工业风扇的焊接工艺分析.docx

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工业风扇以其低成本、低耗电、节约能源，美观大方等优势受到广大消费者的喜爱，通常以吊扇的形式应用。

传统的吊扇主要是采用钢作为原材料的多，工业风扇作为新型应用吊扇，铝合金占了总产品的90%以上。

由于其长期悬挂在空中，每天不停的运转，加上有的工作环境比较特殊，这对工业风扇的材质和焊接工艺都有很高的要求，工业风扇的材质大多以铝合金为主。

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，是工业风扇的最佳材料。

但是铝合金的焊接要求较高，需要采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。

虽然传统焊接法能基本满足工业风扇铝合金的要求，但是近些年来交通、航天、航空等行业提出了几种新的焊接工艺，可以很好地解决铝合金焊接的难点，这些工艺在工业风扇上也能够得到很好地应用。

一、搅拌摩擦焊接

搅拌摩擦焊工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位，利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化。

当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。

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。

铝合金搅拌摩擦焊接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，这对于需要由高空平衡要求的工业风扇扇叶非常有利。

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。

二、激光焊接

激光焊接技术是近十几年来发展起来的一项新技术，是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。

与传统焊接工艺相比，它具有功能强、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。

这对于大批量生产工业风扇的扇叶、机架的厂家来说能极大提高生产效率。

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。

三、电子束焊接

电子束焊指利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法。

轰击工件电子束作为焊接热源的突出特点是功率密度高、穿观智从事大型工业节能风扇的研发、生产、销售、售后等，是的通风、换气、降温为一体的工业大风扇，透能力强、、快速、可控、保护效果好。

由于能量密度高，穿透能力强可对难以焊接的铝合金厚板进行焊接。

同传统电弧焊接铝合金相比，电子束焊能量密度高3-4个数量级，与另外一种高能量密度焊接工艺—激光焊接相当。

因此焊接接头的热影响区非常小，接头强度较传统焊接方法提高很多。

电子束的穿透性能好，可对大厚度的铝合金进行施焊，焊后接头力学性能良好。

铝合金焊缝金属的抗裂性能随着焊接能量密度的增加和热输入的减少而增加。