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    8

    2.2.2 TIG焊机 8

    2.3 力学性能试验设备 9

    2.4 接头金相试样制备 10

    2.4.1 磨光过程 10

    2.4.2 试样的抛光 10

    3 铝合金TIG-拉弧螺柱复合热源工艺研究 11

    3.1螺柱浸镀对焊接质量的影响 11

    3.2 Φ16mm螺柱与10mm铝板复合热源焊接工艺 12

    3.2.1焊接电流对焊接质量的影响 12

    3.3.2焊接时间对焊接质量的影响 16

    3.3Φ16mm螺柱与20mm铝板复合热源焊接工艺 20

    结  论 25

    致  谢 26

    参考文献 27

    1绪论

    1.1 课题研究背景及选题意义

    高强铝合金以其密度低、弹性模量小、比强高以及良好的成型和焊接性能等特点，已经被广泛应用于飞机、火箭、飞船、高速列车、军用舰艇和化工容器等重要焊接结构领域，特别是航空航天、军用设备等要求焊接制品重量轻的制造领域，显示了强大的优越性[13]。高强铝合金的普通焊接方法会出现很多缺陷，难以改善。而通过TIG+拉弧螺柱焊复合热源方法进行高强铝合金螺柱的焊接，虽然也会出现少许缺陷，但采用金相分析以及对焊接接头力学分析可以对其进行改善，大大提高了高强铝合金在各方面运用的便利。

    1.2 铝合金

    1.2.1 铝合金焊接性[1] 

    (1)铝合金焊接接头软化严重，强度系数低；(2)铝合金表面易产生难熔的氧化膜，熔点为2060℃)，需要采用大功率密度的焊接工艺；(3)铝合金焊接容易产生气孔；(4)铝合金焊接易产生热裂纹；(5)线膨胀系数大，易发生焊接变形；(6)铝合金导热率大(约为钢的4倍)，相同焊接速度下，热输入量要比焊接钢材大2—4倍。

    1.2.2 铝合金在汽车上的运用：

    铝合金在汽车中以铸件(包括拉模铸件和压铸件) 和加工件(包括薄板、铝箔、挤压件、锻件以及线、杆、棒) 两种形式使用, 一般用来制造汽车的车身(车身板、门窗、盖等)、保险杠、发动机系统、行走及传动系统(传动轴、差速器箱体等)、底盘(悬置件、车轮、转向轴等) 和热交换器等[14、15]。现在, 世界上许多汽车制造商对铝合金都很青睐, 如宝马新7 系就采用了铝合金引擎盖, 铝合金保险杠, 发动机中的某些部件也由铝合金加工而成; 奥迪公司在A 8 和A 2 两款轿车上大胆采用了铝制零部件; 菲亚特、标志2雪铁龙公司都竞相开发铝合金零部件。

    1.3 铝合金焊接技术

    1.3.1铝合金的激光焊

    随着大功率、高性能激光加工设备的不断开发,铝合金激光焊接技术发展很快, 是未来焊接铝合金的主要发展方向之一。目前, 铝合金激光焊接已经被使用在车体部件的连接上, 在AudiA 2 (全铝结构)上, 就有30m 激光焊缝。

    与传统的T IG、M IG 焊相比, 用激光来焊接铝合金具有以下优点:

    (1) 能量密度高, 热输入量小, 焊接变形小, 能得到熔化区和热影响区窄而熔深大的焊缝。

    (2) 冷却速度快, 能得到组织微细的焊缝, 故焊接接头性能良好。论文网

    (3) 焊接速度快、功能多、适应性强、可靠性高,且不需要真空装置, 所以在焊接精度、效率、自动化等方面具有无可比拟的优势。

    1.3.2 铝合金的激光-电弧复合焊

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