带不锈钢衬环的单面焊接:焊工在外坡口起弧焊接,熔点温度较高的不锈钢衬环迫使内透的焊肉完好成形,保证焊缝内部的表面成形,单面带衬环的焊缝,避免电弧温度过高熔化不锈钢衬环,在打磨时也应避免打磨到不锈钢衬环,造成不锈钢材质污染。
在发现生产铝这种节约成本的材料的合适方法后,下一步就是对这种基础材料进行加工和改良。
纯铝有一些独特而重要的特征。举个例子,防腐性和电导性。但是,由于纯铝承载率相对较低,所以不是进行结构焊接装配的材料。人们很快发现,在纯铝中添加相对小量的合金元素,铝的特性会发生很大改变。生产批铝合金,其中之一就是铝-铜合金。1910年左右,发现合金家族中的沉淀物硬化现象。许多这些沉淀物硬化合金在发展中的飞机业产生的效益立竿见影。紧跟着铝-铜合金,许多其它合金也发展起来。研究发现,通过加入像铜(Cu),锰(Mn), 镁(Mg),硅(Si)和锌(Zn)和这些元素的混合物,纯铝的各种物理和机械特征发生了明显的变化。许多这些新合金都能匹配质量好的碳钢的承载力——三分之一的重量。
这些合金的化学性质凝固特性不好,容易产生凝固裂纹。为了发展合适的焊接工艺,不产生有裂纹的焊缝,必须掌握每种不同的合金的凝固裂纹敏感性。这一焊接发展工作从本身来说就是一个大工程。许多工作由铝母材制造商完成,因为他们方便知道铝的可靠焊接方法和工艺,同时也铝装配工完成,他们也知道这种新型材料的潜力,很希望使用它。美国焊接发展的两个先锋是ALCOA(美国铝公司)和Kaiser 铝化学公司,都有出版物;焊接ALCOA铝早在1954年出版(见图1),焊接Kaiser铝早在1967年出版。
搅拌摩擦焊主要是用在熔化温度较低的有色金属,如Al、cu等合金。这和搅拌头的材料选择及搅拌头的工作寿命有关。当然,这也和有色金属熔化焊接相对困难有关,迫使人们在有色金属焊接时寻找非熔化的焊接方法。对于延性好、容易发生塑性变形的黑色材料,经辅助加热或利用其超塑性,也有可能实现搅拌摩擦焊,但这就要看熔化焊和搅拌摩擦焊哪个技术经济指标更合理来决定。