① 什麼叫鋁熱焊
鋁熱焊是指將留有適當間隙的焊件接頭裝配在特製的鑄型內,當接頭預熱到回一定溫度後,採用答把鋁粉與氧化鐵進行的放熱反應形成的高溫液態金屬注入鑄型內,使接頭金屬熔化實現焊接的一種工藝方法。
該法主要用於鋼軌的焊接。
② 鋁熱焊時的鋁熱反應生成物有什麼
鋁熱焊用化學反應熱作為熱源的焊接方法。焊接時,預先把待焊兩工件的端頭固定在鑄型內,然後把鋁粉和氧化鐵粉混合物(稱鋁熱劑)放在坩堝內加熱,使之發生還原放熱反應,成為液態金屬(鐵)和熔渣(主要為Al2O3),注入鑄型。液態金屬流入接頭空隙,形成焊縫金屬,熔渣則浮在表面上。為了調整熔液溫度和焊縫金屬化學成分,常在鋁熱劑中加入適量的添加劑和合金。鋁熱焊具有設備簡單、使用方便、不需要電源等特點,常用於鋼軌、鋼筋和其他大截面工件的焊接。
主要化學方程式
3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3
3Fe3O4+ 8Al = 9Fe + 4Al2O3
③ 什麼是鋼軌鋁熱焊
鋁熱焊是指焊接時,預先把待焊兩工件的端頭固定在鑄型內,然後把鋁粉版和氧化鐵粉混合物(權稱鋁熱劑)放在坩堝內加熱,使之發生還原放熱反應,成為液態金屬(鐵)和熔渣(主要為Al2O3),注入鑄型。
液態金屬流入接頭空隙,形成焊縫金屬,熔渣則浮在表面上。為了調整熔液溫度和焊縫金屬化學成分,常在鋁熱劑中加入適量的添加劑和合金。鋁熱焊具有設備簡單、使用方便、不需要電源等特點,常用於鋼軌、鋼筋和其他大截面工件的焊接。
(3)鋁熱焊獲得的焊縫金屬是什麼材質擴展閱讀:
鋁熱焊接軌道的社會效益及經濟效益:
1、使焦爐四大車運行平穩、安全可靠。
2、延長運行車輛和軌道使用壽命,降低了維修費用。
3、實踐證明,在無縫軌道上行使的車輛運行速度可提高20%~40%,這對車輛繁忙、運距大的工廠來說,可提高生產率,其經濟效益十分明顯。
4、消除了接頭振動噪音,改善了工作環境,在無縫軌道上運行的車輛司機普遍反映,操作平穩且舒適。經測試,司機室內噪音降低了10dB以上,室外噪音降低了35dB以上。
④ 鋁熱焊材料分別有什麼
鋁熱焊材料分別焊劑、砂模、坩鍋。
①管道壁厚小於3.0mm,應用夾具或釺焊進行導線連接;管道有內襯時,或帶壓管道壁厚小於318mm時,不能使用鋁熱焊連接導線。
②管道表面清理干凈後,應用超聲波法測量管壁厚度。如果管道壁厚小於公稱壁厚的90%或存在夾層、點蝕坑時,不能進行鋁熱焊。盡量在水平管道上焊接。
③如果電纜截面積超過25mm2,應將電纜分成幾股單獨焊接,每股導線面積不超過25mm2,保證一次焊接用葯量不超過15g,以避免焊接熱量對管材結構產生影響。
④焊接位置距離環焊縫間距大於200mm,距離縱焊縫間距大於40mm,避免在三通或彎頭處進行焊接。兩個焊點之間的間距應大於100mm。同一位置只能焊接一次,如果第一次焊接失敗,應將焊接材料全部清理干凈後再進行第二次焊接或換一個位置進行焊接。
⑤實施鋁熱焊時,管內允許壓力按下式計算。
Pp=2S(T-1.59)×0.72/D。
式中Pp—焊接時允許的管內壓力,MPa。
S管材最小屈服應力,MPa。
D管道公稱外徑,mm。
⑤ 鋁熱焊獲得的焊縫金屬組織細小,韌性、塑性較好。判斷題,對還是錯如果是錯,錯在哪裡謝謝!
