鋁合金焊接工藝的研究進(jìn)展

(哈爾濱工業(yè)大學(xué) 先進(jìn)焊接與連接國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150001)

鋁合金焊接工藝的研究進(jìn)展

陳國(guó)慶柳峻鵬樹西張秉剛馮吉才

(哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)焊接與連接國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱150001)

鋁合金作為一種重要的輕金屬材料，具有獨(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，鋁合金的焊接方法也不斷增多。針對(duì)鋁合金焊接方法的研究現(xiàn)狀，對(duì)鋁合金的鎢極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊、攪拌摩擦焊、激光焊和電子束焊接進(jìn)行了討論。對(duì)焊后焊縫成形、組織演變及存在的缺陷進(jìn)行研究，繼而提出改善的措施，通過(guò)不斷完善焊接工藝提高鋁合金的使用性能，并對(duì)鋁合金焊接的前景進(jìn)行了展望。

鋁合金焊接技術(shù)性能展望

0 序 言

鋁合金作為一種重要的輕金屬材料，由于其良好的耐腐蝕性，高比模量、比強(qiáng)度以及良好的電導(dǎo)性和熱導(dǎo)性等特點(diǎn)，不僅在航空航天工業(yè)中被廣泛使用，而且也是現(xiàn)代高速列車、輕型汽車和轎車等產(chǎn)品的重要結(jié)構(gòu)材料。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋁合金的焊接方法也日益增多，鋁合金焊接的方法包括熔化極氣體保護(hù)焊(MIG)、非熔化極惰性氣體保護(hù)焊(TIG)、攪拌摩擦焊、激光焊、電子束焊接等。

1 鋁合金焊接方法研究現(xiàn)狀

1.1 熔化極氣體保護(hù)焊

熔化極氣體保護(hù)焊的自動(dòng)化焊接具有高的生產(chǎn)率、良好的適應(yīng)性以及對(duì)表面母材氧化膜有陰極霧化處理作用，在鋁合金焊接中得到廣泛的應(yīng)用。針對(duì)不同的鋁合金材料的焊接，已經(jīng)做了廣泛的研究。

目前已經(jīng)對(duì)2219,6082,7020,7N01S,7A52等各系鋁合金進(jìn)行焊接試驗(yàn)，抗拉強(qiáng)度能夠達(dá)到母材的70%以上，達(dá)到服役條件。研究得出接頭的焊縫區(qū)為樹枝晶組織，且晶內(nèi)分布著許多細(xì)小的沉淀析出相，對(duì)焊縫起到了強(qiáng)化作用；熔合區(qū)靠近焊縫一側(cè)為柱狀晶，靠近熱影響區(qū)一側(cè)為細(xì)小的等軸晶組織；熱影響區(qū)為發(fā)生了部分再結(jié)晶的纖維組織，并出現(xiàn)了軟化現(xiàn)象。

焊后接頭中還易出現(xiàn)氣孔、夾渣以及裂紋等缺陷。對(duì)于這些缺陷，采用焊前清理、調(diào)整氣體流量和清理焊嘴內(nèi)的飛濺可以有效的控制氣孔缺陷；在焊接下一道焊道之前用鋼絲刷或鋼絲球清理焊道表面的熔渣和氧化物，提高電弧電壓，降低焊接速度也能夠有效減少夾渣的形成。對(duì)于裂紋缺陷的控制主要措施是通過(guò)增大電弧電壓或減小焊接電流，減慢行走速度以加寬焊道加大焊道截面積而減小熔深來(lái)控制。

隨著鋁合金MIG焊接技術(shù)的發(fā)展，同種材料的焊接已經(jīng)趨于成熟。但是對(duì)于鋁合金異種材料的焊接，接頭的成形以及缺陷等問(wèn)題難以解決，因此常常引入中間層來(lái)實(shí)現(xiàn)材料的連接。其中有學(xué)者通過(guò)以鋅箔為中間層材料，在1 mm厚的鎂合金和鋁合金板之間進(jìn)行對(duì)接焊。鋅箔作為阻止鋁與鎂原子反應(yīng)的阻擋層，獲得了不同材料的無(wú)裂紋搭接接頭[1]，如圖1所示?？梢钥闯鲈谝胫虚g層后，接頭成形好且氣孔和裂紋缺陷大量減少，接頭性能得到很大提升。不僅僅對(duì)于鋁/鎂異種材料，鋁/鋼等異種材料焊接時(shí)也可以引入中間層來(lái)實(shí)現(xiàn)連接。

