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香蕉懒了铝合金薄壁零件焊接变形和焊道缺陷控制技术及应用近年来, 随着我国航天航空产业的高速迅猛发展, 铝合金作为一种理想的轻质材料, 在航空航天领域的使用也越来越多。铝合金材料具有减轻飞机结构重量、提高结构性能等明显优势。铝合金薄壁零件在航空领域的逐步应用, 是实现飞行器的整体、轻质、高效目标的必由之路。焊接技术作为航空航天领域的关键连接技术, 是实现各种材料构件连接的重要途径和手段, 已由原来的辅助制造工艺演变成为飞机制造中的关键技术。铝合金厚壁零件焊接在飞机零件制造中较为常见, 焊接工艺技术较为成熟。随着铝合金薄壁零件的日益增加,无疑加大了焊接制造的难度,如何控制铝合金薄壁零件焊接缺陷和焊后变形已经成为保证零件焊接质量的一项重要的环节。传统的铝合金钣金零件焊接通常采用焊前零件酸洗, 焊接过程中用一套焊接工装进行定位焊接, 焊后修整等方式完成焊接。这种焊接工艺流程对于普通的厚壁零件是完全没有问题的,但是对于薄壁零件的焊接, 由于热源的移动对金属造成不均匀加热, 在熔池附近造成极大的温度梯度,引起焊接应力和变形。反应在薄壁焊接零件上, 焊接残余应力和变形的直观表现为零件的翘曲变形。再者由于薄壁零件焊接参数不好控制, 电流稍大舅造成零件烧穿, 电流稍小焊丝和母材融合不好久形成堆焊。造成产品质量不稳定、报废返修率高、结构尺寸偏离设计要求,同时也影响飞机结构的安全和可靠性。造成焊接结构变形的主要因素包括: 材料因素、制造因素、结构因素。材料因素造成结构的变形主要是与材料的热物理特性、力学性能等有关;制造因素主要是零件在焊接制造过程中采用的焊接工艺方法、焊接变形控制工艺措施、工装夹具约束状态等; 结构因素主要是零件本身设计的尺寸、焊缝位置、结构强度和刚性等。通常我们采用焊接变形控制技术是在材料和结构特性稳定的情况下, 采用合理的工艺措施或手段, 在焊接过程中主动和焊后被动控制焊接变形、减少焊接缺陷。这种方法应用于民机 CESSNA 项目中某项壁厚仅为 m 的焊接零件上取得了很好的效果。焊接变形控制方法焊接变形控制方法按照使用的时间顺序分为焊前、焊接过程中和焊后三种,常见的焊接变形控制方法有: 焊前控制方法: 1. 预变形技术 2. 预拉伸技术焊接过程中控制方法: 1. 优化焊接参数法 2. 合理焊接顺序法 3. 刚性夹具固定法 4. 动态低应力无变形技术 5. 静态低应力无变形技术焊后控制方法; 2. 焊后滚压技术民机 CESSNA 项目中排风管是一项壁厚仅为 的铝合金零件,零件外形小巧, 结构较为复杂, 焊道数量多且都为角接焊缝, 焊接难度很大。在以往的焊接制造过程中返修报废率居高不下, 荧光渗透检查不合格率极高。在分析了该零件的结构特性和焊接工艺性后, 结合生产进度和生产实际条件, 无法使用焊前控制方法、动态低应力无变形技术、静态低应力无变形技术、焊后滚压技术。优化参数法优化参数法, 即在焊接规范给出的焊接参数范围的基础上, 在焊接零件的过程中根据实际焊缝的质量调整焊接参数, 直至找出能焊接出最理想焊缝的焊接参数, 减少热输入。合适的焊接参数不仅能减少焊接变形还能避免烧穿、夹钨、气泡等焊接缺陷的产生。既制作与零件同材料、同厚度的试验件进行焊接参数调试实验。依据焊接规范等相关文件中规定的焊接参数,选用 3 组焊接参数在 10 组试件上