：軍用或民用飛機的蒙皮、航天器中的低溫燃料箱，航空器油箱、軍用機的副油箱、軍用或科技探測火箭等；美國洛克希德。馬丁航空航天公司用該技術焊接了太空梭外部儲存液態氧的低溫容器；在馬歇樂航天飛行中心，也已用該技術焊接了大型圓筒形容器。

Boeing公司投資幾百萬美元，製造了用於Delta運載火箭的大型低溫燃料容器的大型專用鉛慧攪拌摩擦焊機，BAE空中客車公司正在對FSW技術進行方法、性能和可行性驗證，目的是用來生產中型和大型商用客機，所採用的攪拌摩擦焊機由地處合利伐克斯的GRAWFORD-SWIFT公司製造，據說是歐洲功率的焊機。美國ECLIPSE（月蝕）航空公司將利用FSW來製造一架10.86 m長、翼展11.88 m的中型飛機。公司估計，採用FSW可以將機身壁板上的加強肋、框架的裝配時間減少80%，使飛機成本降低為83.7萬美元。此飛機的主要結構件、蒙皮等全部採用國際上最新的連接技術――攪拌摩擦焊技術製造，客機的機身基本上全部利用攪拌摩擦焊製造，其中包括飛機蒙皮、翼肋、弦狀支撐、飛機地板以及結構件的裝配等。

攪拌摩擦焊的應用主要用來提高生產效率和降低製造成本，會對航空結構件的攪拌摩擦焊工藝是由TWI與美國ALCOA公司聯合進行試驗開發，然後應用碼激手於ECLIPSE500型飛機結構件的焊接。公司在2000年9月通過了飛機安全委員會的初步設計評估和認證，2001年6月確定攪拌摩擦焊的飛機製造中的可行性，2001年開始製造攪拌摩擦焊飛機結構件，2002年6月首飛，並在6月29日~7月1日向公眾展示了這種新型飛機的目前已經有上百家客戶爭相訂購這種新型的謙價、切能的商務飛機，該種飛機預計2003年8月進行飛行認證，在2003年8月交會用戶使用。

2 鋁合金攪拌摩擦焊在船舶製造領域中的應用目前，基於攪拌摩擦焊在焊接方法、力學性能、製造成本以及環境等方面的巨大優越性和潛在的工業應用前景，在船舶製造領域里，攪拌摩擦焊得到了深入細致的研究和開發。船舶製造不僅要求速度的增加，而且要求單位價格載荷性能的提高，所以艦艇製造要盡可能的鋁合金材料來降低船舶重量。但鋁合金材料的傳統連接方法為鉚釘連接和弧焊連接，鉚接增加了製造時間、人力和物料的使用量，而鋁合金熔焊時容易產生變形、缺陷及煙塵等，也限制了弧焊在鋁合金構件上的使用，所以隨著攪拌摩擦焊技術的發展，用攪拌摩擦焊來實現高集成度的預成型模塊化製造來代替傳統的船舶來板-加強件結構的製造，是船舶製造技術發展的必然和革命性的進步。

攪拌摩擦焊在船舶輕合金預成形結構件上的應用，在外觀、重量、性能、成本以及製造時間上具有明顯的優越性，不僅可以用於船舶輕合金結構件的製造，還可以用於現場裝配，為現代船舶製造提供了新的連接方法通知攪拌摩擦焊代替熔焊實現輕合金結構件的製造，是現代焊接技術發展的又一次飛躍。

FSW技術在船舶製造、海洋工業和宇航工業中有廣泛的應用前景，適於用FSW技術焊接的結構包括：甲板、壁板、隔板等板材的拼焊、鋁擠壓件的焊接、船體和加強件的焊接、直升機降落平台的焊接等。目前已用該技術焊接快艇中上長為20 m的鋁合金結構件，焊縫總長度超過500 km.

三、鋁合金攪拌摩擦焊的發展趨勢

在中國，北京航空製造工程研究所和英國TWI的攪拌試探焊技術合作中心――中國攪拌摩擦焊中心在攪拌摩擦焊的基礎方法研究，材料應用研究、開發，攪拌摩擦焊設備的設計、製造和銷售等方面，都取得很大的進展。

（1）目前，中心正在針對攪拌摩擦焊在航天火箭筒體製造，航空飛機框架、蒙皮和結構間的攪拌摩擦焊製造，船舶輕合金製造以及高速列車的鋁合金型材的快速製造等方面正在展開全面的研究和工程攻關。另外，在承攬國防科研和總裝課題的同時，還加強了和企業、大學的橫向聯合及技術合作。

（2）在攪拌摩擦焊設備的製造方面已經設計出3大類6類種形式的攪拌摩擦焊設備，並且在2003年3月為哈爾濱工業大學和華東船舶工業學院製造交付了2台專業化的攪拌摩擦焊設備。

（3）在工程應用方面，鋁合金攪拌摩擦焊將在輸變電、高速列車、新一代戰斗機及新型運載火箭等方面首先得到應用。

四、結語

攪拌摩擦焊作為一種新型的焊接技術將對鋁合金等輕合金材料的連接製造產生革命性的影響，基於這種連接技術在焊接方法的突破，預計攪拌摩擦焊技術將對飛機、火箭、高速列車、導彈快艇、全鋁合金戰車等軍、民品的設計和製造基線產生根本上的變革。