① 什么叫铝热焊
铝热焊是指将留有适当间隙的焊件接头装配在特制的铸型内,当接头预热到回一定温度后,采用答把铝粉与氧化铁进行的放热反应形成的高温液态金属注入铸型内,使接头金属熔化实现焊接的一种工艺方法。
该法主要用于钢轨的焊接。
② 铝热焊时的铝热反应生成物有什么
铝热焊用化学反应热作为热源的焊接方法。焊接时,预先把待焊两工件的端头固定在铸型内,然后把铝粉和氧化铁粉混合物(称铝热剂)放在坩埚内加热,使之发生还原放热反应,成为液态金属(铁)和熔渣(主要为Al2O3),注入铸型。液态金属流入接头空隙,形成焊缝金属,熔渣则浮在表面上。为了调整熔液温度和焊缝金属化学成分,常在铝热剂中加入适量的添加剂和合金。铝热焊具有设备简单、使用方便、不需要电源等特点,常用于钢轨、钢筋和其他大截面工件的焊接。
主要化学方程式
3FeO + 2Al = 3Fe + Al2O3
Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3
3Fe3O4+ 8Al = 9Fe + 4Al2O3
③ 什么是钢轨铝热焊
铝热焊是指焊接时,预先把待焊两工件的端头固定在铸型内,然后把铝粉版和氧化铁粉混合物(权称铝热剂)放在坩埚内加热,使之发生还原放热反应,成为液态金属(铁)和熔渣(主要为Al2O3),注入铸型。
液态金属流入接头空隙,形成焊缝金属,熔渣则浮在表面上。为了调整熔液温度和焊缝金属化学成分,常在铝热剂中加入适量的添加剂和合金。铝热焊具有设备简单、使用方便、不需要电源等特点,常用于钢轨、钢筋和其他大截面工件的焊接。
(3)铝热焊获得的焊缝金属是什么材质扩展阅读:
铝热焊接轨道的社会效益及经济效益:
1、使焦炉四大车运行平稳、安全可靠。
2、延长运行车辆和轨道使用寿命,降低了维修费用。
3、实践证明,在无缝轨道上行使的车辆运行速度可提高20%~40%,这对车辆繁忙、运距大的工厂来说,可提高生产率,其经济效益十分明显。
4、消除了接头振动噪音,改善了工作环境,在无缝轨道上运行的车辆司机普遍反映,操作平稳且舒适。经测试,司机室内噪音降低了10dB以上,室外噪音降低了35dB以上。
④ 铝热焊材料分别有什么
铝热焊材料分别焊剂、砂模、坩锅。
①管道壁厚小于3.0mm,应用夹具或钎焊进行导线连接;管道有内衬时,或带压管道壁厚小于318mm时,不能使用铝热焊连接导线。
②管道表面清理干净后,应用超声波法测量管壁厚度。如果管道壁厚小于公称壁厚的90%或存在夹层、点蚀坑时,不能进行铝热焊。尽量在水平管道上焊接。
③如果电缆截面积超过25mm2,应将电缆分成几股单独焊接,每股导线面积不超过25mm2,保证一次焊接用药量不超过15g,以避免焊接热量对管材结构产生影响。
④焊接位置距离环焊缝间距大于200mm,距离纵焊缝间距大于40mm,避免在三通或弯头处进行焊接。两个焊点之间的间距应大于100mm。同一位置只能焊接一次,如果第一次焊接失败,应将焊接材料全部清理干净后再进行第二次焊接或换一个位置进行焊接。
⑤实施铝热焊时,管内允许压力按下式计算。
Pp=2S(T-1.59)×0.72/D。
式中Pp—焊接时允许的管内压力,MPa。
S管材最小屈服应力,MPa。
D管道公称外径,mm。
⑤ 铝热焊获得的焊缝金属组织细小,韧性、塑性较好。判断题,对还是错如果是错,错在哪里谢谢!