各種壓焊方法的共同特點,是在焊接過程中施加壓力,而不加填充材料。多數壓焊方法,如擴散焊、高頻焊、冷壓焊等都沒有熔化過程,因而沒有像熔焊那樣的,有益合金元素燒損和有害元素侵入焊縫的問題,從而簡化了焊接過程,也改善了焊接安全衛生條件。同時由於加熱溫度比熔焊低、加熱時間短,因而熱影響區小。許多難以用熔化焊焊接的材料,往往可以用壓
⑥ 鋁熱焊接
放熱焊接(也稱鋁熱焊)就是利用金屬氧化物和金屬鋁之間的放熱反應所產生的過熱熔融金屬來加熱金屬而實現結合的方法。
放熱焊接創始於19世紀末,當時H.戈德施密特發現鋁粉與金屬氧化物可由外部熱源使之開始放熱反應,且一旦反應便可自行持續,這一反應的通式為:
金屬氧化物 + 鋁(粉)→ 氧化鋁 + 金屬 + 熱能
放熱熔焊主要可焊接純銅、黃銅、青銅、紫銅、銅包鋼、純鐵、不銹鋼、鍛鐵、鍍鋅鋼鐵、鑄鐵等。
該焊接工藝操作簡單,不需要外部電源和熱源,且焊接成本低,質量穩定可靠,導電性能跟母材相同,非常適用於野外電纜及其他金屬構件的焊接,適用於陰極保護系統安裝過程中銅芯電纜與鋼結構焊接或銅芯電纜之間的連接。
1.放熱焊接的特點和優點
(1)焊接點的電流截流量和導線相等;
(2)焊接點是永久性的,不會因松動或腐蝕造成高電阻;
(3)焊接點像銅一樣,而比銅本身更加堅韌,且不受腐蝕性產物的影響;
(4)焊接點能經受反復多次的大浪涌(故障)電流而不退化;
(5)焊接操作方法簡單,容易上手;
(6)設備輕便,攜帶方便;
(7)焊接時,不需要外接電源或熱源;
(8)從外觀便能核查焊接的質量;
可用於焊接銅、銅合金、鍍銅鋼、各種合金鋼包括不銹鋼及高阻加熱熱源材料。
⑦ 鋁熱焊是什麼意思
鋁熱焊是指將留有適當間隙的焊件接頭裝配在特製的鑄型內,當接頭預熱到一定溫度後,採用把鋁粉與氧化鐵進行的放熱反應形成的高溫液態金屬注入鑄型內,使接頭金屬熔化實現焊接的一種工藝方法。
該法主要用於鋼軌的焊接。
⑧ 鋁熱焊獲得到的焊縫金屬組織細小,韌性,塑性較好!錯在那裡
你要理解了鋁熱焊的焊接過程就明白錯在哪裡了。
鋁熱焊是利用金屬氧化物和鋁之間的鋁熱專屬反應所產生的過熱,熔敷金屬來加熱工件的填充接頭而完成焊接的一種方法。鋁熱焊的工作原理是焊接前在坩堝中裝以熱劑,用高溫火柴點燃從而引起劇烈的化學反應,當熱劑鋼水和熔渣分離,將熱劑鋼水澆注到鑄型中,冷卻凝固後,形成鋁熱劑焊接接頭,完成焊接。
從定義就能看出,鋁熱焊的焊縫是由鋼水冷卻凝固而成,類似鑄造工藝方法,鑄造大家都知道的,組織、性能均較差,不可能組織細小,韌性塑性都較好。相反,組織粗大,韌性塑性都較差
⑨ 鋁粉焊接
鋁粉焊接也叫鋁熱焊
鋁熱焊法是目前國內外無縫線路焊接聯合接頭的主要方法,具有設備簡單、操作方便、適宜在線路上進行焊接等優點。
(1)鋁熱焊法的發展
20世紀以來,世界各國都在發展和推廣無縫線路,特別是近年來,為了適應高速線路發展的需要,一般都採用無縫線路。鐵路線路改鋪無縫線路後,可以提高列車運行速度,改善列車運行條件,減少維修工作量,延長設備使用壽命,並可使行車平穩,旅客舒適。
鋁熱焊法應用於鐵路線路的長鋼軌焊接,1924年始於德國。鋁熱焊法已被認為是一種具有高效率的快速焊接法,因此已為許多國家所採用。我國1960年後也開始成批地生產鋼軌鋁熱焊劑,進行聯合焊接。
鋁熱焊法不僅使用在鐵路方面,現在它在其它部門也得到了越來越廣泛的應用,如基建部門利用它焊接天車軌道等。
(2)鋁熱焊接鋼軌的基本原理
