2023年-铝合金先进焊接工艺.docx

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1、铝合金先进焊接工艺时间：2008-10-17 09:04:12 来源： 作者：一、铝合金焊接的特点铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能 好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中，采用铝合金代替钢板材料焊接，结构重量可减轻50% 以上。铝合金焊接有几大难点：铝合金焊接接头软化严重，强度系数低，这也是阻碍铝合金应用的最大障碍；铝合金表面易 产生难熔的氧化膜(AI2O3其熔点为2060C),这就需要采用大功率密度的焊接工艺；铝合金焊接容 易产生气孔；铝合金焊接易产生热裂纹；线膨胀系数大，易产生焊接变形；铝合金热导率大(约 为钢的4倍)，相同焊接速度下，热输入要比焊接

2、钢材大24倍。因此，铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。二、铝合金的先进焊接工艺针对铝合金焊接的难点，近些年来提出了几种新工艺，在交通、航天、 航空等行业得到了一定应用，几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点，焊后接头性能良好，并 可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。1 .铝合金的搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding)是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991年提出的新的固态塑性连接工艺。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入 工件待焊部位，通过搅拌头高速旋转与工件间

3、的搅拌摩擦，摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态, 并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使焊件压焊在一起。由于搅拌摩擦焊过程中 不存在金属的熔化，是一种固态连接过程，故焊接时不存在熔焊的各种缺陷，可以焊接用熔焊方法难 以焊接的有色金属材料，如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。目前 搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(AICu)、5000 系列(Al-Mg)、6000 系列(Al - Mg - Si)、7000 系列(Al-Zn)、8000 系列(Al -Li)等。国外已经进入工业化生产阶段，在

4、挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m的结构件，美 国洛克希德马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件。铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成，焊缝区晶粒细化，无熔焊的树枝晶, 组织细密，热影响区较熔化焊时窄，无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷，综合性能良好。与传统熔 焊方法相比，它无飞溅、烟尘，不需要添加焊丝和保护气体，接头性能良好。由于是固相焊接工艺， 加热温度低，焊接热影响区显微组织变化小，如亚稳定相基本保持不变，这对于热处理强化铝合金及2）镒酸钾着金黄色的质量，与阳极氧化和封孔的工艺控制关系极大。膜厚要在1215pm膜太薄，颜色 发红不鲜艳。封孔

5、质量不好光照后退色。3）着色的电极面积之比宜大于1： 1。极板松动、破损和电极比小都会影响着深色或引起表面“小白点” 和挂料中间“白圈，4）生产普通金黄色时，可以采取氧化膜扩孔方法加深颜色，如在氧化槽中浸泡24min,酸性水先槽中 浸泡1020min,或着色槽中浸泡35min。不过此时要严格保证封孔质量。5）生产电泳金黄色时，不能采用扩孔法加深颜色。相反要适当降低氧化槽和着槽的温度，加快转移速 度，甚至还要适当降低电泳层的固化温度，以避免着色小白点，固化退色等缺陷。（3） “钛金”色（以硒酸盐为主盐）。这也是一种金黄色，但与锦酸盐的金黄色有较大差异，比较接近于 黄金色调，因此也称“K金”色。我

6、国一般称为“钛金”色，实际上根本与钛无关，国外也有玫瑰金之称。电泳 钛金色在固化时也有退色问题，因此固化炉温差要求在5以内，温度也应适当降低。互挤压材阳极氧化着色工艺一阳极氧化处理时间：2008-10-17 09:08:54 来源： 作者：（1）基本过程。表面预处理后难免出现型材松动，在进入氧化槽前一般要再紧料一次，以确保导电良好。 导电不良会引起电解着色的许多问题，如色浅、色差等。铝合金挤压材阳极氧化一般用直流硫酸阳极氧化， 阳极是特加工的铝型材，阴极用挤压的铝板或6063板。为了增加刚性，可将阴极断面制成齿状或波纹状， 小厂也可用铅板。小零件的阳极氧化可以用交流电，阴阳两极都用面积相同的待

7、处理铝零件，处理时间应 比直流氧化延长1倍以上。（2）工艺条件与膜厚。硫酸阳极氧化得到的是多孔膜，氧化开始瞬间生成类似阻挡层的薄膜，膜在硫 酸中溶解出现孔洞，孔洞延长使膜生长。膜的厚度与通过电量成正比，也就是与电流密度和氧化时间成正 比。氧化膜厚度按公式6=klt计算，其中5为氧化膜厚度（pm）,I为电流密度（A/dm2）为电解时间（min）, k为系数，一般取0.3,实际上k值是由试验确定的，它与工艺参数密切相关，在同样工艺下，厚膜与薄膜 也不同。此外，氧化膜厚度也不可能随阳极氧化时间无限增加，而是有一个与工艺条件有关的极限氧化膜 厚度。在生产厚膜时，一般适当降低硫酸浓度和温度，提高电流密度