各种压焊方法的共同特点,是在焊接过程中施加压力,而不加填充材料。多数压焊方法,如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程,因而没有像熔焊那样的,有益合金元素烧损和有害元素侵入焊缝的问题,从而简化了焊接过程,也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短,因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料,往往可以用压
⑥ 铝热焊接
放热焊接(也称铝热焊)就是利用金属氧化物和金属铝之间的放热反应所产生的过热熔融金属来加热金属而实现结合的方法。
放热焊接创始于19世纪末,当时H.戈德施密特发现铝粉与金属氧化物可由外部热源使之开始放热反应,且一旦反应便可自行持续,这一反应的通式为:
金属氧化物 + 铝(粉)→ 氧化铝 + 金属 + 热能
放热熔焊主要可焊接纯铜、黄铜、青铜、紫铜、铜包钢、纯铁、不锈钢、锻铁、镀锌钢铁、铸铁等。
该焊接工艺操作简单,不需要外部电源和热源,且焊接成本低,质量稳定可靠,导电性能跟母材相同,非常适用于野外电缆及其他金属构件的焊接,适用于阴极保护系统安装过程中铜芯电缆与钢结构焊接或铜芯电缆之间的连接。
1.放热焊接的特点和优点
(1)焊接点的电流截流量和导线相等;
(2)焊接点是永久性的,不会因松动或腐蚀造成高电阻;
(3)焊接点像铜一样,而比铜本身更加坚韧,且不受腐蚀性产物的影响;
(4)焊接点能经受反复多次的大浪涌(故障)电流而不退化;
(5)焊接操作方法简单,容易上手;
(6)设备轻便,携带方便;
(7)焊接时,不需要外接电源或热源;
(8)从外观便能核查焊接的质量;
可用于焊接铜、铜合金、镀铜钢、各种合金钢包括不锈钢及高阻加热热源材料。
⑦ 铝热焊是什么意思
铝热焊是指将留有适当间隙的焊件接头装配在特制的铸型内,当接头预热到一定温度后,采用把铝粉与氧化铁进行的放热反应形成的高温液态金属注入铸型内,使接头金属熔化实现焊接的一种工艺方法。
该法主要用于钢轨的焊接。
⑧ 铝热焊获得到的焊缝金属组织细小,韧性,塑性较好!错在那里
你要理解了铝热焊的焊接过程就明白错在哪里了。
铝热焊是利用金属氧化物和铝之间的铝热专属反应所产生的过热,熔敷金属来加热工件的填充接头而完成焊接的一种方法。铝热焊的工作原理是焊接前在坩埚中装以热剂,用高温火柴点燃从而引起剧烈的化学反应,当热剂钢水和熔渣分离,将热剂钢水浇注到铸型中,冷却凝固后,形成铝热剂焊接接头,完成焊接。
从定义就能看出,铝热焊的焊缝是由钢水冷却凝固而成,类似铸造工艺方法,铸造大家都知道的,组织、性能均较差,不可能组织细小,韧性塑性都较好。相反,组织粗大,韧性塑性都较差
⑨ 铝粉焊接
铝粉焊接也叫铝热焊
铝热焊法是目前国内外无缝线路焊接联合接头的主要方法,具有设备简单、操作方便、适宜在线路上进行焊接等优点。
(1)铝热焊法的发展
20世纪以来,世界各国都在发展和推广无缝线路,特别是近年来,为了适应高速线路发展的需要,一般都采用无缝线路。铁路线路改铺无缝线路后,可以提高列车运行速度,改善列车运行条件,减少维修工作量,延长设备使用寿命,并可使行车平稳,旅客舒适。
铝热焊法应用于铁路线路的长钢轨焊接,1924年始于德国。铝热焊法已被认为是一种具有高效率的快速焊接法,因此已为许多国家所采用。我国1960年后也开始成批地生产钢轨铝热焊剂,进行联合焊接。
铝热焊法不仅使用在铁路方面,现在它在其它部门也得到了越来越广泛的应用,如基建部门利用它焊接天车轨道等。
(2)铝热焊接钢轨的基本原理
铝热焊接的化学原理,是利用活动性较强的金属能够把活动性较弱的金属从它的氧化物中还原出来的原理。因为铝在足够高的温度下有较强的活动性,它可以从很多重金属的氧化物中夺取氧,而把重金属还原出来。例如铝能把铁、钛、钒、铬、锰、钨等从它们的氧化物中还原出来,同时放出大量的热,温度可达2500~3500℃,从而使这些金属成为液态。