圖1 焊縫的宏觀形貌

為了克服單熱源的不足，開始使用復(fù)合熱源對(duì)鋁合金進(jìn)行焊接，激光-電弧復(fù)合焊接能夠很好地集成激光焊與弧焊的優(yōu)點(diǎn)，并能避免各自的缺點(diǎn)，具有焊接熔深大、工藝穩(wěn)定性高、焊縫橋接能力強(qiáng)、焊接效率高等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)采用激光-MIG復(fù)合焊已經(jīng)成功進(jìn)行了7N01,6005A,Mg-Al等同種、異種鋁合金的焊接，抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的60%以上。焊接速度和MIG焊接電流是影響焊縫成形最主要的因素，接頭中最主要的缺陷是氣孔缺陷。通過(guò)清除工件表面氧化膜、增加小孔穩(wěn)定性、促進(jìn)氣泡逸出有利于減少此類缺陷。

由于鋁合金在焊接時(shí)成形較差，可以引入重熔整形技術(shù)可以使接頭成形得以改善。Zhang H.T.[2]采用輔助TIG電弧的加熱方式對(duì)鋁合金/不銹鋼進(jìn)行了MIG-釬焊，輔助TIG電弧加熱改進(jìn)熔融金屬的潤(rùn)濕性，使表面上的熔融金屬的擴(kuò)散充分，正面的鋼和背面的鋁形成了良好的釬焊接頭,如圖2所示。

圖2 混合焊接工藝原理圖

上述研究對(duì)于特定材料的MIG焊能夠通過(guò)試驗(yàn)確定出良好的工藝參數(shù)，對(duì)于某些特殊的焊接工藝，可以引入中間層以及復(fù)合焊接的方式來(lái)完成連接。能夠分析影響焊縫組織和性能的工藝參數(shù)，通過(guò)分析能得到預(yù)防焊接缺陷改善焊縫成形的方法，但對(duì)于機(jī)理性內(nèi)容還需要開展研究。

1.2 非熔化極惰性氣體保護(hù)焊

TIG 焊接過(guò)程穩(wěn)定，保護(hù)效果好，而且經(jīng)濟(jì)成本低，在工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，在使用交流電源時(shí)，還有去除表面氧化物的作用，適用于鋁合金的焊接。TIG焊的工藝也在不斷的完善，一般TIG焊、變極性TIG焊、脈沖TIG焊和激光-TIG復(fù)合焊都能獲得良好的接頭，且焊接方法還在日益完善。

微觀組織是影響接頭性能的決定性因素，對(duì)組織的研究顯得尤為必要。陳澄對(duì)板厚為12 mm的5083鋁合金進(jìn)行了焊接試驗(yàn)研究，焊縫組織均勻細(xì)小，主要為α-Al和β-Al3Mg2相，抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的90%以上，表現(xiàn)出良好的強(qiáng)度和塑性[3]。也有人對(duì)2A12等鋁合金進(jìn)行試驗(yàn)[4]，試驗(yàn)得出焊縫組織呈等軸枝晶分布， 熔合區(qū)組織為晶粒粗大的柱狀晶，抗拉強(qiáng)度在50%～90%，滿足服役要求。但熱影響區(qū)都出現(xiàn)了不同程度的軟化。為了細(xì)化接頭組織以及改善接頭成形，選用鹵化物NaCl,CaF2和氧化物SiO2,MnO2,TiO2作為活性劑，能夠細(xì)化組織，增加焊縫熔深，改善焊縫質(zhì)量，提高焊接生產(chǎn)率。

隨著工藝的要求和焊接技術(shù)的進(jìn)步，鋁合金TIG焊由普通交流發(fā)展到如今的變極性焊接，并且陸續(xù)出現(xiàn)各種類型的變極性焊接波形。國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者對(duì)變極性焊接的焊接電源、電弧穩(wěn)定性方面開展研究，同時(shí)也進(jìn)行相應(yīng)的組織及力學(xué)性能分析，有學(xué)者采用變極性TIG焊對(duì)AA2219鋁合金進(jìn)行焊接，進(jìn)行接頭力學(xué)性能的分析。試驗(yàn)表明屈服強(qiáng)度、極限抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度分別提高了42.6%,43.1%和18.4%。可見利用變極性焊接對(duì)力學(xué)性能的提升明顯。而且通過(guò)用高頻耦合脈沖和變極性TIG焊的結(jié)合，還可以有效的細(xì)化組織，消除氣孔和減少裂紋等冶金缺陷。