8、，并采取空气搅拌。（3）阳极氧化处理的工艺操作要点:1）硫酸阳极氧化一般选恒流，根据阳极氧化总面积和电流密度计算出总电流，对有型腔的铝材，氧化 面积应计算大约100300mm 一段的内表面面积。2）需要电解着色处理的，每一挂料应是一种规格，以避免色差。3）导电梁与导电座之间接触良好，接触温升小于30。4）单根导电梁，如载流大于8000A时，建议考虑两端导电。5）阴极使用极板套气袋可减少酸气析出，但应加大槽液循环量，最好每小时循环3次以上。槽液循环 在槽底使冷酸液均匀输入槽内。空气搅拌可适当降低循环量，但搅拌一定要均匀平稳，以免绑料松动。6）氧化结束应及时水洗，停电后留在氧化槽时间过长（长于2m

9、in），将影响着色与封孔质量。7）阴极板使用寿命与氧化状态有关，氧化槽开开停停，阴极板最容易损坏。应及时更换损坏的阴极板， 以免阴阳极面积比例失调。8）阳极氧化电压上升应取软启动，电压上升时间一般为1015s。挤压材阳极氧化着色工艺一表面预处理时间：2008-10-17 09:09:35 来源： 作者：铝合金挤压材阳极氧化生产工艺的差别主要表现在表面预处理上，其工艺流程一般为：装料一表面预处理T阳极氧化T两次水洗一着色T两次水洗一封孔T卸料。铝合金挤压材在压力加工和热处理过程中表面黏附的油脂、污物和天然氧化物，在阳极氧化之前必须清 理干净，使其露出洁净的铝基体。传统的化学预处理工艺流程为：脱脂

10、一水洗一碱洗一两次水洗一中和一 水洗。近年来我国预处理工艺有了较大变化。（1）脱脂。除了经过化学或电解抛光的挤压材外，阳极氧化过程中脱脂是必不可少的。如果没有脱脂 或脱脂不够，碱洗后会出现班状腐蚀而造成废品。脱脂方法大致分为碱性脱脂和酸性脱脂两大类。碱性脱 脂能去除重油污，对下面碱洗没有窜液污染，但槽液需要加温，控制不好易造成铝材报废；酸性脱脂用硫 酸，也可用氧化槽排放的硫酸，材质较差的情形，硫酸中加入1020/L硝酸，以防止铝材出现黑班。酸性 脱脂实际上并不能完全去除油污，只起到表面润湿和“松化”，保证碱洗过程均匀腐蚀。酸性脱脂成本低， 控制方便，已被大多数工厂接受。碱性脱脂槽液一般含有碳酸

11、盐、磷酸盐和表面活性剂。所谓“三合一”清 洗指脱脂、碱洗与中和3道工序一次完成，比较适合于品质要求不高的产品。其主要成分是氢氟酸、络合 剂、缓蚀剂和乳化剂等。（2）磨砂。磨吵（也叫砂面）挤压材表面没有明显挤压痕，近年来很受欢迎。挤压材砂面处理主要是3 种方法：一是碱性砂面；二是机械喷砂；三是酸性砂面。长寿碱洗添加剂一般含终合剂、缓蚀剂、分散剂等。为提高金属铝的光亮度，可以加入少量硝酸钠或亚 硝酸钠，为提高磨砂速度，可加入少量氟化钠。络合剂山梨醇的抗沉淀效果优于葡萄糖酸钠。酸性砂面处 理主要在于高浓度氟离子的腐蚀，同时配有氧化剂和缓蚀剂等。（3）中和。铝合金挤压材碱洗后，表面挂灰（碱腐蚀产物）不

12、能溶于碱溶液，也不能水洗干净。而6063 合金然150250g/L硫酸溶液中可以洗净，中和工序也常称除灰或出光。对于挂灰难溶于硫酸的其他铝合 金，可在硫酸中和槽中添加约50g/L硝酸，或在150300g/L硝酸溶液中除灰。硝酸中和液应避免带入氧 化槽，以免影响阳极氧化。即使采用硫酸中和，也不要直接入阳极氧化槽，因为中和槽里有较多杂质离子 （如铁），以减轻窜液污染。表面预处理中出现的“雪花状”班点，一般由原材料引起，在熔炼过程中过多掺入报废型材，如超过30% 就会出现，这是由于报废型材表面氧化膜在熔炼时分散引起的，也可能与杂质（如锌）富集有关。克服雪 花班的措施，一是报废型材在熔炼时控制在10%

