铝钢异种材料焊接现状与

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【摘 要】当今科技的高速发展无疑让各个领域的技术都得到了滋润的甘露,在工业这一块儿,尤其如此.改革开放以来,国内一直实行科学发展道路,全面推出可持续发展战略,这就推动了一些产业的技术革新,像铝钢异种材料的焊接技术在新世纪的今天就有了极大的发展.但是,从总体来讲,这些异种材料的焊接技术发展的速度还比较缓慢,整体上可走向产业化发展.

【关 键 词】铝钢焊接技术产业化

新中国成立以来实行的科技强国战略全面推动了科学技术的发展,越来越高的经济水平也要求相应的“绿色生活”出现,随之而来的需求催化了异种材料混合的诞生,而铝合金就是其中的典型.铝合金是由铝和钢等其他一些异种材料通过焊接技术得来的焊接物,这种新型的钢材具有轻和硬度强的特点,如今在航天航空业、船舶制造业等机械制造业方面应用得十分广泛.不过,铝钢这种异种材料焊接则在技术上的要求更高.这几年,通过国家的大力研究已经研究出了一些焊接技术,像常见的激光焊、钎焊、电子束焊等等,不过这些技术应用在铝钢的焊接上还存在着一些问题,需要进一步地研究才能推进铝合金材料的大量生产和广泛应用.

一、当下铝钢异种材料焊接存在的情形

异种材料的焊接具有一定的难度,尤其是铝钢这一类的金属,既要分析它们各自的活泼程度、熔点等化学属性,同时又要考虑到它们结合的材料是否会具有大众所需的轻、薄等物理属性.而且,对于一些反映比较大的材料,在接口处可能会出现变形或裂纹,从而导致接口易损且易断.现如今在铝钢异种材料的应用方面使用得最广泛的焊接技术,莫过于通过熔化来实现焊接的熔焊、利用压力实现焊接结合的压焊以及采用不同种类的钎料来实现异种材料的融合的钎焊.

(一)熔焊技术在铝钢异种材料中的应用

所谓熔焊,是非常常见的一种焊接方法,它指的是通过电流、激光和气体等方式来对两种相同和不同的材料进行对接.在焊接的过程中,熔焊需将焊接接头拿到高温下进行融化,然后再将两个被焊的接头紧紧连接在一起,之后经过冷却、重力等工序完成两个工件的融合.现在这种焊接技术主要是被应用在异种材料的相互焊接中.这种类型的焊接方法一个是要用焊条和电弧来实行焊接、一个是利用气体进行保护焊接,还有就是用电子束来充当热量源来完成焊接以及用激光衔接等.

铝和钢相比较来说,相互的溶解度都有限且在化学和物理性能方面脾性也大不相同,如果在焊接时不注意降低稀释率,并且在焊接过程中使用了大电流和高焊速,那么就易导致接口部分由于组织的不均匀问题而产生易脆的化合物.

(二)压焊技术在铝钢异种材料中的应用

相对于熔焊来说,压力焊接技术是一种典型的固相焊接方法,它在使用时就不需要进行金属熔化,它焊接的温度一般都会比所焊的金属的熔点低.不过也有一些金属工件需要在焊接前加热到熔化的状态,可是到最后还是要利用固相结合的原理来形成新的接头.当然,在铝钢这种异种材料的焊接中,一般采用的是电阻的焊接技术和摩擦焊接技术等焊接技术.

一般来讲,压焊焊接会通过两种方式来进行:其中之一便是加热将要被焊的金属至熔化状态,再利用压力来实行金属之间的相互结合;再一个就是不用对金属进行加热,而是单靠强大的压力来压缩金属,从而使金属间的原子逐步接近并最终靠拢融合在一起,形成新的合成材料.

(三)钎焊技术在铝钢异种材料中的应用

当然,不光是熔焊和压焊在铝钢的应用中起到很大的作用,钎焊的焊接方法同样也能实现铝合金的完美结合.钎焊对所使用的钎料比较讲究,通常要求钎料的金属的熔点比较低,然后将焊件和这些钎料都加热到熔化的状态,最后利用一些焊接技术原理来实现异种材料的焊接.

