铝合金焊接技术难点问答

问题：铝氩弧焊接结构和钢结构共同应用已经有些年头，怎样才能区分铝基金属强度、填充金属强度和铝件的焊接接头强度？用于铝填充金属的分类和钢铁业中的分类不同，在哪儿可以看到最低填充金属的抗拉强度？答：要很好地回答这个问题，要将其分成3个独立部分；铝基合金强度、铝基钎料强度和铝焊接接头强度以及用于铝材业的AWS（美国焊接学会）钎料规范。     

现代有轨电车槽型轨铝热焊接技术与应用

沈阳市浑南新区现代有轨电车项目是我国首次大规模建设的现代有轨电车轨道交通线网,线路轨道采用槽型钢轨铺设焊接,由于钢轨轨头存在凹槽,与常用钢轨差别较大,目前没有成熟应用的槽型钢轨焊接方法。依据钢轨铝热焊接技术原理,设计了一个与凹槽相吻合的砂块,将该砂块填充在槽型钢轨的凹槽内,解决了采用铝热焊接方法焊接槽型钢轨的难题。通过试验测试59R2槽型钢轨铝热焊接头静弯强度,疲劳性能,硬度,金相组织等指标,所有项目均能满足技术要求。槽型钢轨铝热焊接技术应用于沈阳现代有轨电车轨道焊接,施工速度快,焊接接头质量可靠。     

铝锂合金激光焊接时采用添加材料的效果

本文研究了B-1461和B-1469铝锂合金用激光焊方法完成焊接接头的组织形成特点和性能。业已证明,使用经稀土金属合金化的Al-Cu系添加材料,可以改善焊缝的成型,降低沿晶界形成气孔型缺陷的概率,提高焊接接头的机械性能。对焊接接头进行完全热处理可以保证提高它们的强度性能至基体金属强度的0.9。     

如何避免铝合金的裂纹

大多数铝基合金都能够成功地进行焊接,而不会发生裂纹的问题。但是,要获得成功,使用合适的填充合金和采用经过合理研发和试验的正确工艺具有十分重要的意义。为了评估与发生开裂有关的潜在可能性,必须了解许多种不同的铝合金及其不同的特性。掌握这些方面的先进知识,才有助于避免焊接裂纹的发生。     

槽型钢轨闪光焊接头与铝热焊接头的性能试验研究

通过试验对使用闪光焊接及铝热焊接两种方法焊接槽型钢轨焊接接头的静弯性能、疲劳性能、拉伸性能、硬度、金相显微组织等进行了测试与分析.研究结果表明:在轨头受压条件下闪光焊接头的抗压能力高于铝热焊接头;闪光焊接头在较高疲劳荷载下能经历频率5 Hz,2×106次疲劳试验仍不断裂;闪光焊接头的屈服强度及断后伸长率均高于铝热焊;闪光焊接头硬度比铝热焊更接近母材,闪光焊和铝热焊接头的软化区宽度均≤20 mm;两种焊接方法的焊缝和热影响区的显微组织未见异常,闪光焊接头的晶粒组织要细于铝热焊接头组织.闪光焊接头性能优于铝热焊,建议在城市有轨电车的建设项目中应尽可能使用闪光焊焊接槽型钢轨.     

铁科院ZTK-Ⅰ型60kg·m-1钢轨铝热焊接材料的研制

根据钢轨铝热焊接原理,研制铁科院ZTK-Ⅰ型60 kg.m-1钢轨铝热焊接材料。焊剂的化学成分以碳、硅、锰元素为主要元素,用其他微量元素调节焊缝金属的强度、硬度、韧性等综合性能;焊剂中铝粉和氧化铁两者的重量占整个焊剂重量的79.3%,能够很好地控制钢水的浇注温度;铝粉粒度为40~80目、氧化铁粉的粒度为30~60目时,铝热反应的速度最快,并在运送过程中不发生分层;添加铝热反应缓释物,减少反应过程中的钢水飞溅。通过数值模拟方法分别模拟铝热钢水在浇注系统中的流场和凝固场,改进浇注系统,优化砂型结构。一次性坩埚内胎由不参于铝热反应的耐火材料制成,并采用阶梯式的自熔塞埋制结构。依据有关标准,对焊接接头的静弯、断口、疲劳、硬度、拉伸和金相组织进行检测,检测结果均符合相关技术条件。现场应用情况表明,焊接接头服役状态良好。此焊接材料已经在国内外推广应用。     

未来焊接钢和铝的常温金属过渡

试验表明,用改进型的GMAW工艺焊接钢和铝,有好的抗拉强度、耐腐蚀性以及极限疲劳强度.铝与钢焊接能改善工业领域内零件的特性.尤其是汽车行业,这两种金属的结合通过减轻重量,使耗费的能量最少.     

铁科院ZTK-I型60kg·m^-1钢轨铝热焊接材料的研制

根据钢轨铝热焊接原理，研制铁科院ZTK-I型60kg·m^-1钢轨铝热焊接材料。焊剂的化学成分以碳、硅、锰元素为主要元素，用其他微量元素调节焊缝金属的强度、硬度、韧性等综合性能；焊剂中铝粉和氧化铁两者的重量占整个焊剂重量的79．3％，能够很好地控制钢水的浇注温度；铝粉粒度为40-80目、氧化铁粉的粒度为30-60目时，铝热反应的速度最快，并在运送过程中不发生分层；添加铝热反应缓释物，减少反应过程中的钢水飞溅。通过数值模拟方法分别模拟铝热钢水在浇注系统中的流场和凝固场，改进浇注系统，优化砂型结构。一次性坩埚内胎由不参于铝热反应的耐火材料制成，并采用阶梯式的自熔塞埋制结构。依据有关标准，对焊接接头的静弯、断口、疲劳、硬度、拉伸和金相组织进行检测，检测结果均符合相关技术条件。现场应用情况表明，焊接接头服役状态良好。此焊接材料已经在国内外推广应用。     