13、以下；二是熔铸时熔体约有25min静置时间；三是硫酸脱 脂或中和槽内添加50g/L硝酸。度铝塑板剥离的原因时间：2008-10-17 09:10:19 来源： 作者:铝塑复合板是一种新型装饰材料，因其装饰性强、色彩丰富、经久耐用、质轻、易于加工等特点，在国 内外得到迅猛发展和广泛应用。铝塑复合板的生产在外行人看来非常简单，但实际上它是一种技术含量高的新产品，因而铝塑板产品的 质量控制上就有一定技术难度。这一期讲座主要谈一谈影响铝塑复合板180。剥离强度的因素。铝箔本身质量问题。这虽然是一个比较隐蔽的问题，但已经在铝塑板的质量中体现出来。一方面是铝材 的热处理工艺问题，另一方面有的铝板和生产者在

14、使用回收的废铝时质量控制不严。这就要求铝塑板的生 产者在对材料生产者进行各方面的评价，确定合格分承包方后建立业务往来以确保材料质量。铝板的前处理问题。铝板的清洗与化层质量直接关系到铝塑板的复合质量。铝板首先要经过清洗除去表 面油污杂质等，使表面形成一层致密的化学层，以便于高分子膜产生很好的粘结。但有的厂家在前处理过 程中对处理液的温度、浓度、处理时间、处理液的更新等控制不严，影响清洗质量。更有甚者个别新生产 厂家对铝板不进行任何前处理而直接使用。所有这些必将导致复合质量差、180。剥离强度偏低或不稳定。蕊材的选用问题。因为高分子膜与PE的粘结与其他塑料相比较效果最佳且价格适中，无毒、易加工。

15、所以蕊材选用PE。有些小生产厂家为了降低成本选用粘结效果差且燃烧时会产生致命毒气的PVC,或选 用PE回收料或选用PE原料与下角料混合。这样会因为PE的型号、老化程度等的不同而导致复合温度的 不同，最终表面为复合质量不稳定。高分子膜的选用问题。高分子膜是一种具有特殊性能的粘结材料，它影响复合质量的主要因素。高分子 膜具有两面性，三层共挤而成。一面是与金属粘结，另一面是与PE粘结，中间一层是PE基材，两面的 性质完全不同。两面的材料价格相差悬殊。与铝板店结的材料需要进口，价格昂贵。而与PE融合面的材 料国内就能生产，因此有的高分子膜生产厂家就此大做文章，大量使用PE融合料以偷工减料牟取暴利。 高

16、分子膜的使用具有方向性，正反面不能掉换。高分子膜是一种自解膜，熔化不完全会导致假性复合。早 期强度较高、时间一长，因风化影响会使强度降低，甚至鼓泡或开胶等现象。交高硅铝合金快速凝固的成分和性能状态凝 固 工 艺0 b/MPa00. 2/Mpa8 /%a/ um. (m. k) -1Al-12Si-l. INi热挤离 心 雾 化33325313Al-12Si-7. 5Fe热挤气 体雾 化3252608.5A1-20S1-7. 5Fe热挤体 雾 化3802602Al-25Si-3. 5Cu-0. 5Mg热挤多 级 雾 化37617.4x10-6Al-20Si-5Fe-l. 9Ni热挤气 体雾 化4

17、141Al-17Si-6Fe-4. 5Cu-0. 5Mg热挤喷 射 沉 积550460117.0x10-6Al-20Si-3Cu-lMg-0. 5Fe热挤 +T6气 体雾 化535体1.216.0x10-6Al-25Si-2. 5Cu-lMg-0. 5Mn 锻造 一 490氧化铝的国际标准及国家标准时间:2008-10-17 09:11:52 来源： 作者:国家的标准普遍采用传统的化学分析方法来分析氧化铝的成分品位，方法繁琐，按分析周期，严格按照GB/T15000.115000.51994和YS / T4091998标准的规定,经过制样、混样、定值、均匀性实验、 正态分布试验、稳定性考证、生产

18、分析使用考核等复杂过程，再通过鉴定委员会一致评价，样品成分设计 合理，符合YZ/T272 1998氧化铝产品标准化学成分要求，才能算国家合格产品。小号字体中号字体大号字体存 国家的标准普遍采用传统的化学分析方法来分析氧化铝的成分品位，方法繁琐，按分析周期， 严格按照GB/T15000.115000.5 1994和YS/T409 1998标准的规定，经过制样、混样、定值、 均匀性实验、正态分布试验、稳定性考证、生产分析使用考核等复杂过程，再通过鉴定委员会一致评 价，样品成分设计合理，符合YZ/T272 1998氧化铝产品标准化学成分要求，才能算国家合格 产品。国际标准普遍采用X射线荧光光谱分析，

