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铝镁锰铝板焊接技术的难点分析
- 2020-04-20-

  铝镁锰铝板具有比强度高、密度小、成形性能好、耐腐蚀以及成本低等特点,在航空航天、装备制造、船舶、核工业有较广的应用前景。航空设备结构件采用铝镁锰材料可以达到减重、节能的目的。焊接是金属材料间稳定的连接方法。在航空航天工程发展的牵引作用下,我国铝合金得到大大发展,航空航天领域广泛应用的铝镁锰材料主要是含铜2系、含锌7系铝合金、含锰3系、含镁5系、含锂8系铝合金。

  对于航空铝合金结构件的焊接技术而言,采用传统的熔焊,如熔化极惰性的气体保护焊和等离子弧焊,常常使铝合金焊缝产生对性能有害的铸造组织,同时焊缝与热影响区焊接以后的收缩会引起铝合金接头较大的变形。铝镁锰铝板材料表面致密的氧化层以及弧焊过程中较大变形和焊接缺陷等又限制了它的进一步推广。此外,接头热影响区产生大范围的软化将会大大减低焊接接头的机械性能。铝镁锰焊接主要有以下几大难点:

  (1)铝镁锰焊接接头软化严重,强度系数低,这也是妨碍铝合金应用的较大障碍。

  (2)铝镁锰表面容易形成难熔的氧化膜(AAO,其嫆点为2060℃,这就需要使用大功率密度的焊接工艺。

  (3)铝镁锰焊接易于产生气孔和热裂纹,线膨胀系数大,易产生焊接变形。

  随着焊接技术的进步,科研机构和部分企业已研制出多种适用于航空铝镁锰铝板结构的焊接方法,主要有钨极惰性气体保护焊(们IC焊)、熔化极惰性气体保护焊(MIC焊)、激光焊(LBW)、等离子弧焊、电子束焊及固相焊接等方法。搅拌摩擦焊方法以其相焊接的优点改变了传统熔焊方法需要融化材料并使用其它填充焊料的局限性,在材料处于粘塑性状态下利用搅拌的方法将母材连接,大大增加了铝合金焊件的综合性能。

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