异种金属焊接ppt课件.ppt

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1、钢与有色金属的焊接－1雷永平主要内容概论钢与铝及其合计的焊接概论铝、铜、镍、钛等有色金属具有良好的耐蚀性，较高的比强度以及在低温下能保持良好的力学性能等特点。有色＋钢复合制品：提高复合性能，导热导电，耐蚀，提高焊接产品的使用寿命，节约材料。应用：航空、汽车、化工、国防1、铝及合金的特点铝及合金分类、成分和性能特点：纯铝（Al)熔点：665℃，密度，2.7g/cm3,合金熔点约566℃，比强度高，热容大，熔化潜热高，；致密氧化膜，耐蚀性好，导电导热性好，纯铝导热性是低碳钢的6陪，线膨胀系数是低碳钢的2陪。塑性好，易加工成

2、型和铸造各类零件。工业纯铝变形铝合金铸造铝合金钢与铝及其合金的焊接1、铝及合金的特点铝及合金分类、成分和性能特点：纯铝（Al)熔点：665℃，密度，2.7g/cm3,合金熔点约566℃，比强度高，热容大，熔化潜热高，；致密氧化膜，耐蚀性好，导电导热性好，纯铝导热性是低碳钢的6陪，线膨胀系数是低碳钢的2陪。塑性好，易加工成型和铸造各类零件。工业纯铝变形铝合金铸造铝合金钢与铝及其合金的焊接铝及合金分类、成分和性能分类合金名称合金系性能特点示例铸造铝合金简单铝硅合金Al-Si铸造性能好，不能热处理强化，力学性能较低ZL102

3、特殊铝硅合金Al-Si-Mg铸造性能良好，可热处理强化，力学性能较高ZL101Al-Si-CuZL107Al-Si-Mg-CuZL105,ZL110Al-Si-Mg-Cu-NiZL109铝铜铸造合金Al-Cu耐热性好，铸造性能与抗蚀性差ZL201铝镁铸造合金Al-Mg力学性能高，抗蚀性好ZL301铝锌铸造合金Al-Zn能自动淬火，宜于压铸ZL401铝稀土铸造合金Al-Re耐热性能好变形铝合金不能热处理强化铝合金防锈铝Al-Mn抗蚀性、压力加工性与焊接性能好，但强度较低3A21Al-Mg5A05可热处理强化铝合金硬铝Al

4、-Cu-Mg力学性能高2A11,2A12超硬铝Al-Cu-Mg-Zn室温强度最高7A04,7A09锻铝Al-Mg-Si-Cu锻造性能好耐热性能好2A14,2A50Al-Cu-Mg-Fe-Ni2A70,2A80纯铝和铝合金牌号命命GB/T3190-1996和GB/16474－19964位字符牌号1×××或1A××纯铝2×××Al－Cu3×××Al－Mn4×××Al－Si5×××Al－Mg6×××Al－Mg－Si7×××Al－Zn8×××Al－其他9×××Al－备用钢与铝及其合金的焊接近年来，环保问题越来越受到世界各国的重

5、视,汽车工业为了节约燃料、保护环境、不断努力减轻汽车重量,因此对汽车用材料提出了更高的要求。增加铝材的使用量是其中的重要措施之一。在国外工业生产中，采用“钢＋铝”双金属焊接结构的产品越来越多。由于铝及铝合金的密度小、比强度高，且具有良好的导电性、导热性和耐蚀性，为了充分发挥材料的固有性能和节省材料，将钢与铝及铝合金焊接成为异种金属结构，具有独特的优势和良好的经济效益钢与铝及其合金的焊接2、钢与铝及其合金的焊接特性钢与铝及其合金的焊接2、钢与铝及其合金的焊接特性在汽车工业生产中,采用“钢+铝”双金属焊接结构成为汽车轻量化

6、的首选方案,这必然涉及到铝和钢两种材料之间的连接。从21世纪初开始,国内外许多研究机构和汽车生产厂家便一直在寻找一种有效的焊接方法来减轻汽车的重量。美国成立了“新一代汽车合作计划”。1994年以来,美国政府已为此投入了15亿美元的研究开发资金,美国3大汽车公司仅在1999年就投入了开发经费共达98亿美元,减轻整车重量是其中的一个核心目的。布什新政府在2002年则推出了一个自由车项目,该项目的长期目标是高效、价廉、无污染,汽车轻量化也是重要研究内容之一。钢与铝及其合金的焊接2、钢与铝及其合金的焊接特性汽车轻量化的要求必然

7、涉及到铝钢之间的焊接,而铝钢之间的焊接一直是焊接领域的热点问题和难点问题,铝钢焊接的主要问题：两者之间的的固溶度较低、热物理性能差异较大,并且两者极易反应生成脆性的金属间化合物,这种脆性的金属间化合物极大地降低了焊接接头的力学性能钢与铝及其合金的焊接2、钢与铝及其合金的焊接特性铁与铝既可以形成固溶体、金属间化合物，又可以形成共晶体。铁在固态铝中的溶解度极小，室温下铁几乎不溶于铝，所以含微量铁的铝合金在冷却过程中会产生金属间化合物FeAl3。随着含铁量的增加，相继出现Fe2Al、Fe2Al7、Fe2Al5、Fe2Al2和

8、FeAl等，其中Fe2Al5的脆性最大。由于在铝合金中的铁总是以金属间化合物形式存在，其存在会影响铝的力学性能和焊接性能。铝中加入铁会提高强度和硬度，降低塑性，增大脆性，对焊接性影响严重。并且铝在铁中的溶解度比铁在铝中的溶解度在很多倍，含大量铝的钢，具有某些良好的性能（如抗氧化性），但含铝量超过5％以上时具有较大的脆性，严重地影响