自從有限元模擬軟件出現(xiàn)后，可以通過(guò)有限元模擬的方式進(jìn)行試驗(yàn)的模擬，大大減少試驗(yàn)的時(shí)間以及資金的投入，效率大幅提高，不少學(xué)者也對(duì)此展開研究。Wang G.Q.對(duì)2219-T87鋁合金TIG焊進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了焊趾形狀和位置對(duì)接頭拉伸性能和力學(xué)性能的影響。用軟件對(duì)激光-TIG焊對(duì)AA6082鋁合金進(jìn)行焊接模擬，討論了焊接參數(shù)對(duì)焊池特性的影響。采用三維數(shù)值模型模擬焊接熔池內(nèi)的傳熱和流動(dòng)，如圖3所示。得出不同焊接條件下的焊縫形狀；最后應(yīng)用方差分析方法更精確地研究焊接參數(shù)對(duì)焊縫尺寸的影響[5]。雖然利用模擬的方式可以較為方便的模擬整個(gè)試驗(yàn)，但是在模擬中仍存在著很大的約束，很難得出接頭的組織情況以及力學(xué)性能特征，仍需要通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行分析。

圖3 數(shù)值計(jì)算的計(jì)算域和邊界模型

從目前的研究成果來(lái)看，對(duì)于特定的零部件獲取適宜的焊接工藝參數(shù)已沒有任何技術(shù)問(wèn)題。采用交流TIG焊或者自動(dòng)TIG焊可以顯著提升焊接效率，提高接頭的性能，但對(duì)于接頭的缺陷和焊縫成形的研究還需進(jìn)一步完善。

1.3 攪拌摩擦焊

攪拌摩擦焊自1991年發(fā)現(xiàn)以來(lái)，該技術(shù)就在輕合金連接領(lǐng)域與傳統(tǒng)的熔化焊接方法相比具有諸多優(yōu)點(diǎn)。在焊接過(guò)程中沒有達(dá)到材料的熔點(diǎn)，幾乎不會(huì)產(chǎn)生氣孔和裂紋等缺陷；不產(chǎn)生煙塵、飛濺和輻射，不會(huì)危害焊工的人身健康；不需要添加焊絲，節(jié)約成本。但焊接接頭中存在溝槽、飛邊、孔洞、未焊合等缺陷，設(shè)計(jì)合適的攪拌頭，選用合適的焊接工藝參數(shù)可顯著減少此類缺陷的產(chǎn)生。

Radisavljevic等人[6]研究了旋轉(zhuǎn)速度和焊接速度對(duì)2024-T351鋁合金對(duì)接接頭焊縫形貌和“洋蔥環(huán)”形狀的影響。當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度為750 r/min，焊接速度為73～190 mm/min，焊縫表面成形良好，具有均勻的魚鱗狀；當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度為950 r/min和1 180 r/min 時(shí)，焊縫表面成形差，出現(xiàn)起皮和犁溝缺陷。

Sato等人[7]對(duì)5052-O鋁合金的攪拌摩擦焊接頭組織進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)焊核區(qū)晶粒發(fā)生再結(jié)晶，形成了細(xì)小的等軸晶粒，且位錯(cuò)密度低；熱機(jī)影響區(qū)晶粒發(fā)生較大的彎曲變形，并發(fā)生回復(fù)，有著較高的位錯(cuò)密度和大量的小角度晶界。Benavides等人[8]對(duì)比研究了2024鋁合金在低溫與室溫條件下FSW接頭組織。結(jié)果表明，低溫焊接接頭焊縫區(qū)的晶粒尺寸要比常溫下小很多；在焊接溫度不高時(shí)，焊縫區(qū)晶粒尺寸從焊縫底部至頂部逐漸增加，但差別很小。

接頭的性能是學(xué)者們關(guān)心的主要問(wèn)題，直接反映了焊接工藝的質(zhì)量，目前研究范圍主要集中在接頭抗拉強(qiáng)度和疲勞性能上。

M.Imam[10]通過(guò)電子背散射(EBSD)、透射電子顯微鏡(TEM)技術(shù)和機(jī)械測(cè)試，進(jìn)行了6063-T4鋁合金焊接接頭微觀組織和性能變化的研究，如圖4和圖5所示。觀察到攪拌區(qū)的主要強(qiáng)化機(jī)制是晶界強(qiáng)化和位錯(cuò)強(qiáng)化，晶粒和晶界的取向差與應(yīng)變、應(yīng)變率和峰值溫度有關(guān)。