鋁熱焊接的化學原理,是利用活動性較強的金屬能夠把活動性較弱的金屬從它的氧化物中還原出來的原理。因為鋁在足夠高的溫度下有較強的活動性,它可以從很多重金屬的氧化物中奪取氧,而把重金屬還原出來。例如鋁能把鐵、鈦、釩、鉻、錳、鎢等從它們的氧化物中還原出來,同時放出大量的熱,溫度可達2500~3500℃,從而使這些金屬成為液態。
鋁熱焊接鋼軌基本原理的主要化學方程式是:
3FeO+2Al=3Fe+Al2O3+834.9kJ
Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3+829.9kJ
3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3+3236.3kJ
為了獲得優質的鋁熱鋼,根據不同要求,在鋁熱焊劑中可加入石墨粉(調整碳的含量)和一些合金元素如錳、硅、鈦、鉬等。
⑩ 我想知道鋁合金焊接性能
鋁合金及其焊接性
【摘要】
鋁及鋁合金材料密度低,強度高,熱電導率高,耐腐蝕能力強,具有良好的物理特性和力學性能,因而廣泛應用於工業產品的焊接結構上。鋁合金在車輛部件中的應用情況、發展趨向及其在組焊中存在很多問題。對鋁合金及其異種金屬焊接接頭進行了焊接性試驗研究結果表明,其焊接接頭有滿意的力學性能、抗裂性及抗應力腐蝕性能,適合用於製造輕軌車輛,航空航天領域的廣泛應用。
【關鍵字】
鋁合金 焊接性 氣孔 熱裂紋 等強性
【正文】
雖然已經應用鋁及其合金焊成許多重要產品,但實際上並不是沒有困難,主要的問題有:焊縫中的氣孔、焊接熱裂紋、接頭「等強性」等
鋁合金焊接中的氣孔
氫是鋁及其合金熔焊時產生氣孔的主要原因,已為實踐所證明。弧柱氣氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分都是焊縫氣孔中氫的重要來源。其中,焊絲及母材表面氧化膜的吸附水份,對焊縫氣孔的產生,常常佔有突出的地位。
1.1 弧柱氣氛中水分的影響
弧柱空間總是或多或少存在一定數量的水分,尤其在潮濕季節或濕度大的地區進行焊接時,由弧柱氣氛中水分分解而來的氫,溶入過熱的熔融金屬中,可成為焊縫氣孔的主要原因。這時所形成的氣孔,具有白亮內壁的特徵。
1.2 氧化膜中水分對氣孔的影響
在正常的焊接條件下,焊絲或工件的氧化膜中所吸附的水分將是生成焊縫氣孔的主要原因。而氧化膜不緻密、吸水性強的鋁合金,主要是Al-Mg合金,要比氧化膜緻密的純鋁具有更大的氣孔傾向。因為Al-Mg合金的氧化膜中含有不緻密的MgO,焊接時,在熔透不足的情況下,母材坡口端部未除凈的氧化膜中所吸附的水分,常常是產生焊縫氣孔的主要原因。
1. 3 減少焊縫氣孔的途徑
避免熔池吸氫是消除或減少焊接氣孔的有效方法。為防止焊縫氣孔,可從兩方面著手:第一,限制氫溶入熔融金屬,或者是減少氫的來源,或者減少氫同熔融金屬作用的時間;第二,盡量促使氣孔自熔池逸出。為了在熔池凝固之前使氫以氣泡形式及時排出,這就要改善冷卻條件以增加氫的逸出時間Hidetoshi Fujii等在失重條件下進行焊接試驗,發現氣孔明顯較重力下多。
(1)減少氫的來源
所有使用的焊接材料(包括保護氣體、焊絲、焊條、焊劑等)要嚴格限制含水量,
使用前均需乾燥處理。一般認為,氬氣中的含水量小於0.08%時不易形成氣孔。
(2)控制焊接工藝
焊接工藝參數的影響比較明顯,但其影響規律並不是一個簡單的關系,須進行具體分析。焊接工藝參數的影響主要可歸結為對熔池在高溫存在時間的影響,也就是對氫的溶入時間和氫的析出時間的影響。焊接時,焊接工藝參數的選擇,一方面盡量採用小線能量以減少熔池存在時間,從而減少氣氛中氫的溶入,同時又要能充分保證根部熔合,以利根部氧化膜上的氣泡浮出。所以採用大的焊接電流配合較高的焊接速度是比較有利的。
