88zn12al焊丝焊接2a01铝合金性能研究
研究了88Zn-12Al焊丝焊接2A01铝合金性能，分析了88Zn-12Al钎料的显微组织、88Zn-12Al钎料在2A01表面铺展性能以及88Zn-12Al钎料钎焊2A01铝合金钎焊接头力学性能。研究表明，88Zn-12Al钎料显微组织为枝状的共析组织与黑白相间的共晶组织。铺展试验表明，随着试验温度的升高，88Zn-12Al在2A01铝合金的铺展面积增大，铺展表面也随之更加光滑。2A01铝合金钎焊接头力学性能试验研究表明，钎焊接头均断裂于焊缝，焊缝的抗拉强度略低于母材抗拉强度，对接接头的强度为162.77MPa，搭接接头的强度值为156.11MPa。关键词 88Zn-12Al钎料,2A01铝合金,钎焊,力学性能目 录
1 绪论 1
1.1 铝及铝合金的钎焊方法 1
1.2 铝及铝合金钎焊的钎剂、钎料 4
1.3 本课题研究的内容 4
2 研究方法及试验过程 5
2.1 本课题研究的流程图 5
2.2 钎料合金的制备 6
2.3 88Zn-12Al钎料铺展试验 7
2.4 炉中钎焊制备钎焊接头 9
2.5 钎焊接头力学性能测试方法 9
2.6 钎料合金及钎焊接头显微组织分析 10
3 88Zn-12Al钎料的显微组织 11
4 88Zn-12Al钎料在2A01铝合金表面的铺展性能 12
4.1 88Zn-12Al钎料在2A01铝合金表面的铺展试验情况 13
4.2 88Zn-12Al钎料在 2A01 铝合金表面的铺展面积试验结果 14
5 88Zn-12Al钎料钎焊2A01铝合金接头力学性能 14
6 88Zn-12Al钎料钎焊2A01铝合金钎焊接头显微组织 16
6.1 88Zn-12Al钎料熔化时间 16
6.2 钎焊接头的焊后清洗 17
6.3 钎焊接头显微组织 17
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
铝合金不仅具备高的比强度、比模量、疲劳强度和良好耐腐蚀
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
8Zn-12Al钎料钎焊2A01铝合金钎焊接头显微组织 16
6.1 88Zn-12Al钎料熔化时间 16
6.2 钎焊接头的焊后清洗 17
6.3 钎焊接头显微组织 17
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
铝合金不仅具备高的比强度、比模量、疲劳强度和良好耐腐蚀性，还具备良好的成形加工性和优良的焊接性，因此成为使用最普遍的一类有色金属合金材料 [1]。目前，随着铝合金在汽车制造、造船业、国防和航天航空、家具制造、娱乐和体育工具业等制造领域越的使用越来越普及 [2]。近几年，对铝及铝合金的钎焊技术的研究越来越多，随着对新材料研究的新方法不断的出现越来越多，铝及铝合金的钎焊工艺也到了快速成长阶段，其中，对钎焊方法、钎料及钎剂的研究都得到很大的发展。
1.1 铝及铝合金的钎焊方法
钎焊是利用比母材熔点低的金属材料作为钎料，加热母材到一定温度（高于钎料，低于母材），熔化的钎料润湿填充任处于固态的母材间隙，形成一种牢固接头的方法[3]。铝及其合金常采取火焰钎焊、气焊、焊条电弧焊、TIG 焊、MIG 焊、电子束焊、搅拌摩擦焊接和炉中钎焊等。
1.1.1 火焰钎焊
火焰钎焊，其设备简单，钎焊加热热源广泛，操作简便，而且钎焊接头质量稳定，因此得到广泛的应用。火焰钎焊主要适合用于钎焊小尺寸焊件和单件生产，有多种火焰可以使用。我国曾与其他国家合作研究了一种介于液化气与氧乙炔之间的夏普气。这种气体火焰不强烈，其强度比液化气高比氧乙炔的强度低，是一种不错的铝钎焊加热燃气。但与别的钎焊连接方式相比，铝及铝合金火焰钎焊加热对温度掌握难以控制，因此进行火焰钎焊的操作者要有足够的操作经验。
1.1.2 气焊
气焊是通过气体燃烧反应所释放出热量进行加热，使母材和焊丝熔化填充焊缝形成钎焊接头的工艺方法。焊铝及铝合金的气焊，溶剂是必需品，用于处理气焊过程中母材表面所形成的氧化膜，溶剂牌号为QJ401。氧乙炔焊铝是通过乙炔和氧气的燃烧反应释放出所需热量达到钎焊目的一种气焊方法，其操作简单，有很强的机动性，设备也简单的工艺方法。对小零件适合和薄板的焊接很适用，其缺点是热量难于集中、生产效率不高，不适合批量生产、变形比较大、焊接质量不稳定。
1.1.3 焊条电弧焊