铝热焊接钢轨基本原理的主要化学方程式是:
3FeO+2Al=3Fe+Al2O3+834.9kJ
Fe2O3+2Al=2Fe+Al2O3+829.9kJ
3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3+3236.3kJ
为了获得优质的铝热钢,根据不同要求,在铝热焊剂中可加入石墨粉(调整碳的含量)和一些合金元素如锰、硅、钛、钼等。
⑩ 我想知道铝合金焊接性能
铝合金及其焊接性
【摘要】
铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀能力强,具有良好的物理特性和力学性能,因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。铝合金在车辆部件中的应用情况、发展趋向及其在组焊中存在很多问题。对铝合金及其异种金属焊接接头进行了焊接性试验研究结果表明,其焊接接头有满意的力学性能、抗裂性及抗应力腐蚀性能,适合用于制造轻轨车辆,航空航天领域的广泛应用。
【关键字】
铝合金 焊接性 气孔 热裂纹 等强性
【正文】
虽然已经应用铝及其合金焊成许多重要产品,但实际上并不是没有困难,主要的问题有:焊缝中的气孔、焊接热裂纹、接头“等强性”等
铝合金焊接中的气孔
氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因,已为实践所证明。弧柱气氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分都是焊缝气孔中氢的重要来源。其中,焊丝及母材表面氧化膜的吸附水份,对焊缝气孔的产生,常常占有突出的地位。
1.1 弧柱气氛中水分的影响
弧柱空间总是或多或少存在一定数量的水分,尤其在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时,由弧柱气氛中水分分解而来的氢,溶入过热的熔融金属中,可成为焊缝气孔的主要原因。这时所形成的气孔,具有白亮内壁的特征。
1.2 氧化膜中水分对气孔的影响
在正常的焊接条件下,焊丝或工件的氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。而氧化膜不致密、吸水性强的铝合金,主要是Al-Mg合金,要比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向。因为Al-Mg合金的氧化膜中含有不致密的MgO,焊接时,在熔透不足的情况下,母材坡口端部未除净的氧化膜中所吸附的水分,常常是产生焊缝气孔的主要原因。
1. 3 减少焊缝气孔的途径
避免熔池吸氢是消除或减少焊接气孔的有效方法。为防止焊缝气孔,可从两方面着手:第一,限制氢溶入熔融金属,或者是减少氢的来源,或者减少氢同熔融金属作用的时间;第二,尽量促使气孔自熔池逸出。为了在熔池凝固之前使氢以气泡形式及时排出,这就要改善冷却条件以增加氢的逸出时间Hidetoshi Fujii等在失重条件下进行焊接试验,发现气孔明显较重力下多。
(1)减少氢的来源
所有使用的焊接材料(包括保护气体、焊丝、焊条、焊剂等)要严格限制含水量,
使用前均需干燥处理。一般认为,氩气中的含水量小于0.08%时不易形成气孔。
(2)控制焊接工艺
焊接工艺参数的影响比较明显,但其影响规律并不是一个简单的关系,须进行具体分析。焊接工艺参数的影响主要可归结为对熔池在高温存在时间的影响,也就是对氢的溶入时间和氢的析出时间的影响。焊接时,焊接工艺参数的选择,一方面尽量采用小线能量以减少熔池存在时间,从而减少气氛中氢的溶入,同时又要能充分保证根部熔合,以利根部氧化膜上的气泡浮出。所以采用大的焊接电流配合较高的焊接速度是比较有利的。