2. 鋁合金的焊接熱裂紋
鋁及其合金焊接時,焊縫金屬和近縫區所發現的熱裂紋主要是焊縫金屬結晶裂紋,也可在近縫區見到液化裂紋。
2.1 鋁合金焊接熱裂紋的特點
鋁合金屬於典型的共晶型合金,最大裂紋傾向正好同合金的「最大」凝固溫度區間相對應。但是由平衡狀態圖的概念得出的結論和實際情況是有較大出入的。因此,裂紋傾向最大時的合金組元均小於它在合金中的極限溶解度。這是由於焊接時的加熱和冷卻速度都很迅速,使合金來不及建立平衡狀態,在不平衡的凝固條件下,相圖中的固相線一般要向左下方移動,以致在較少的平均濃度下就出現共晶體,且共晶溫度比平衡冷卻過程將有所降低。至於近縫區的「液化裂紋」,同焊縫凝固裂紋一樣,也是與晶間易熔共晶的存在有聯系,但這種易熔共晶夾層並非晶間原已存在的,而是在不平衡的焊接加熱條件下因偏析而熔化形成的,所以稱為晶間「液化」。
2.2 防止焊接熱裂紋的途徑
對於液化裂紋目前還無行之有效的防止措施,一般的辦法是減小近縫區過熱。對於焊縫金屬的結晶裂紋主要是通過合理選定焊縫的合金成分並配合適當的焊接工藝來進行控制。
(1)控製成分
從抗裂角度考慮,調整焊縫合金系統的著眼點在於控制適量的易熔共晶並縮小
結晶溫度區間。由於現有鋁合金均為共晶型合金,少量易熔共晶的存在總是增大凝固裂紋傾向,所以,一般都是使主要合金元素含量超過裂紋傾向最大時的合金成分,以便能產生癒合作用。
(2)在焊絲中添加變質劑
鋁合金焊絲中幾乎都有Ti、Zr、B、V等微量元素,一般都是作為變質劑加入的。不僅可以細化晶粒而改善塑性、韌性,並可顯著提高抗裂性能。Ti、Zr、B、V、Ta等元素的共同特點是都能同鋁形成一系列包晶反應生成細小的難熔質點,可成為液體金屬凝固時的非自發凝固的晶核,從而可以產生細化晶粒的作用。
(3)合理選用焊接工藝參數
焊接工藝參數影響凝固過程的不平衡性和凝固的組織狀態,也影響凝固過程中
的應變增長速度,因而影響裂紋的產生。熱能集中的焊接方法,有利於快速進行焊接過程,可防止形成方向性強的粗大柱狀晶,因而可以改善抗裂性【5】。減小焊接電流、降低拘束度、改善裝配間隙對減小熱裂傾向都是有利的。而焊接速度的提高,促使增大焊接接頭的應變速度,而增大熱裂的傾向。增大焊接速度和和焊接電流,都可促使增大裂紋傾向。
3. 焊接接頭的等強性
時效強化鋁合金,除了Al-Zn-Mg合金,無論是退火狀態下還是時效狀態下焊接,若焊後不經熱處理,強度均低於母材。所有時效強化的鋁合金,焊後不論是否經過時效處理,其接頭塑性均未能達到母材的水平【1】。就焊縫而言,由於是鑄造組織,即使在退火狀態以及焊縫成分同母材基本一樣的條件下,強度可能差別不大,但焊縫塑性一般都不如母材。若焊縫成分不同於母材,焊縫性能將主要決定於所用的焊接材料。為保證焊縫強度與塑性,固溶強化型合金系統要優於共晶型合金系統。一般說來,焊接線能量越大,焊縫性能下降的趨勢也越大【1】。對於熔合區,在時效強化鋁合金焊接時,除了晶粒粗化,還可能因晶界液化而產生顯微裂紋。所以,熔合區的變化主要是惡化塑性。
總之,鋁合金應為具有重量輕、抗腐蝕、易成型等優點;隨著新型硬鋁、超硬鋁等材料的出現使得這類材料的性能不斷提高,因而在航空、航天、高速列車、高速艦艇、汽車等工業製造領域得到了越來越廣泛的應用。同時由於鋁及其合金由於熱膨脹系數大而引起的較大變形;易氧化焊接時需要用惰性氣體保護;易產生氣孔、熱裂紋以及熱影響區的軟化、強度降低問題。為了解決以上問題攪拌摩擦焊作為一種新型的焊接方式逐漸在鋁及其合金的焊接中廣泛之用。深入的研究鋁及其合金的焊接性是開發新型鋁合金及解決其焊接問題的前提。