焊条电弧焊一般用于焊接板厚4 mm 以上的材料，采用直流反接，主要用在纯铝、铝锰、铸铝以及对一些铝镁合金结构的焊接和补焊。因为铝熔点低、导电性优良，通过电流大，焊条熔化速度很快，不容易进行焊接操作，因此焊条电弧焊对焊工的技术水平要求较高，再加上焊条目前市场上很少销售，一般焊接时都需要自制，工序繁琐，因此，目前国内很少使用焊条电弧焊。
1.1.4 TIG 焊接
TIG 焊是铝熔化焊接方法中采用最普遍的工艺方法之一，一般采取交流TIG 焊接。在交流TIG焊接中，工件在焊接过程中产生的氧化膜可以在电流负半波时得以去除，正半波的阳极高温对铝的融化是有益的。早期使用广泛的交流TIG氩弧焊是利用正弦波的弧焊变压器，其结构简单、便于操作，可是需要在负半波时进行脉冲稳弧和主回路存在直流分量问题，就造成设备的繁琐化。另外，弧焊变压器负半波电流的保持的时间和大小不不能调节，因此该设备的可调节性能差，焊接质量不佳。随着晶闸管和逆变技术的发展，矩形波交流TIG 展现出独特的特点，其电弧稳定性好，无直流分量问题，且电弧负半波参数可调等[4]。在数字电路调制下，当今TIG 焊机既可以实现方波输出，负半波可调，并且对脉冲方波交流输出的研究得以成功，使铝合金的交流脉冲焊接成为现实。交流脉冲既熔池表面氧化膜的清理有很高的效率，也可以通过脉冲参数的调节实现焊接热输入的调节，容易实现薄板的焊接[5]。
目前矩形波交流TIG 焊电源有两种方法[6]：一是晶闸管带电抗器，该交流方波电源电弧有很好的稳定性，交直流脉冲输出可以通过线路变换来得以实现，但其负半波持续时间具有不可调性。二是二次逆变电源，通过对直流弧焊机进行逆变输出交流方波，或采用逆变焊机进行二次低频逆变输出即可。二次逆变电源的特点是负半波参数可调和设备质量轻，相对晶闸管带电抗器更具优势，目前市场上常见为这种类型。
1.1.5 MIG 焊接
MIG 焊以持续送进焊丝作为其中的一个电极，以工件为另一个电极，在惰性气体保护下，利用两极电弧之间的相互作用下产生的热量来熔化焊丝和母材形成焊缝。为保证电弧燃烧稳定，熔滴过渡的稳定，产生飞溅少，MIG 焊一般采用直流反极性。在反接时，由于电弧的阴极雾化作用，母材表面的氧化膜被清理。而正接时，焊丝为负极，常会出现阴极斑点上爬到焊丝的固体区燃烧，电弧以包围熔滴的形态出现，减少了电磁收缩力对熔滴的过渡促进作用[7]。熔滴过渡是由于重力作用，造成粗滴过渡，使产生的电弧不稳定，对焊缝的成形产生不良影响。
1.1.6 TIG焊接
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1 绪论 1
1.1 铝及铝合金的钎焊方法 1
1.2 铝及铝合金钎焊的钎剂、钎料 4
1.3 本课题研究的内容 4
2 研究方法及试验过程 5
2.1 本课题研究的流程图 5
2.2 钎料合金的制备 6
2.3 88Zn-12Al钎料铺展试验 7
2.4 炉中钎焊制备钎焊接头 9
2.5 钎焊接头力学性能测试方法 9
2.6 钎料合金及钎焊接头显微组织分析 10
3 88Zn-12Al钎料的显微组织 11
4 88Zn-12Al钎料在2A01铝合金表面的铺展性能 12
4.1 88Zn-12Al钎料在2A01铝合金表面的铺展试验情况 13
4.2 88Zn-12Al钎料在 2A01 铝合金表面的铺展面积试验结果 14
5 88Zn-12Al钎料钎焊2A01铝合金接头力学性能 14
6 88Zn-12Al钎料钎焊2A01铝合金钎焊接头显微组织 16
6.1 88Zn-12Al钎料熔化时间 16
6.2 钎焊接头的焊后清洗 17
6.3 钎焊接头显微组织 17
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
铝合金不仅具备高的比强度、比模量、疲劳强度和良好耐腐蚀
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
8Zn-12Al钎料钎焊2A01铝合金钎焊接头显微组织 16
6.1 88Zn-12Al钎料熔化时间 16
6.2 钎焊接头的焊后清洗 17
6.3 钎焊接头显微组织 17
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