王希靖[11]對(duì)航空用5 mm厚鋁合金7050-T7451攪拌摩擦焊接頭的低周疲勞性能進(jìn)行了研究，得到了低周疲勞壽命表達(dá)式和應(yīng)變-壽命曲線，焊接接頭的疲勞斷口均發(fā)生頸縮，為韌性斷裂。裂紋在接頭底部啟裂, 沿前進(jìn)側(cè)熱機(jī)影響區(qū)與焊核區(qū)的過(guò)渡區(qū)域擴(kuò)展至斷裂, 該過(guò)渡區(qū)晶粒的尺寸和位向差別大, 為接頭的性能薄弱區(qū)。針對(duì)鋁合金焊接結(jié)束后遺留下來(lái)的匙孔對(duì)焊接結(jié)構(gòu)造成的不良影響，有學(xué)者基于固態(tài)連接原理提出了填充式攪拌摩擦焊匙孔修復(fù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)焊縫匙孔的固態(tài)補(bǔ)焊，為攪拌摩擦焊焊縫缺陷的修復(fù)和無(wú)匙孔攪拌摩擦焊提供了技術(shù)支撐[12]。

圖4 焊縫的宏觀截面

圖5 焊縫的晶粒取向及位錯(cuò)分布

從上述文獻(xiàn)可以看出攪拌摩擦焊可使鋁合金焊接獲得良好的接頭，接頭的金屬塑性流動(dòng)機(jī)理、工藝與組織性能的關(guān)系、曲面零件的攪拌摩擦焊還需要進(jìn)一步的研究。

1.4 激光焊

激光焊作為高能束焊接，具有功率密度高、焊接熱輸入低、焊接熱影響區(qū)小和焊接變形小等特點(diǎn)，使其在鋁合金焊接領(lǐng)域受到格外的重視。此外，激光焊屬于無(wú)接觸焊接，不受電磁干擾，可在大氣中進(jìn)行焊接。但是由于鋁合金具有高的反射率和良好的導(dǎo)熱性以及等離子體的屏蔽作用，焊接時(shí)不可避免地出現(xiàn)一些缺陷問(wèn)題，其中最主要的兩個(gè)缺陷是氣孔和熱裂紋。

孔曉芳[13]采用5087焊絲作為填充材料對(duì)4 mm厚的5083鋁合金進(jìn)行光纖激光焊接試驗(yàn)，得到了成形良好無(wú)明顯缺陷的焊接接頭，焊縫組織為細(xì)小柱狀晶且均勻分布有不連續(xù)的點(diǎn)狀析出物。熱影響區(qū)晶粒并無(wú)明顯長(zhǎng)大，有部分析出物析出。焊縫與母材顯微硬度相當(dāng)，熱影響區(qū)軟化現(xiàn)象不明顯。

許良紅[14]對(duì)高強(qiáng)鋁合金2519-T87進(jìn)行焊接，對(duì)組織及力學(xué)性能進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,焊縫組織細(xì)小，晶界共晶相呈短棒狀均勻分布，時(shí)效后焊縫中有大量細(xì)小θ′相均勻析出，且熔合線附近沒有形成等軸晶區(qū)；抗拉強(qiáng)度可達(dá)到母材的74%。

無(wú)線數(shù)據(jù)與能量協(xié)同傳輸中的游程限制編碼設(shè)計(jì)……………………………………胡杰，李夢(mèng)媛，楊鯤 24-5-18

續(xù)敏[15]研究了5052鋁合金激光焊接接頭組織和性能。鋁合金激光焊接接頭熱影響區(qū)主要為樹枝晶，晶粒較為粗大；焊縫區(qū)主要為等軸晶，晶粒較母材和熱影響區(qū)細(xì)小。隨著激光功率的增加，鋁合金激光焊接接頭抗拉強(qiáng)度先增加后降低，抗拉強(qiáng)度的最大值 204.5 MPa，拉伸斷口為典型的韌窩斷口形貌。

為了改善接頭的成形和組織，提高接頭性能，房曉玉[16]分析了預(yù)置填充稀土粉末對(duì)6061鋁合金激光焊接組織和性能的影響，添加稀土粉末可以改善焊縫成形，提高焊接穩(wěn)定性，抑制焊接裂紋的產(chǎn)生，提高焊縫硬度，但降低了焊縫的抗拉強(qiáng)度。