19、所用标准样品需采用高纯氧化物配制，配制程序复杂, 对分析成分较多的氧化铝样品则严格按照国际标准化组织(ISO)、JB/T4281-1999标准和 ISO51821999(E)国际标准规定，经过制样、混样、定值、均匀性实验、正态分布试验、稳定性考证、 生产分析使用考核等复杂过程，符合X 射线荧光光谱分析的标准；均匀性和稳定性好，定值结果准 确可靠。尤其是在样品合成过程中根据氧化铝比表面积较大，通过具有吸附性能的实际而采用的氧化 铝吸附试验，才能达到国际标准。铝电解自动控制系统设计开发的新视角时间：2008-10-17 09:14:30 来源：作者:简介:本文比较了国内与国外现阶段最先进的铝电解控

20、制系统在设计思想、系统结构和功能上的不同， 从用户的角度提出了铝电解自动控制系统设计开发中可以应用的一些新观点，如平台式框架、高度模 块化结构、效应自动熄灭与波动侦测与处理等。小号字体中号字体大号字体夺摘 要：本文比较了国内与国外现阶段最先进的铝电解控制系统在设计思想、系统结构和功能上的 不同，从用户的角度提出了铝电解自动控制系统设计开发中可以应用的一些新观点，如平台式框架、 高度模块化结构、效应自动熄灭与波动侦测与处理等。关键词：ELAS铝电解自动控制系统平台式模块化网络效应波动配置文件数据分析作者：钟向明张泳美湖北丹江铝业有限责任公司三期技改工程114.5KA大型预焙槽的铝电解控制系统是从

21、德国联合铝 业公司引进的ELAS(electrolysis automation system)o该系统投入运行已一年多，实现了全系列100 台槽92.5%以上的电效，14350以下的交耗，证明是一套稳定优良的控制系统。本文结合实际应用的 体会，将ELAS系统与国内典型的铝电解控制系统进行对比分析，针对软件、硬件以及其间的结合， 提出系统设计和开发的几点新意见。一、平台式的系统框架提供平台式控制系统框架设计，通过参数和配置文档的设置满足特定用户的不同需要，这样的思 想对于降低系统开发成本，提高系统稳定性安全性，丰富系统控制手段与功能等等都是很有必要的。国内控制系统通常是单一生产线对应单一的应用

22、系统，即为特定的生产槽系列设计开发一套特定 的控制系统软硬件供用户使用，系统的专用性很强。这种系统的优点是：界面的免维护性较好，设计 直接针对实际问题，能满足用户的基本要求和特定需要。但这样的系统也存在一些问题，如设计成本 高，开发周期长；系统开放性低，用户调整困难，难以适应实际生产中千变万化的不同槽况；部分槽 控硬件为非标产品等等。ELAS系统的设计使得统一的系统框架可适用于不同的应用环境，如不同的系列电流，同系列不 同的槽电压或下料量等。这就如同WINDOWS WORD一样，为用户提供了功能齐全与可再开发的统 一平台模块化的设计思想使系统的可塑性、灵活性强，对于不同的应用环境只需要进行少量

23、的修改与调 整。这种系统的优点在于：设计成本低，开发周期极短；定型的硬件产品，降低非标开支；更大范围 的适应生产调整，为工艺技术和电解操作与管理人员提供了广阔的自由空间。这套系统并不是专门为 我厂设计的，而德方设计人员只用了 24人.就在现场完成了软件修改、硬件测试以及系统联调、技术 培训工作。二、模块化设计高度模块化的电解控制系统结构是用户降低维护成本、提高经济技术指标的有效方法。国内的控制系统只是一般性的应用了模块化思想。虽实现了控制功能模块化，但可调的参数较少, 不便于用户进行工艺调整，且模块间是相互衔接性强，难以进行随意的单模块修改而不影响整体软件 的运行。过程控制级（槽控机）与管理级

24、之间是非模块式组合，管理级对系统可控制槽数与控制过程 是不可变的。ELAS系统采用了完全模块化的设计结构，其控制槽数量、单槽运行的控制模块数量及内容、模 块内参数设置都是开放的。这样的系统具有以下明显的特点：1、实现了控制功能模块化，并给用户提供了大量的可调参数。槽控机上就有66个仅供查看的不 可变参数，146个可调整的可变参数。通过参数的调整，用户可掌握工艺调整的主动权，对工艺过程 实现极其细腻的适应和不同程度的试验。如我们可通过修改氧化铝基础加料时间间隔、过加料比例及 欠加料比例等参数调节氧化铝加料状况，使每台电解槽保持良好状态。2、过程控制级和管理级之间是模块化结构，分离与结合都是自由的