预热不当导致的铝热焊接头缺欠研究

铝热焊接头的早期折断通常是因为焊接缺欠引起的，铝热焊接缺欠主要是由焊接操作时预热不当造成的，通过对几例常见的焊接热裂纹的研究表明，液态焊缝金属凝固顺序被打乱，S、P等非金属夹杂物在轨腰及轨底部位形成偏析是焊接热裂纹形成的根本原因。     

铝钎焊技术研究及应用

铝钎焊接痕迹小，外表美观，成本低，强度较好，用此法焊接汽车，铁路客车铝车窗具有氩弧焊，铆接不具备的优点，因此，近几年在我国获得广泛应用。     

钢轨铝热焊接应注意的要点

介绍了焊接材料质量、预热效果、操作人员水平等因素对钢轨铝热焊接接头质量的影响,以及几何误差不同、轨头宽度不等、寒冷气候等特殊条件下进行铝热焊接应注意的问题.对钢轨铝热焊接接头打磨预留量,以及打磨中出现"鞍形"磨耗、打磨发蓝、烧伤的原因进行分析,并提出解决措施,以提高铝热焊接方法的效率及焊头质量.     

高性能福特铝散热器的焊接

利用脉冲气体金属弧焊工艺GMAW可以大规模生产铝散热器,与气体钨级弧焊工艺GTAW相比,其焊接质量和外观可与之媲美.     

铝钎焊工艺研究

铝钎焊接接迹小，外表美观，成本低廉，强度较好，用此法接汽车、铁路客车铝侧人有氩弧焊、铆接不具备的优点，在我国已获得广泛应用。     

转向架构架箱形梁焊接温度场及应力场数值模拟分析

焊接数值模拟由于其过程复杂、焊接热源高度集中、温度场瞬时变化且分布极不均匀等因素使模拟难度很大。以转向架构架箱形梁为研究对象,以有限元分析软件ANSYS为平台,通过参数化设计语言APDL编程模拟高斯热源移动,利用单元生死技术模拟焊缝金属填充过程,得出箱形梁焊接温度场、热应力场及残余应力的演化规律,为复杂焊接结构的数值模拟可行性研究提供依据。     

车辆制造中的新型焊接系统

现代焊接方法应确保铝制件、表面特性不一的钢制件以及厚度不同的金属板材有可靠的连结可靠性。为了提高连结的可靠性（即焊缝的强度）和降低焊接成本,特研制出新的焊接系统,其中包括数控技术。     

国内外钢轨铝热焊接技术研究现状和发展

总结了国内外钢轨铝热焊接技术的研究现状和发展状况,重点介绍了钢轨铝热焊接技术的发展历史,焊剂、砂型及铝热焊接工艺的研究现状,并重点说明部分钢轨铝热焊接前沿技术。     

重载铁路钢轨铝热焊接头S形断裂失效原因分析

采用扫描电子显微镜、光学显微镜、直读光谱仪、布氏硬度计对重载铁路钢轨铝热焊接头S形断裂件的断口微观形貌、金相组织、化学成分、硬度进行了检验分析。结果表明:铝热焊接头伤损属于起源于轨腰焊筋表面缺陷处的纵向裂纹引起的钢轨S形断裂;轨腰焊筋尖端表面存在大尺寸疏松缺陷是轨腰纵向裂纹产生的主要原因;同时焊缝内部存在缩孔和大量疏松缺陷,降低了焊缝强度,促进了裂纹的快速扩展,最终导致脆性断裂。     

机车用板式散热器箱体与水嘴感应钎焊试验研究

采用感应钎焊方法进行铝合金箱体和不锈钢水嘴异种金属接头的焊接试验.结果表明:感应钎焊可以实现箱体和水嘴的高强连接,且接头具有良好的气密性；对大量接头横截面进行金相观察,发现铝合金与不锈钢螺纹齿面间间隙为50～ 100μm时,钎料在钎缝中填充充分,形成的接头质量最好；如能提高铝合金与不锈钢螺纹的精度和配合度,将得到焊接质量和气密性更加优良的接头.     

铝热焊用一次性坩埚的研制

分析一次性坩埚所选的原沙、树脂砂和粘结剂等原料的参数。研究树脂砂的强度、发气量、表面稳定性、耐热性等性能,保证树脂砂的适用性。使用成型的树脂自硬砂一次性坩埚进行焊接,焊接接头的硬度平均为288HB,力学性能主要参数Rm为790MPa,静弯平均为1500kN。根据TB/T1632 91要求对焊接接头的硬度、力学性能、静弯强度进行试验。分析焊接接头夹杂物情况和焊缝金相组织形貌,并与使用镁质坩埚的情况进行对比。试验结果显示,研制的一次性坩埚可以满足铝热焊接使用。     

现场钢轨接触焊作业车的研制

钢轨焊接是无缝线路施工的主要环节之一．目前中国铁路铺设的无缝线路,厂焊采用接触焊（即将25米短轨焊成250～500m长轨）,现场联合接头焊接（现场将厂焊的250～500m长轨焊成设计长度）采用的是气压焊和铝热焊。厂焊接触焊接头无论强度、精度均能达到要求。现场气压焊接头受环境、气候、机具及人为因素影响,焊接质量不稳定．质量离散性很大。铝热焊接头因其焊缝是铸造结构,强度大大低于接触焊。