2. 铝合金的焊接热裂纹
铝及其合金焊接时,焊缝金属和近缝区所发现的热裂纹主要是焊缝金属结晶裂纹,也可在近缝区见到液化裂纹。
2.1 铝合金焊接热裂纹的特点
铝合金属于典型的共晶型合金,最大裂纹倾向正好同合金的“最大”凝固温度区间相对应。但是由平衡状态图的概念得出的结论和实际情况是有较大出入的。因此,裂纹倾向最大时的合金组元均小于它在合金中的极限溶解度。这是由于焊接时的加热和冷却速度都很迅速,使合金来不及建立平衡状态,在不平衡的凝固条件下,相图中的固相线一般要向左下方移动,以致在较少的平均浓度下就出现共晶体,且共晶温度比平衡冷却过程将有所降低。至于近缝区的“液化裂纹”,同焊缝凝固裂纹一样,也是与晶间易熔共晶的存在有联系,但这种易熔共晶夹层并非晶间原已存在的,而是在不平衡的焊接加热条件下因偏析而熔化形成的,所以称为晶间“液化”。
2.2 防止焊接热裂纹的途径
对于液化裂纹目前还无行之有效的防止措施,一般的办法是减小近缝区过热。对于焊缝金属的结晶裂纹主要是通过合理选定焊缝的合金成分并配合适当的焊接工艺来进行控制。
(1)控制成分
从抗裂角度考虑,调整焊缝合金系统的着眼点在于控制适量的易熔共晶并缩小
结晶温度区间。由于现有铝合金均为共晶型合金,少量易熔共晶的存在总是增大凝固裂纹倾向,所以,一般都是使主要合金元素含量超过裂纹倾向最大时的合金成分,以便能产生愈合作用。
(2)在焊丝中添加变质剂
铝合金焊丝中几乎都有Ti、Zr、B、V等微量元素,一般都是作为变质剂加入的。不仅可以细化晶粒而改善塑性、韧性,并可显著提高抗裂性能。Ti、Zr、B、V、Ta等元素的共同特点是都能同铝形成一系列包晶反应生成细小的难熔质点,可成为液体金属凝固时的非自发凝固的晶核,从而可以产生细化晶粒的作用。
(3)合理选用焊接工艺参数
焊接工艺参数影响凝固过程的不平衡性和凝固的组织状态,也影响凝固过程中
的应变增长速度,因而影响裂纹的产生。热能集中的焊接方法,有利于快速进行焊接过程,可防止形成方向性强的粗大柱状晶,因而可以改善抗裂性【5】。减小焊接电流、降低拘束度、改善装配间隙对减小热裂倾向都是有利的。而焊接速度的提高,促使增大焊接接头的应变速度,而增大热裂的倾向。增大焊接速度和和焊接电流,都可促使增大裂纹倾向。
3. 焊接接头的等强性
时效强化铝合金,除了Al-Zn-Mg合金,无论是退火状态下还是时效状态下焊接,若焊后不经热处理,强度均低于母材。所有时效强化的铝合金,焊后不论是否经过时效处理,其接头塑性均未能达到母材的水平【1】。就焊缝而言,由于是铸造组织,即使在退火状态以及焊缝成分同母材基本一样的条件下,强度可能差别不大,但焊缝塑性一般都不如母材。若焊缝成分不同于母材,焊缝性能将主要决定于所用的焊接材料。为保证焊缝强度与塑性,固溶强化型合金系统要优于共晶型合金系统。一般说来,焊接线能量越大,焊缝性能下降的趋势也越大【1】。对于熔合区,在时效强化铝合金焊接时,除了晶粒粗化,还可能因晶界液化而产生显微裂纹。所以,熔合区的变化主要是恶化塑性。
总之,铝合金应为具有重量轻、抗腐蚀、易成型等优点;随着新型硬铝、超硬铝等材料的出现使得这类材料的性能不断提高,因而在航空、航天、高速列车、高速舰艇、汽车等工业制造领域得到了越来越广泛的应用。同时由于铝及其合金由于热膨胀系数大而引起的较大变形;易氧化焊接时需要用惰性气体保护;易产生气孔、热裂纹以及热影响区的软化、强度降低问题。为了解决以上问题搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接方式逐渐在铝及其合金的焊接中广泛之用。深入的研究铝及其合金的焊接性是开发新型铝合金及解决其焊接问题的前提。