25、。过程控制级或管理级的软 件更新不会影响对方的正常运行。还可通过管理级进行程序下载来方便地实现过程控制级的软件升级 与更新，软件升级与更新可只对某一台控制器进行，这不会影响其他控制器或管理级的运行，这个特 点便于进行工艺实验与系统优化。通过这样的方式，我们实现了远程软件升级一次，并将使该系统保 持与国际最新水平的同步更新。3、控制模块容易增减。由于模块之间独立性强，耦合性弱，便于控制模块的添加与删除，同时 也提高了系统的安全性、适用性。三、用户界面理想的用户界面既要能满足操作和管理人员现阶段的需要，还要能方便的实现他们不断提出来的 新要求。国内控制系统的界面多是根据用户的需求设计，一旦设计完成

26、后，便已定型，用户难以进行修改。ELAS系统的界面设计开放，对用于槽况分析的各种表格、图表及报表等，用户可根据需要修改 相应的配置文件实现对表格、图表及报表的修改，还可通过生成新的配置文件实现新表格、图表及报 表的添加。四、网络互连方便的网络互连对于工业控制系统的作用与INTERNET对于办公用户的作用是同等重要的。国内控制系统由于多采用专用的控制协议，因此当系统与外部网络互连时通常需要附加的设计。ELAS系统中支持DECnet协议和TCP/IP协议。上位机与控制器之间通信协议采用DECnet协议, 系统采用标准的TCP/IP协议与外部网络通信，因此，系统可通过标准的交换机与外部网络相连，也可

27、 通过路由器设立防火墙，在设备及线路条件满足的情况下，很方便的实现了局域监视和全球范围的远 程监视与诊断。五、光纤网络的应用ELAS系统的SINECH1网的传输介质是同轴电缆，它的敷设过程及维护都比较麻烦。由于光纤是 利用光而不是电信号来传输信息，所以具有传输率高、衰减低、频带宽、抗电磁干扰能力强的特性。 特别是光纤作为控制网络传输媒介，可以解决电解车间最棘手的接地问题。随着铝电解控制系统的发展，要求的通讯量增大，抗干扰能力增强，因此光纤传输在铝电解控制网 络中的应用将越来越广泛。六、数据的分析层次对电解槽更广泛的更多层次的数据自动分析和处理，可以为工艺管理人员提供强有力的武器，使之 把握电解

28、槽的脉搏。对于电解控制系统这样存在海量实时数据和长期不间断运行的情况，要实现所有 的数据不丢失，并得到准确及时的班、日、月、季、年报等已经是很困难的了，但进行历史的不仅仅 是电流电压电耗，还有温度、分子比、质量等的分析，却是工艺人员急切需要的东西。ELAS系统的 对实时数据和相关的温度等测量数据，都进行了存储、分析，并以表图等最直观的方式进行多层次的 应用。在管理层，不仅可以观察历史曲线，而且还提供了实时信息，通过实时信息可了解每台电解槽当前的 电流、电压值，工艺状态，氧化铝加料状态，最近一次出铝、换极及抬母线等槽操作时间，最近几次 效应发生时间、持续时间、效应电压及能耗等。系统中提供了丰富的

29、图表，用曲线或棒图的形式反映 出电解槽各主要参数的变化趋势，用户可根据需要选择任意时间段进行观察分析。系统中还提供了丰 富灵活的报表，如槽报、启动报表、操作报表、日报、月报、年报等。除了可任意选择所需观察的时 间段外，还可通过针对槽号任意分组，来生成任意槽组的各种报表，便于用户进行针对性的槽况分析。七、氧化铝加料思想电解槽自动下料应该进行更细致更灵活的控制O在较好地保持物料平衡和能量平衡的前提下，将氧化铝浓度控制在合适的范围内，是自适应控制的 目的。主要是依据氧化铝浓度与槽电阻的关系理论，根据槽电阻斜率的变化调整加料间隔。ELAS系统的氧化铝自适应控制是将氧化铝浓度控制在1.52.5%的范围内

30、。根据槽电阻及槽电阻斜 率的变化，在过加料、基础加料、欠加料方式间切换。其中欠加料方式根据程度不同又分为三层，深 一层欠加料的加料时间间隔更长，加料量更少。无论是过加料周期还是欠加料周期，它们的持续时间都不是固定的。过加料周期的持续时间是由欠 加料转过加料时槽电阻斜率值计算出来的，当槽电阻斜率的相关性过低时，就采用标准控制。欠加料 周期的持续时间主要是由槽电压的变化决定的。实践表明，这样多层次的细腻的加料处理，可以长期使电解槽氧化铝浓度保持在1.6%左右最敏感 的控制范围。八、效应自动熄灭合理的设计可以实现高效率理想的阳极效应自动熄灭。电解槽阳极效应自动熄灭是一个设计和操作 人员很长时间以来梦

