隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展,鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣,因此在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到鋁合金焊接的問(wèn)題。如果掌握了下面的口訣,鋁合金焊接的問(wèn)題基本就得到解決了。
1、鋁合金焊接口訣
鋁焊操作難度大,氧裂孔變易軟化;表面氧化焊接難,焊前清理須做全;電源極性作用靈,陰極清理很實(shí)用;MIG須用直反接,交流電流最常用;
引弧需要加高頻,焊接可以加脈沖;鋁焊難點(diǎn)第二名,熱裂傾向很嚴(yán)重;熱裂種類有很多,縱橫坑根最集中;具體原因就一點(diǎn),凝固過(guò)程收縮快;
應(yīng)力拉伸出縫隙,液鋁不足生裂紋;預(yù)防解決很關(guān)鍵,工藝設(shè)計(jì)有幫助;焊接熱量應(yīng)集中,分段預(yù)熱降焊速;成分設(shè)計(jì)應(yīng)合理,微量元素作用明。
氣孔缺陷很常見(jiàn),鋁焊尤其最敏感;解決缺陷三方面,材料氣體和環(huán)境;環(huán)境濕度應(yīng)控制,超出六成應(yīng)停工;母材清理很關(guān)鍵,表面去除油水污;
焊材使用應(yīng)注意,檢查烘干有必要;保護(hù)氣體應(yīng)干凈,純度應(yīng)有四個(gè)九;同時(shí)流量應(yīng)把控,不大不小要適中;焊接應(yīng)遵規(guī)程做,氣孔問(wèn)題影無(wú)蹤。
焊接變形讓人愁,抓住本質(zhì)消煩憂;膨脹系數(shù)是主因,改善應(yīng)從此處進(jìn);調(diào)節(jié)方法樣式多,反變拘束留余量;工藝參數(shù)要規(guī)范,前期預(yù)熱應(yīng)做到;
以上規(guī)范要嚴(yán)格,質(zhì)量要求要負(fù)責(zé)。接頭軟化存風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)格控制并檢驗(yàn);材料工藝是關(guān)鍵,母材焊材應(yīng)匹配;不能驢唇對(duì)馬嘴,強(qiáng)度應(yīng)該要對(duì)應(yīng);
工藝設(shè)計(jì)也要用,降低參數(shù)防粗化;熱量集中減區(qū)間,防止區(qū)域擴(kuò)大化;各種問(wèn)題都能解,焊接評(píng)定不能少;焊接人機(jī)料法環(huán),每個(gè)環(huán)節(jié)要把嚴(yán);
焊前準(zhǔn)備應(yīng)齊全,焊中焊后要檢驗(yàn);實(shí)際問(wèn)題實(shí)際法,實(shí)踐作用最關(guān)鍵。
2、鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)
1.氧化膜:
鋁在空氣中及焊接時(shí)極易氧化,生成的氧化鋁(Al2O3)熔點(diǎn)高、非常穩(wěn)定,不易去除。阻礙母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夾渣、未熔合、未焊透等缺欠。
鋁材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊縫產(chǎn)生氣孔。焊接前應(yīng)采用化學(xué)或機(jī)械方法進(jìn)行嚴(yán)格表面清理,清除其表面氧化膜。
在焊接過(guò)程加強(qiáng)保護(hù),防止其氧化。鎢極氬弧焊時(shí),選用交流電源,通過(guò)“陰極清理”作用,去除氧化膜。
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2.導(dǎo)熱率大
在焊接過(guò)程中,大量的熱量能被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部,因而焊接鋁及鋁合金時(shí),能量除消耗于熔化金屬熔池外,還要有更多的熱量無(wú)謂消耗于金屬其他部位,這種無(wú)用能量的消耗要比鋼的焊接更為顯著,為了獲得高質(zhì)量的焊接接頭,應(yīng)當(dāng)盡量采用能量集中、功率大的能源,有時(shí)也可采用預(yù)熱等工藝措施。
3.線膨脹系數(shù)大,易變形和產(chǎn)生熱裂紋
鋁及鋁合金的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍。鋁凝固時(shí)的體積收縮率較大,焊件的變形和應(yīng)力較大,因此,需采取預(yù)防焊接變形的措施。
鋁焊接熔池凝固時(shí)容易產(chǎn)生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內(nèi)應(yīng)力。
4.極易溶解氫
鋁及鋁合金在液態(tài)能溶解大量的氫,固態(tài)幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和快速冷卻的過(guò)程中,氫來(lái)不及溢出,極易形成氫氣孔。弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊縫中氫氣的重要來(lái)源。因此,對(duì)氫的來(lái)源要嚴(yán)格控制,以防止氣孔的形成。
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5.接頭處和熱影響區(qū)容易軟化
合金元素易蒸發(fā)、燒損,使焊縫性能下降。
母材基體金屬如為變形強(qiáng)化或固溶時(shí)效強(qiáng)化時(shí),焊接熱會(huì)使熱影響區(qū)的強(qiáng)度下降。
鋁為面心立方晶格,沒(méi)有同素異構(gòu)體,加熱與冷卻過(guò)程中沒(méi)有相變,焊縫晶粒易粗大,不能通過(guò)相變來(lái)細(xì)化晶粒。
3、焊接方法
幾乎各種焊接方法都可以用于焊接鋁及鋁合金,但是鋁及鋁合金對(duì)各種焊接方法的適應(yīng)性不同,各種焊接方法有其各自的應(yīng)用場(chǎng)合。
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氣焊和焊條電弧焊方法,設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便。氣焊可用于對(duì)焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補(bǔ)焊。焊條電弧焊可用于鋁合金鑄件的補(bǔ)焊。
惰性氣體保護(hù)焊(TIG或MIG)方法是應(yīng)用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可采用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可采用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護(hù)焊、熔化極氣體保護(hù)焊、脈沖熔化極氣體保護(hù)焊。熔化極氣體保護(hù)焊、脈沖熔化極氣體保護(hù)焊應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
聲明