【《铝合金TIG焊接工艺发展研究文献综述》2100字】

1铝合金TIG焊接工艺发展研究文献综述1.1铝合金的焊接方法焊工是一种新兴而古老的工艺。这是一种能使金属或其它热塑性材料在加热、高温、高压下与原子相结合的制造工艺和技术，随着社会的发展，汽车作为人民的代步工具，对汽车部件材料的研究也越来越多，由此也显得越来越重要。由于不同材料的车身钣金件性能大不相同，选择一种合适的汽车车身材料就显得十分重要。铝合金钣金件走向了大家的视线，铝合金的焊接变得不可忽视，合理的选择焊接方法，适当的焊接参数，正确的进行焊接才能获得具有高质量的焊缝，对汽车行业的稳步发展将是很大的贡献。铝合金板材的焊接手段有多种：交流TIG焊，主要用于手动焊接或者自动焊接，当母材的厚度达到一定时，焊接需要提前预热；MIG焊，主要也是手动焊接和自动焊接，焊接过程中当母材太厚或者厚度达到一定的阈值就会要求预热处理；电弧焊以薄板预热为主；电阻焊以点焊和缝焊为主；等离子弧焊以缝晶小的抗气孔为主；电子束焊以厚板为主；电阻焊以点焊为主；超声波焊以搅拌摩擦焊为主[2]。图1-SEQ图\*ARABIC\s11搅拌摩擦焊接过程此次TIG焊焊接接我们采用钨级气保焊。当焊枪接通电源时，焊枪一侧的电极和母材之间会产生稳定的电弧，惰性气体有效隔绝外部空气，电弧会产生大量的热，融化焊丝，焊接的整个过程便是如此[3]。为了保证焊缝的质量情况，防止外部空气对焊接接头处带来负面影响，在这个过程中，惰性气体的加入显得尤为重要。本次研究我们采用纯氩气这种惰性气体作为焊接过程中的保护气进行焊接。按我们的使用方法对TIG焊进行分类，分别是手工焊、半自动焊和自动焊三种。对钨极氩弧焊在薄板焊接时，可加焊丝，也可不加焊丝，本文采用加焊丝与不加焊丝两种焊接方法进行比较[4]。当使用TIG焊进行母材焊接操作时，由于惰性气体本身的特殊属性，在高温下不会分解也不会和金属发生化学反应，因为氩气作为惰性气体不与其金属发生反应，所以可以获得质量形态各方面表现不错的焊缝。另一方面，钨级氩弧焊通电后产生的电弧温度很高，因此许多化学活性较强的合金都可以通过TIG焊进行焊接。由于TIG焊在电流很小的条件下能产生稳定的电弧，因此这种焊接方法可在板材的不同位置进行，同时，热输入易于控制。然而，这种焊接方法也有很多不完善的地方。当接入的电流很大的时候，且钨电极的承载能力不足时，钨电极就特别容易产生熔化和蒸发，如果此时有颗粒进入到熔池中，则会对焊缝的性能产生一定的影响；除此以外用TIG焊焊接母材时母材的厚度无法精确满足我们的需求，同时它所需要的保护气相较于其他焊接方法就显得略贵许多[5]。当前，TIG焊广泛应用于铝、镁合金及不锈钢等材料的焊接，主要用于工业生产，在飞机、船舶、电站锅炉的制造中起着重要作用。图1-SEQ图\*ARABIC\s12大型邮轮1.2铝合金TIG焊接通过查阅相关资料，合金的显微组织及力学性能研究一直是国内外学者研究的热点问题。目前国内外的许多学者就铝合金的焊接工艺方面的研究取得了一些成果。管晓光团队在对10mm厚铝合金板材焊接时，采用了TIG焊焊接工艺，在焊道的选择上尤为精准，并且在整个焊接过程中把握了合适的温度。在四份焊接板材中，分别使用各不相同的焊接速度、焊接电流、焊接头填丝程度和合金淬性程度进行焊接实验。研究表明，不填自熔合后的接头各方面表现效果很不错。郭晓辉团队在研究TIG焊焊接工艺时，注意到双焊工艺的好处，即使用两个焊枪对10mm平板铝材焊接。通过焊后检测发现了此次焊接结果形态良好。实验证明了双焊工艺在对焊接处的处理上具有十分友好的作用，可以得到很不错的接口位置。Yao等人采用钨极惰气保焊（GTAW）和金属气保焊（GMAW）对铝材焊接件进行了加工。这两种焊接方法处理后的焊件力学性能比母材软，这可能是塑料的潜在位置。试验结果表明，GTAW焊后铝合金焊接件的力学性能优于GMAW焊。前者强度高，韧性好，没有肉眼可见的焊接缺陷。由于激光焊所独有的焊速快、影响小、焊接缺陷少等多种优点，从而在多方面受到了广泛的关注，但铝对激光的反射率可以高达90%以上，这无形中增加了铝合金激光焊接的难度[6]。结果表明，在使用正确的焊接工艺或者升级原有的焊接工艺基础上，可以大大降低接头处粗大晶体和其他相的析出，从而大大的提高焊接工艺。变极性TIG焊可以通过调节直流正负极连接的脉冲幅度和时间，有效地去除合金表面的氧化膜，增加焊缝熔深，细化焊缝组织，改变焊接头的综合表现[7]。李东来研究了变极性TIG焊接接头的室温力学性能和微观表现。研究显示，该焊接接头室温拉伸强度为275mpa，断裂伸长率为4.2%，强度系数为67.9%。通过对焊缝区宏观结构的观察，发现焊缝中气泡容易残留并形成气孔。北航研究团队在使用TIG焊时加入电流的影响作用，这与传统的TIG焊接工艺相比，它能细化焊缝组织，显著降低焊缝气孔。此外，变极TIG焊继承了方波电源的优点。在阴极清洁的前提下，尽可能缩短钨电极的正极时间，从而延长钨电极的使用寿命[8]。图1-SEQ图\*ARABIC\s13方形脉冲波形变极性TIG焊已广泛应用于有色金属及某些热敏材料的焊接。宋民远研究团队对不同温度下的铝材的力学性能进行了测试，发现其具有低温