對(duì)于焊接過(guò)程中最主要的兩個(gè)缺陷，也進(jìn)行了深入的研究。對(duì)于焊接過(guò)程中產(chǎn)生的氣孔缺陷，通過(guò)在焊接的過(guò)程中加入掃描、分析氣孔的來(lái)源以及氣孔產(chǎn)生的機(jī)制對(duì)焊接過(guò)程中產(chǎn)生的氣孔缺陷進(jìn)行控制。研究了激光掃描焊接過(guò)程中光束的掃描軌跡、掃描幅度與掃描頻率對(duì)氣孔產(chǎn)生的影響規(guī)律，得出以圓形軌跡的掃描方式為最佳。

周逸凡[17]分析探討了4 mm厚5A06高強(qiáng)鋁合金光纖激光-MIG電弧復(fù)合焊的表面成形規(guī)律與氣孔特性，穩(wěn)定的光纖激光-MIG電弧復(fù)合焊無(wú)需對(duì)母材進(jìn)行精細(xì)的氫來(lái)源控制和復(fù)雜的焊接前、后處理，即可有效地減少甚至完全消除鋁合金試樣的接頭氫氣孔。

對(duì)于焊接過(guò)程產(chǎn)生的裂紋，M.Sheikhi[18]對(duì)2024鋁合金激光焊的凝固裂紋進(jìn)行了深入的研究，根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)，設(shè)計(jì)了開裂準(zhǔn)則?？紤]到非穩(wěn)定條件，為了找到熱裂紋現(xiàn)象的清晰機(jī)制，建立了一個(gè)簡(jiǎn)化的模型。

以上文獻(xiàn)說(shuō)明鋁合金激光焊可以獲得較好的焊接接頭，而且通過(guò)加入掃描工藝、稀土元素和激光復(fù)合焊，可以使接頭的性能得到一定程度的改善。但也易出現(xiàn)氣孔、裂紋缺陷，這是由于鋁合金在室溫下對(duì)激光的反射率很高。激光焊對(duì)于中厚板鋁合金的焊接還存在一定難度。

1.5 電子束焊接

電子束焊接由于電子束具有較高的能量密度，焊接深寬比大，對(duì)于較厚的試件焊接能夠?qū)崿F(xiàn)一次成形，整個(gè)焊接過(guò)程處于真空的狀態(tài)下，這樣就基本避免了外界造成的鋁合金氫氣孔缺陷，因此對(duì)于鋁合金焊接以及鋁合金中厚板的焊接具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但是由于鋁合金自身的性質(zhì)，焊接過(guò)程有飛濺產(chǎn)生，接頭成形較差且內(nèi)部存在氣孔以及裂紋缺陷，且電子束焊接存在其特有的釘尖及冷隔缺陷，需要通過(guò)研究得以控制。

通過(guò)對(duì)2A12鋁合金電子束筒體焊接性試驗(yàn)，分析了焊接電壓、電子束流和焊速對(duì)接頭成形的影響，發(fā)現(xiàn)影響接頭強(qiáng)度的主要因素是接頭的氣孔。對(duì)于氣孔缺陷，已經(jīng)提出了相應(yīng)的解決辦法，并取得了一定的效果。研究得出了鋁合金焊接的氣孔來(lái)源主要有兩個(gè)：一個(gè)是氫氣孔，一個(gè)是Mg,Al2O3和MgO氧化膜的部分汽化形成的氣孔，其中后者的影響較大。提出了采用較大的電子束斑、較低的焊接速度和復(fù)雜的掃描圖形來(lái)消除接頭的氣孔缺陷。Mo Z.H.[19]對(duì)接頭分別采用線性掃描和圓形掃描，在相同熱輸入條件下， 線性掃描后接頭深寬比更大，但圓形掃描后接頭中氣孔數(shù)量較少。常艷君[20]發(fā)現(xiàn)預(yù)熱和重熔可以同時(shí)降低電子束焊接接頭的強(qiáng)度和塑性，尤其對(duì)接頭的塑性影響更大，但會(huì)使焊縫區(qū)的晶粒組織變得粗大。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)對(duì)25 mm厚的2A12鋁合金板材進(jìn)行了電子束焊接接頭組織和性能方面的研究，結(jié)果表明,在保證熔透的條件下，采用高速焊接以及加入掃描工藝可顯著改善焊接接頭質(zhì)量，焊縫中的強(qiáng)化相為S+θ相，液態(tài)焊縫金屬不均勻凝固結(jié)晶，使得溶質(zhì)元素在晶界處聚集，晶界由出生第二相和大量層片或棒狀共晶組織組成。接頭強(qiáng)度為383 MPa，接頭斷裂于熔合區(qū)，斷口呈現(xiàn)脆性沿晶-延性韌窩混合斷裂機(jī)制。