31、想，总在现实与不现实之间徘徊，由于槽型等因素，国内控制系统虽然有这一功 能设计，却一直未如愿实现自动熄灭阳极效应。ELAS系统不仅有自动熄效应控制模块，而且针对熄效应控制过程提供了较多的可调参数，如快速 下料次数、阳极下压步数、下压时间等，根据不同的槽况，通过对这些参数的调整可在保证自动熄效 应的情况下，控制氧化铝下料量及效应持续时间等，以达到规整炉膛、清除沉淀、分离碳渣的效果。通过工艺与控制人员的努力，丹江铝业公司电解三厂已经成功实现95%以上的阳极效应自动熄灭， 极大的减少了工人劳动强度，降低了效应消耗。九、波动的检测与处理准确检测槽波动，并提供波动原因的分析，为槽操作提供处理意见，对电解

32、生产具有极大的应用价 值。ELAS系统不仅可以根据电压标准偏差超过限定值来检测出电压波动，还能通过对标准偏差的数 据解析，区分是高频波动还是低频波动，高频波动主要是阳极问题，低频波动主要是炉膛问题。针对 高低频波动对电解槽采取不同的操作，可以更好的保持良好槽况。这一工具主要是在电解槽仿真理论 上开发出来的。沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形非常小，对于薄板铝合金焊后基本不变形。与普通 摩擦焊相比，它可不受轴类零件的限制，可焊接直焊缝、角焊缝。传统焊接工艺焊接铝合金要求对表 面进行去除氧化膜，并在48h内进行加工，而搅拌摩擦焊工艺只要在焊前去除油污即可，并对装配要 求不高。并且搅拌摩擦

33、焊比熔化焊节省能源、污染小。搅拌摩擦焊铝合金也存在一定的缺点：铝合金搅拌摩擦焊接时速度低于熔化焊；焊件夹持要求高，焊接过程中对焊件要求加一定的 压力，反面要求有垫板；焊后端头形成一个搅拌头残留的孔洞，一般需要补焊上或机械切除；搅 拌头适应性差，不同厚度铝合金板材要求不同结构的搅拌头，且搅拌头磨损快；工艺还不成熟，目 前限于结构简单的构件，如平直的结构、圆形结构。搅拌摩擦焊工艺参数简单，主要有搅拌头的旋转 速度、搅拌头的移动速度、对焊件的压力及搅拌头的尺寸等。2,铝合金的激光焊接铝及铝合金激光焊接技术(Laser Welding)是近十几年来发展起来的一项新 技术，与传统焊接工艺相比，它具有功能

34、强、可靠性高、无需真空条件及效率高等特点。其功率密度 大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优 点，特别对热处理铝合金有较大的应用优势。可提高加工速度并极大地降低热输入，从而可提高生产 效率，改善焊接质量。在焊接高强度大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光 深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。激光焊接铝合金有以下优点：能量密度高，热输入低，热变形量小，熔化区和热影响区窄而熔深大；冷却速度高而得到微 细焊缝组织，接头性能良好；与接触焊相比，激光焊不用电极，所以减少了工时和成本；不需要 电子束焊时的真空气氛，且保

35、护气和压力可选择，被焊工件的形状不受电磁影响，不产生X射线； 可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接；激光可用光导纤维进行远距离的传输，从而使工艺适应 性好，配合计算机和机械手，可实现焊接过程的自动化与精密控制。现在应用的激光器主要是C02和YAG激光器，C02激光器功率大，对于要求大功率的厚板焊接 比较适合。但铝合金表面对C02激光束的吸收率比较小，在焊接过程中造成大量的能量损失。YAG 激光一般功率比较小，铝合金表面对YAG激光束的吸收率相对C02激光较大，可用光导纤维传导， 适应性强，工艺安排简单等。在焊接大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙 孔，

36、发生匙孔效应，则可以得到实现。十、模拟屏和语音报警在控制系统的管理层实现对电解车间的全屏模拟显示和效应等异常态自动语音报警是有必要的。国内控制系统基本上都具备这两种功能，ELAS系统在国外应用中则没有通过应用表明，生产需 要这样的功能块，因此我们对引进系统进行了改进，以外部扩展的形式实现了自动语音报警。以上意见是笔者在多年从事铝电解控制系统应用和开发的基础上，参观学习了国内外成功的大型预 焙槽控制系统理论和应用，从用户的角度针对国内铝电解控制系统设计和开发提出的一些主要意见， 供大家参考，并恳请指导。臣铝及铝合金的激光焊接难点在于铝及铝合金对辐射能的吸收很弱，对C02激光束（波长为10.6 p

