轻金属焊接技术

科学技术的发展使铝、镁、钛及其合金等轻金属的应用日趋广泛。轻金属具有特殊的性能，但是轻金属焊接比常规钢铁材料的焊接更复杂。《轻金属焊接技术》从实用性角度对国防和社会经济发展中轻金属(如铝、镁、钛及其合金)的特点、焊接性、焊接方法选用和工艺要点等做了系统地阐述，特别是针对铝、镁、钛及其合金等轻金属的应用，给出一些焊接产品开发和生产中成功的实例。书中阐明的优选焊接技术，为读者掌握轻金属焊接要点和工程应用或新产品开发提供理论指导和实践中成功的经验。
《轻金属焊接技术》主要供从事与轻金属研发、焊接生产相关的工程技术人员、管理人员、质量检验人员和技术工人使用，也可供高等院校师生、科研院(所)、厂矿企业的相关人员参考。

第1章 概述
1.1 轻金属焊接的发展
1.1.1 轻金属发展的战略意义
1.1.2 轻金属焊接现状
1.2 轻金属的分类及性能
1.2.1 轻金属的分类
1.2.2 轻金属的主要特性
1.2.3 轻金属的热处理
1.3 轻金属的焊接应用
1.3.1 轻金属焊接的难易程度
1.3.2 铝及其合金的焊接应用
1.3.3 镁及其合金的焊接应用
1.3.4 钛及其合金的焊接应用

第2章 轻金属焊接方法
2.1 钨极氩弧焊
2.1.1 钨极氩弧焊的特点
2.1.2 电源极性及应用范围
2.1.3 钨极氩弧焊的焊接材料
2.1.4 轻金属钨极氩弧焊工艺
2.1.5 特种钨极氩弧焊技术
2.2 熔化极氩弧焊
2.2.1 熔化极氩弧焊的特点
2.2.2 熔化极氩弧焊的熔滴过渡
2.2.3 保护气体和焊丝
2.2.4 轻金属熔化极氩弧焊工艺
2.2.5 脉冲熔化极氩弧焊
2.3 激光焊
2.3.1 激光焊的特点
2.3.2 轻金属激光焊的工艺特点
2.3.3 激光一电弧复合焊接技术
2.3.4 轻金属激光焊的应用
2.4 搅拌摩擦焊
2.4.1 搅拌摩擦焊的特点
2.4.2 搅拌摩擦焊的产热和塑性流变
2.4.3 搅拌摩擦焊设备及工艺
2.4.4 轻金属搅拌摩擦焊的特点
2.4.5 搅拌摩擦焊缺陷与摩擦塞焊修复

第3章 铝及铝合金焊接
3.1 铝及铝合金的特性和焊接特点
3.1.1 铝及铝合金的分类、成分和性能
3.1.2 铝及铝合金的焊接特点
3.1.3 铝合金焊接方法的选用
3.1.4 铝用焊接材料
3.2 铝及铝合金的焊接性分析
3.2.1 焊缝中的气孔
3.2.2 焊接热裂纹
3.2.3 焊接接头的力学性能
3.2.4 铝合金焊接修复和焊接性评定
3.3 铝及铝合金焊接工艺
3.3.1 焊前准备
3.3.2 铝及铝合金的气焊
3.3.3 铝及铝合金的钨极氩弧焊
3.3.4 铝及铝合金的熔化极氩弧焊
3.3.5 铝及铝合金的搅拌摩擦焊
3.3.6 铝及铝合金的钎焊
3.4 铝及铝合金焊接实例
3.4.1 铝制冷凝器端盖的气焊
3.4.2 铝制容器手工TIG焊
……
第4章 镁及镁合金的焊接
第5章 钛及钛合金的焊接
第6章 异种轻金属的焊接
参考文献

    认为在熔池中填加硫化物、氯化物、氧化物后，熔池上的电弧阳极斑点出现明显的收缩，同时产生较大的熔深。填加活性剂后，熔池产生的金属蒸气受到抑制。由于金属粒子容易被电离，在金属蒸气减少的情况下，只能形成较小范围的阳极斑点，电弧导电通道紧缩，在激活熔池内部电磁对流的同时，熔池表面的等离子对流受到减弱，从而形成较大的熔深。这种解释对非金属化合物的活性剂有说服力，但对金属化合物不适用。
     （3）表面张力理论。认为熔池金属流动状态对焊缝熔深起重要影响。常规熔池金属具有负的表面张力温度系数，在熔池表面形成以熔池中心向熔池周边的表面张力流，得到浅而宽的焊缝。但当熔池金属中存在某微量元素或接触到活性气氛时，熔池金属的表面张力降低，转变为正温度系数，使熔池金属形成以熔池周边向熔池中心的表面张力流。熔池中心的液态金属携带电弧热量从表面直接流向熔池底部，加强了对熔池底部的加热效率，增大了熔深。
     不同的活性剂对电弧及熔池有不同的作用，氟化物和氯化物影响电弧的可能性较大，非金属氧化物影响阳极区的可能性较大，而金属氧化物影响熔池表面张力的作用较大。无论哪种作用，最终的效果是相同的，活性剂的作用增大了熔深。
     熔化极氩弧焊是利用氩气或富氩气体作为保护介质，采用连续送进可熔化的焊丝与。燃烧于焊丝与工件间的电弧作为热源的电弧焊。这种方法焊接质量稳定可靠，适于焊接铝、镁、钛及其合金等轻金属中厚板，也适于不锈钢、耐热钢和低合金钢。
     采用的惰性气体可以是氩（Ar）、氦（He）或Ar+He混合气体。因惰性气体与液态熔池不发生化学冶金反应，只起包围焊接区域使之与空气隔离的作用，所以电弧燃烧稳定，熔滴向熔池过渡平稳，飞溅小。熔化极氩弧焊的主要特点如下。
     （1）可以焊接大多数的金属，适合于铝、钛及其合金等轻金属；焊接中氧化烧损极少，只有少量的蒸发损失，焊接冶金过程比较单纯。
     （2）生产率较高、焊接变形小。由于是连续送丝，允许使用的电流密度较高，焊接熔深大，填充金属熔敷速度快；用于焊接厚度较大的铝、钛及其合金时生产率比钨极氩弧焊高，焊件变形比钨极氩弧焊小。
     （3）熔化极氩弧焊的电弧是明弧，焊接过程参数稳定，易于检测及控制，容易实现自动化。绝大多数的弧焊机器人采用这种焊接方法。
     （4）对氧化膜不敏感，一般采用直流反接，焊接铝、镁及其合金时可以不采用具有强腐蚀性的熔剂，而依靠很强的阴极破碎作用自动去除氧化膜，提高焊接质量。焊前几乎无需去除氧化膜的工序。
     （5）可获得含氢量较低的焊缝金属；焊接过程烟雾少，可以减轻对通风的要求。
     （6）可以通过采用短路过渡和脉冲进行全位置焊接；焊道之间不需清渣，可以用更窄的坡口间隙，实现窄间隙焊接，节省填充金属和提高生产率。 ……