铝合金不仅具备高的比强度、比模量、疲劳强度和良好耐腐蚀性，还具备良好的成形加工性和优良的焊接性，因此成为使用最普遍的一类有色金属合金材料 [1]。目前，随着铝合金在汽车制造、造船业、国防和航天航空、家具制造、娱乐和体育工具业等制造领域越的使用越来越普及 [2]。近几年，对铝及铝合金的钎焊技术的研究越来越多，随着对新材料研究的新方法不断的出现越来越多，铝及铝合金的钎焊工艺也到了快速成长阶段，其中，对钎焊方法、钎料及钎剂的研究都得到很大的发展。
1.1 铝及铝合金的钎焊方法
钎焊是利用比母材熔点低的金属材料作为钎料，加热母材到一定温度（高于钎料，低于母材），熔化的钎料润湿填充任处于固态的母材间隙，形成一种牢固接头的方法[3]。铝及其合金常采取火焰钎焊、气焊、焊条电弧焊、TIG 焊、MIG 焊、电子束焊、搅拌摩擦焊接和炉中钎焊等。
1.1.1 火焰钎焊
火焰钎焊，其设备简单，钎焊加热热源广泛，操作简便，而且钎焊接头质量稳定，因此得到广泛的应用。火焰钎焊主要适合用于钎焊小尺寸焊件和单件生产，有多种火焰可以使用。我国曾与其他国家合作研究了一种介于液化气与氧乙炔之间的夏普气。这种气体火焰不强烈，其强度比液化气高比氧乙炔的强度低，是一种不错的铝钎焊加热燃气。但与别的钎焊连接方式相比，铝及铝合金火焰钎焊加热对温度掌握难以控制，因此进行火焰钎焊的操作者要有足够的操作经验。
1.1.2 气焊
气焊是通过气体燃烧反应所释放出热量进行加热，使母材和焊丝熔化填充焊缝形成钎焊接头的工艺方法。焊铝及铝合金的气焊，溶剂是必需品，用于处理气焊过程中母材表面所形成的氧化膜，溶剂牌号为QJ401。氧乙炔焊铝是通过乙炔和氧气的燃烧反应释放出所需热量达到钎焊目的一种气焊方法，其操作简单，有很强的机动性，设备也简单的工艺方法。对小零件适合和薄板的焊接很适用，其缺点是热量难于集中、生产效率不高，不适合批量生产、变形比较大、焊接质量不稳定。
1.1.3 焊条电弧焊
焊条电弧焊一般用于焊接板厚4 mm 以上的材料，采用直流反接，主要用在纯铝、铝锰、铸铝以及对一些铝镁合金结构的焊接和补焊。因为铝熔点低、导电性优良，通过电流大，焊条熔化速度很快，不容易进行焊接操作，因此焊条电弧焊对焊工的技术水平要求较高，再加上焊条目前市场上很少销售，一般焊接时都需要自制，工序繁琐，因此，目前国内很少使用焊条电弧焊。
1.1.4 TIG 焊接
TIG 焊是铝熔化焊接方法中采用最普遍的工艺方法之一，一般采取交流TIG 焊接。在交流TIG焊接中，工件在焊接过程中产生的氧化膜可以在电流负半波时得以去除，正半波的阳极高温对铝的融化是有益的。早期使用广泛的交流TIG氩弧焊是利用正弦波的弧焊变压器，其结构简单、便于操作，可是需要在负半波时进行脉冲稳弧和主回路存在直流分量问题，就造成设备的繁琐化。另外，弧焊变压器负半波电流的保持的时间和大小不不能调节，因此该设备的可调节性能差，焊接质量不佳。随着晶闸管和逆变技术的发展，矩形波交流TIG 展现出独特的特点，其电弧稳定性好，无直流分量问题，且电弧负半波参数可调等[4]。在数字电路调制下，当今TIG 焊机既可以实现方波输出，负半波可调，并且对脉冲方波交流输出的研究得以成功，使铝合金的交流脉冲焊接成为现实。交流脉冲既熔池表面氧化膜的清理有很高的效率，也可以通过脉冲参数的调节实现焊接热输入的调节，容易实现薄板的焊接[5]。
目前矩形波交流TIG 焊电源有两种方法[6]：一是晶闸管带电抗器，该交流方波电源电弧有很好的稳定性，交直流脉冲输出可以通过线路变换来得以实现，但其负半波持续时间具有不可调性。二是二次逆变电源，通过对直流弧焊机进行逆变输出交流方波，或采用逆变焊机进行二次低频逆变输出即可。二次逆变电源的特点是负半波参数可调和设备质量轻，相对晶闸管带电抗器更具优势，目前市场上常见为这种类型。
1.1.5 MIG 焊接
MIG 焊以持续送进焊丝作为其中的一个电极，以工件为另一个电极，在惰性气体保护下，利用两极电弧之间的相互作用下产生的热量来熔化焊丝和母材形成焊缝。为保证电弧燃烧稳定，熔滴过渡的稳定，产生飞溅少，MIG 焊一般采用直流反极性。在反接时，由于电弧的阴极雾化作用，母材表面的氧化膜被清理。而正接时，焊丝为负极，常会出现阴极斑点上爬到焊丝的固体区燃烧，电弧以包围熔滴的形态出现，减少了电磁收缩力对熔滴的过渡促进作用[7]。熔滴过渡是由于重力作用，造成粗滴过渡，使产生的电弧不稳定，对焊缝的成形产生不良影响。
1.1.6 TIG焊接
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