37、m）表面初始吸收率1.7%；对YAG激光束（波长为1. 06 pm）吸收率接近5 %。铝型材的表面处理三大方式的优劣分析时间：2008-10-17 09:04:56 来源:作者：铝型材的表面处理方式大体存在着阳极氧化、电泳涂装及粉末喷涂三种处理方式，每一种方式都各有优 势，占有相当的市场份额。粉末喷涂存在着以下几点显著优势：1、工艺较为简单，主要得益于生产过程中主要设备的自动精度的提高，对一些主要的技术参数已经可 以实现微电脑控制，有效地降低工艺操作难度，同时辅助设备大为减少；2、成品率高，一般情况下，如果各项措施得当，可最大限度地控制不合格品的产生；3、能耗明显降低，在普通的阳极氧化、电泳涂

38、装的生产过程中，水、电的消耗是相当大的，特别是在 氧化工序。整流机的输出电流可达到800011000A之间，电压在1517.5V之间，再加上机器本身的热耗， 需要不停地用循环水进行降温，吨电耗往往在1000度左右，同时辅助设施的减少也可以降低一些电耗；4、对水、大气的污染程度降低，片碱、硫酸及其它液体有机溶剂的不再使用，减少水及大气污染，也 有效地提高铝型材与作为环保产品的塑钢型材的竞争实力，相应地减少了一些生产成本；5、工人的劳动强度明显降低，由于采用自动化流水线作业，上料方式以及夹具的使用方式已经得到明 显简化，提高了生产效率，也降低了劳动强度；6、对毛料的表面质量要求标准有明显降低，粉末

39、涂层并且可以完全覆盖型材表面的挤压纹，掩盖一部 分铝型材表面的瑕疵，提高铝型材成品的表面质量；7、涂膜的一些物理指标较其他表面处理膜有明显提高，如硬度、耐磨性、耐酸性，可有效地延长铝型 材的使用寿命。粉末喷涂采用的是粉末涂料，工艺上采用的是静电喷涂，利用磨擦喷枪的作用，在加速风的影响下， 使粉末颗粒喷出枪体时携带正电荷，与带负电荷的型材接触，产生静电吸附，然后经过高温固化。也增强 了涂料的吸附强度，防止漆膜脱落。从工艺本身来看，具有相当高的科技成分，调配颜色各异的涂料，产生不同色系的装饰效果，更加符 合室内装饰的需要，也是与铝型材在建筑业的应用向室内发展的趋势相一致的。特别是喷涂型材与隔热断

40、桥的联合使用，使其更具有更时尚的潮流，使粉末喷涂型材具有了更大的发展空间，也是其他处理方式生 产出来的型材所无法替代的铝材焊接的标准时间:2008-10-17 09:05:30 来源： 作者：焊接方法：几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同, 各种焊接方法有其各自的应用场合。气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质 量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊（TIG或MIG） 方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用鸨极交流氨弧焊或鸨极脉冲氮弧焊。铝 及铝合金厚板可采用鸨极氢

41、弧焊、氨氮混合鸨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。 熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛（氤气或氮/氮混合气）焊前准备1、焊前清理：铝及铝合金焊接时，焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污；1）化学清洗化学清洗效率高，质量稳定，适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。可用浸洗法 和擦洗法两种。可用丙酮、汽油、煤油等有机溶剂表面去油，用4070c的5%10%NaOH溶液碱洗 3 min-7 min（纯铝时间稍长但不超过20 min）,流动清水冲洗，接着用室温至60c的30%HNO3溶液酸洗 1 min-3 min,流动清水冲洗，风干或低温干燥。2）机

42、械清理:在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时，常采用机械清理。先用 丙酮、汽油等有机溶剂擦试表面以除油，随后直接用直径为0.15 mm0.2 mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子 刷，刷到露出金属光泽为止。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨，以免砂粒留在金属表面，焊接时进入熔池 产生夹渣等缺陷。另外也可用刮刀、锲刀等清理待焊表面。清理后如存放时间过长（如超过24 h）应当重新处理。2、垫板:铝合金在高温时强度很低，液态铝的流动性能好，在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。为 了保证焊透而又不致塌陷，焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。垫板可采用石墨板、不锈钢板、碳 素钢板、铜板或铜棒等。垫板

43、表面开一个圆弧形槽，以保证焊缝反面成型。也可以不加垫板单面焊双面成 型，但要求焊接操作熟练或采取对电弧施焊能量严格自动反馈控制等先进工艺措施。3、焊前预热:薄、小铝件一般不用预热，厚度10 mm15 mm时可进行焊前预热，根据不同类型的铝合金预热温度可为100200,可用氧一乙块焰、电炉或喷灯等加热。预热可使焊件减小变形、减少气 孔等缺陷。焊后处理(1)焊后清理焊后留在焊缝及附近的残存焊剂和焊渣等会破坏铝表面的钝化膜，有时还会腐蚀铝件，应 清理干净。形状简单、要求一般的工件可以用热水冲刷或蒸气吹刷等简单方法清理。要求高而形状复杂的 铝件，在热水中用硬毛刷刷洗后，再在6080左右、浓度为2%3%

