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铝合金螺柱焊工艺方法研究

作　者: 周标
导　师: 王克鸿
学　校: 南京理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 铝合金 螺柱焊 复合热源 浸镀 保护剂
分类号: TG453.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要


本文针对中大直径铝合金螺柱难以采用螺柱焊的技术问题,以Φ16mm螺柱为研究对象进行了铝合金螺柱焊方法和工艺的探索性研究。提出了TIG-拉弧复合热源技术、A1合金螺柱预浸镀/复合热源联合技术、预装保护剂螺柱焊技术对铝合金的螺柱焊方法和保护技术进行改进,并结合接头的力学性能、宏/微观形态对各焊接方法及工艺参数进行综合的分析和评价。铝合金电弧螺柱焊仅使用陶瓷环保护时接头内部会生成大量的缺陷。采用惰性气体保护后获得较好接头的质量,强度提高34%。焊接电流过大将破坏惰性气体的保护效果。TIG-拉弧复合热源中的TIG电弧可去除铝板表面的氧化膜。TIG电弧同时起到预热的作用,可降低焊接电流,降低热裂纹生成的机率。由于铝板的预热,焊接电流过大时易使飞溅增大,导致出现缺陷的机率增大。铝合金螺柱预浸镀Zn-Ni能够有效地防止铝氧化膜的生成,并且镀层金属不会为焊缝带来夹杂缺陷。螺柱经浸镀处理后接头强度提高3.4倍,在较宽的电流范围内都能得到性能稳定的接头。螺柱端面预装的保护剂能破坏工件表面的氧化膜,并阻止新的氧化膜生成。焊缝抗剪强度达到123MPa,焊缝强度系数为64%,接头强度比无保护剂焊接试样提高了45.3%。适当增加保护剂含量能提高焊缝强度,焊接电流过大会造成保护剂的过度分解,降低接头质量。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-19
  1.1 选题背景及意义  9-10
  1.2 国内外铝合金螺柱焊接发展状况  10-13
    1.2.1 电容放电尖端引燃螺柱焊  10-11
    1.2.2 拉弧螺柱焊  11-12
    1.2.3 国外铝合金螺柱焊接技术现状  12
    1.2.4 国内铝合金螺柱焊接发展情况  12-13
  1.3 铝合金其它焊接方法  13-16
    1.3.1 复合热源焊接  13-14
    1.3.2 钎焊  14-16
  1.4 铝合金螺柱焊的难点  16-17
  1.5 本课题主要研究内容和方案  17-19
2 惰性气体保护螺柱焊工艺方法研究  19-28
  2.1 无惰性气体保护铝合金螺柱焊  19-22
    2.1.1 试验材料  19-20
    2.1.2 试验设备  20
    2.1.3 焊接熔池的保护方式  20-21
    2.1.4 试验方法及结果  21-22
  2.2 惰性气体保护铝合金螺柱焊  22-25
    2.2.1 气体保护装置  22-23
    2.2.2 试验方法及结果  23-25
  2.3 结果分析  25-27
  2.4 本章小结  27-28
3 TIG-拉弧复合热源螺柱焊工艺方法研究  28-36
  3.1 TIG电弧辅助焊接原理  28-29
  3.2 试验条件及方法  29-31
    3.2.1 试验设备  29-30
    3.2.2 试验方法  30-31
  3.3 试验结果及分析  31-35
    3.3.1 试验结果  31-33
    3.3.2 结果分析  33-35
  3.4 本章小结  35-36
4 预浸镀Zn-Ni复合热源螺柱焊工艺方法研究  36-46
  4.1 Al合金表面浸镀Zn-Ni工艺  36-38
    4.1.1 浸镀锌  36-38
    4.1.2 浸镀镍  38
  4.2 试验条件及方法  38-40
    4.2.1 试验材料  38
    4.2.2 试验设备  38-39
    4.2.3 试验方法  39-40
  4.3 试验结果及分析  40-45
    4.3.1 试验结果  40-42
    4.3.2 结果分析  42-45
  4.4 本章小结  45-46
5 预装保护剂螺柱焊工艺方法研究  46-56
  5.1 保护剂辅助焊接原理  46-47
    5.1.1 铝合金表面的氧化膜及其去除机制  46
    5.1.2 氟铝酸盐保护剂  46-47
  5.2 试验条件及方法  47-48
    5.2.1 试验材料  47-48
    5.2.2 试验方法  48
  5.3 试验结果及分析  48-55
    5.3.1 试验结果  48-51
    5.3.2 结果分析  51-55
  5.4 本章小结  55-56
结论  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接工艺 > 加压焊 > 螺柱焊
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