钎焊铝钢这种异种材料时,虽然两种材料的性能差别较大,但是由于钎焊对自身的性能要求不高,因此焊接时产生的影响小,也就不会造成较大的变形.这样,利用钎焊焊接出来的接头不仅外表整齐而且要求的设备比较简单,且能够同时完成多缝焊接.不过,它也存在缺点,就是钎焊焊接出来的接头,通常它的强度会比较低,而且耐热能力也不及熔焊和压焊焊接出来的接头好.

二、未来铝钢异种材料焊接的发展预想

目前,熔焊、压焊和钎焊这几种焊接技术在铝钢这种异种材料的焊接中已经应用得比较广.但是“人无完人”,这些焊接技术也是一样,都各自存在着一些缺陷.不过,只要适当地对铝钢材料的焊接技术进行改进,并且给出一些可行的方案,那么这方面还是会取得较大的发展的.

铝钢焊接技术可进行互补应用

在分析各种焊接技术在铝钢异种材料的焊接中的应用时,我们可以看到不管是熔焊、压焊还是钎焊,它们各自都有着不同程度的优势和劣势.像熔化焊通常需要填充材料,常用的一些材料或设备都是成本比较大的;而压力焊焊接时,通常需要的设备都是资本比较高的,需要投入大量资金,不利于效益的提高;相对于前两种,钎焊的设备简单、投入资金少,但是它的接头却不牢固,耐热能力差.

虽然这几种焊接技术都有缺陷,但是都是用来实现铝钢异种材料焊接的必要技术.如果说,要摈弃这些焊接技术再重新研制更完美的技术,在现在的经济能力和经济效益来看,都是不理智的.不过,我们可以将这三种焊接技术充分利用起来,参差互补,综合应用在铝钢材料的焊接中,那么必能完善铝钢的焊接操作.

铝钢异种材料的焊接技术可走向产业化

随着生产力的发展,铝钢异种材料的焊接技术已经应用得越来越广泛,但是主要还是零散地应用在一些大中型企业.据中华机械网在2008年发表的讯息我们可以看到,就目前的形式来看,异种材料的焊接技术还是比较得成熟,而且各行各业对这一技术的需求也比较大,因此,它的产业化潜力比较大.像现在国内的汽车等交通工具大部分使用的都是柴油机,而作为柴油机的重要部件的发动机增压器的焊接技术已经得到很好的完善.如果,这些技术能够实现产业化的发展,那么带来的收益将是可观的.

但是,通常需要投入产业化的资本比较大,一些企业难以承受这种高风险.因此,真正要想实现产业化还得从各个方面共同努力.首先,国家在政策上要积极给予产业化的支持.政府要大力鼓励技术产业化,对于一些企业进行的自主研发和革新技术给予一定的补贴,或者在直接投入、返还税收方面,大力支持那些技术产业,这样以来就可以形成一个良性的循环.另外,国家需要明确制定一些规章制度,来保证这种产业化的顺利进行.另一方面,要想取得发展,企业自身还是要做出最大的表态.一般来说,技术都是任何一个产业的核心竞争力,因此每个企业最好可以自己配备技术设施.当然,研发是一个大量消耗人力物力的工程,因此需要企业投入大量的资金,而且在短时期内这些资金的本金还难以回收.不过,如果几个相同类型的异种材料焊接制造企业能够进行合作研发,然后进行资源共享,那么对于异种材料焊接这一技术的产业化的实现,将是指日可待.

总而言之,产业化就像设置一个产业链,不是一朝一夕的事情,但是只要通过各个方面的共同努力,铝钢异种材料焊接技术的产业化,在未来的日子里,它的发展前景还是很好的.

三、结论

一直以来,铝钢的焊接问题都是专家在致力于研究的一个课题.只要铝钢这种异种材料的焊接技术能够达到一个高度,那么其他异种材料的焊接将会变得简单而高效.但是,如果要想这一技术得到较大的发展,还是需要进行自主研发,并且,就像专家在新闻中指出,实现异种材料的产业化也未尝不是异种材料未来发展的一个光明大道.

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