44、的铭酊水溶液或重倍酸钾溶液中 浸洗5 min10 min,并用硬毛刷洗刷，然后在热水中冲刷洗涤，用烘箱烘干，或用热空气吹干，也可自 然干燥。(2)焊后热处理铝容器一般焊后不要求热处理。窗铝合金挤压材涂层生产工艺一电粉末喷涂时间：2008-10-17 09:06:08 来源：作者：20世纪60年代，电粉末喷涂在欧洲首先开发成功，共工艺流程大致是：铝材表面预处理并且干燥之后入 喷粉室，在强电场中通过粉末喷枪，将带负电荷的树脂粉末均匀喷涂到铝材表面，并可以这到一定厚度， 最后进入固化炉加热固化。(1)预处理。表面预处理是喷涂质量的关键，其中化学转化处理更加重要。预处理可采取浸槽式，也 可用喷淋式。浸

45、槽式可在原氧化生产线上增加槽体实现，具有投资少的优点。喷涂式大都采用立式，具有 占地面积小，药品消耗少，人为影响小等优点。顶处理工艺如下：常规工艺流程：预脱脂一脱脂一水洗一水洗一表调(酸洗去氧化物)一水洗一水洗一化学转化一水洗一 纯水洗一烘干。新工艺流程：脱脂酸洗一水洗一化学转化一水洗一纯水洗一烘干。目前采用新工艺流程较多，将脱脂与酸洗合二为一，流程简便效果也好。化学转化膜主要有3种：铭化 膜、磷铭化膜和无铭膜。络化膜最为常用，无络膜虽有环保优势，但质量差异较大，目前还处于起步阶段。预处理时就注意的事项：1）纯水槽的电导率应小于100|Js/cm,如这到小于30ps/cm则更好。2）膜厚一般要

46、求在201200mg/m2,尽可能控制在400600mh/m20生产中定期用“重量法”测定， 在线检测时，用颜色深浅可以方便鉴别。3）化学转后需要烘干才能进行喷粉，铭化膜烘干温度小于60,磷倍化膜小于85。为了加快干燥, 可以短时间热水洗，但热水温度应小于60C。4）预处理后尽快进行喷粉，存放时间不能超过16h。5）烘干后的表面不许有起粉现象，生产过程中可以用橡皮擦试，检查化学转化膜是否牢固。（2）静电粉末喷涂。静电粉末喷涂在化学预处理后进行，其主要工艺参数是：静电电压：401000KV, 供粉气压：（0.20.4） x105Pa,流化气压：（0.010.1） x105Pa,粉末粒度：0.08

47、8mm,粉末电阻率： 1010-1014Q. m,工件与喷嘴间距：150300mm,环境温度：。40,相对湿度小于85%,固化温度： 180200,固化时间：2030min.静电粉末喷涂应注意的事项：1）防止粉末受潮。2）喷涂前用气枪吹去铝材表面的灰尘。对不易上粉的凹槽，可先用手动喷枪补喷。3）换色时应清理干净喷房，以免串色。4）固化室温差就小于5,热风过滤网应经常清洗，并保持无尘的生产环境。度铝合金挤压材涂层生产工艺一电泳涂漆时间:2008-10-17 09:06:56 来源： 作者:铝合金挤压涂层生产有电泳涂漆、浸渍涂漆、静电喷涂等方法，主要为电泳涂漆和静电粉末喷涂。电泳涂漆也可以视为个一

48、种有机聚合特封孔，它是将阳极氧化的铝材放在水溶性丙为烯酸漆的电沪槽中, 铝材作为阳极，在直流电压90150V下电泳，使得氧化膜表面沉积一层不溶性漆膜，再在170200C高 温下烘烤固化。电泳涂漆生产工艺操作要点如下：（1）电源波动因数必须不大于6%,电压波动使得漆膜产生针孔、桔皮或失光。（2）阳极氧化温度过低，在固化时漆膜容易发生裂纹。（3）导电梁在电泳之前必须冲洗干净，而且避免滴水污染电泳槽。（4）电泳后的两个水洗槽以及热水槽应配置循环过滤系统。（5）电泳后两个水洗槽的固体分数分别控制在小于1.5%和小于0.5%,以免出现花斑、流挂、失光等 缺陷。（6）漆回收应采用阳极电泳专用RO膜（反渗透膜）。（7）固化炉温度控制在5之内，温差大会产生色差。（8）电解着色铝材电