對(duì)于某些鋁合金的電子束焊接，當(dāng)兩側(cè)材料對(duì)熱輸入的需求產(chǎn)生差異時(shí)，一般采用偏束焊的技術(shù)。這樣可以有效的實(shí)現(xiàn)熱輸入的分配。有學(xué)者分別采用電子束對(duì)中焊、偏束焊技術(shù)，研究了SiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料SiCp/2024與2219鋁合金的接頭組織及力學(xué)性能，焊縫處生成少量針狀體 Al4C3，復(fù)合材料熱影響區(qū)中部以上有一層較窄的區(qū)域生成了脆性相Al4C3。其中最大抗拉強(qiáng)度為131 MPa，為母材的54%，斷裂為典型的脆性斷裂[21]。

隨著電子束焊接的發(fā)展，目前已經(jīng)發(fā)展出了電子束的分束焊接技術(shù)，通過(guò)分束技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電子束的多區(qū)域焊接。T.V.Olshanskaya[22]研究了電子束焊接中的光束分離技術(shù)，如圖6所示。將電子束的動(dòng)態(tài)定位應(yīng)用在AlMg6鋁合金的焊接中，定義了表征缺陷的焊接形成的標(biāo)準(zhǔn)，并提出了一種鋁合金電子束分束焊接的最佳分解方法。

圖6 光束分離示焊接意圖

目前對(duì)于鋁合金電子束焊接的研究主要集中在對(duì)工藝和組織、缺陷分析方面，針對(duì)電子束焊接自身的特點(diǎn)，進(jìn)一步提高接頭性能存在難度，對(duì)于焊接熔池流動(dòng)及焊縫成形的機(jī)理性研究相對(duì)較少。

2 發(fā)展與展望

鋁合金作為工程上廣泛使用的材料，在今后的發(fā)展中扮演著越來(lái)越重要的角色，鋁合金焊接技術(shù)及工藝的提高就顯得尤為重要，隨著科技的進(jìn)步，焊接方法也在不斷地增多。現(xiàn)在的焊接技術(shù)，無(wú)論是傳統(tǒng)的MIG焊、TIG焊，還是高能束焊接或是新興起的攪拌摩擦焊，都可以通過(guò)試驗(yàn)確定最優(yōu)的焊接工藝參數(shù)，在最優(yōu)的工藝參數(shù)下，接頭的缺陷可以得到有效的控制，焊縫成形良好并且具有良好的使用性能。但是對(duì)于焊接工藝、焊縫成形以及缺陷產(chǎn)生的機(jī)理研究還不夠深入，需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜述了鋁合金焊接方法的研究現(xiàn)狀，指出其存在的問(wèn)題，并對(duì)鋁合金焊接進(jìn)行了展望。目前對(duì)于鋁合金的焊接，傳統(tǒng)的MIG焊、TIG焊仍占據(jù)主流；攪拌摩擦焊、激光焊和電子束焊接對(duì)鋁合金的焊接顯示出了更好的適應(yīng)性；在中厚板鋁合金焊接方面，電子束焊接具有明顯優(yōu)勢(shì)。隨著對(duì)鋁合金焊接機(jī)理更深入的研究，鋁合金焊接工藝的不斷完善，鋁合金將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的使用。

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TG441

2017-07-07

陳國(guó)慶，1972 年出生，哈爾濱工業(yè)大學(xué)先進(jìn)焊接與連接國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副教授，博士生導(dǎo)師。先后主持并參與了國(guó)家自然基金項(xiàng)目、973 項(xiàng)目、總裝備部預(yù)先研究重點(diǎn)基金項(xiàng)目、科技部國(guó)際合作項(xiàng)目、航天聯(lián)合創(chuàng)新項(xiàng)目、十二五預(yù)研項(xiàng)目、國(guó)防基礎(chǔ)科研等項(xiàng)目。已發(fā)表論文50 余篇，申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利30 余項(xiàng)， 獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)， 黑龍江省自然科學(xué)二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)和黑龍江省科技發(fā)明二等獎(jiǎng)1 項(xiàng)。