2A12高强铝合金筒体挂件焊接结构设计和工艺研究(2)
如课题所指，我们研究的是，高强铝合金筒体挂件焊接的结构和工艺。在现实生活中，铝合金材料必定是具有特殊的结构来适应人们的需求，而不是实验室简简单单的平板等简单结构。高强铝合金筒体焊接具有复杂的结构，所以焊接夹具设计具有重要意义。焊件在自由状态下焊接的时候，总会在焊后产生一定的变形。如果它超过了焊前制定的技术要求，那就会影响到焊后的装配，影响成品的工作性能。对此，采用相应的焊接夹具，一方面可以稳固地夹紧焊件并且准确定位，这样焊接时焊件变形受到合理控制，尽可能达到工艺要求。另一方面，使用夹具，省去了很多辅助工作的时间，比如对准、翻转工件等，提高工作效率。这对现代化要求的机械化和自动化有重要的意义，改善劳动条件，减小劳动强度，提高劳动安全性。
通过高强铝合金金相分析[2]，对其微观组织作一定的研究，理解组织在焊前和焊后的变化，从微观到宏观，由内而外，联合其力学性能的变化，发现其中存在的联系。毕竟日常生活中人们还是以宏观的观察为主。通过宏观的变化联想到微观，对工艺作出相应的改善。
即使是在合理的工艺范围作出的焊接，也会有它的不足。通过研究找出它的缺陷，分析缺陷的产生原因，最好能找到解决问题的方法。目前，焊接自动化以及智能化已经成为焊接技术的主要发展方向。在生产过程中，即便智能设置在合理工艺范围，也会存在一定的误差，这些误差可能造成不小的损失。
1.2 2A12铝合金的应用与焊接
2A12铝合金可以通过热处理得到强化，有较好的塑性成形能力，机械加工性能，以及抗腐蚀性能。应用前景广泛，主要用于制作各种高负荷的零件和构件，比如飞机，汽车上的各种固定件以及航空航天领域等[3]。
很多学者在不断寻求如搅拌摩擦焊[4]、电子束焊、激光焊等新型、高效、环保的焊接技术，试图降低成本，获得高性能、长寿命的接头[5-8]。李兵等人[9]研究了2A12铝合金搅拌摩擦焊焊接工艺，杜文华等人[10]探讨了真空电子束焊接2A12铝合金焊缝接头的力学性能。虽然提出的铝合金焊接方法很多，但在实际操作中都有很大的局限性，目前该系列铝合金的焊接，特别是薄板焊接主要采用TIG焊。2A12铝合金，有较大的热导率，密度小，熔点较低，当使用传统的熔焊技术时，就容易出现热裂纹、焊缝变形、气孔、夹杂等焊接缺陷[11]，甚至，接头严重软化，破坏了其原有的良好性能，达不到技术指标，限制了他的实际应用[12]。
对于圆筒结构的铝合金，不仅要考虑焊接工艺参数的合理性，还要分析焊接结构，选择实用的焊装夹具。在2A12铝合金焊接中，筒体结构属于复杂的结构，焊接时时焊件的固定常用定位焊、工装夹具来实现。作为工装夹具，常见的结构是一夹一托，优点是结构设计理念简单，制造方便，缺点是不能随着焊接位置和方式的改变去自动适应。
1.3 铝合金MIG焊的研究及发展概况
1.4本课题研究内容
本项目研究高强铝合金筒体与挂件特殊结构的焊接结构设计、工装设计和筒体焊接工艺、接头组织特征和性能分布特点等，并控制接头焊接缺陷，研究分析优化的筒体挂件铝合金焊接工艺中的缺陷。主要研究内容：
1．4043铝合金平板焊接简单工艺研究
2．铝合金焊接结构分析以及工装夹具设计
3．2A12高强铝合金圆筒挂件焊接工艺研究
4．金相试样的力学性能和微观组织分析
2 实验条件
2.1实验材料
（1）2A12铝合金
表2-1 2A12铝合金的化学成分/%
铜 Cu 锰 Mn 镁 Mg 铁 Fe 硅Si 锌 Zn 铝 Al
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