Ⅰ 鋁及鋁合金焊接熱影響區的軟化程度與那些因素有關如何控制
鋁及鋁合金焊接熱影響區的軟化程度與焊縫中的熱輸入有關。熱輸入越大,高溫停留時間越長,軟化程度越高。可以通過小線能量和加快冷卻速度來減少熱影響區的軟化程度。
Ⅱ 焊接鋁合金注意事項有哪些
鋁合金焊接主要難點如下,在焊接時要特別注意:
1.鋁及鋁合金的熔點只有六百多度,焊接時極易燒熔而出現燒穿和過燒等缺陷;
2.熱導率大,大約為鋼的 2 到 4 倍,同時耐熱性很差
3.一般鋁合金均不耐高溫,膨脹系數大,容易產生焊接變形,焊接裂紋傾向也很明顯,而且越薄的鋁合金板材越難焊接,容易焊穿。
4.鋁合金焊接中極易產生氣孔,由於在熔池中的氫不能在焊縫成型之前排出就導致了焊縫中存在氣孔。
5.鋁合金錶面直接暴露在空氣中特別容易在表面產生一層難熔的氧化模(成分為三氧化二鋁),這層氧化模的熔點高達 2050 度,因此在進行鎢極氬弧焊時會產生氧化模 打不透無法焊接等情況。
6.鋁合金的焊接接頭軟化情況嚴重,焊縫強度系數均低於母材。
7.鋁合金材料在溶化狀態下表面張力小,很容易凹陷。
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Ⅲ 鋁合金焊接方法
鋁合金的氣焊
氧-乙炔氣焊的熱效率低,焊接熱輸入不集中,焊接鋁及鋁合金時需採用熔劑,焊後又需清除殘渣,接頭質量及性能也不高。因為氣焊設備簡單,無需電源,操作方便靈活,常用於焊接對質量要求不高的鋁合金構件,如厚度較薄的薄板及小零件,以及補焊鋁合金構件和鋁鑄件。
(1)氣焊的接頭形式
氣焊鋁合金時,不宜採用搭接接頭和T形接頭,這種接頭難以清理流入縫隙中的殘留熔劑和焊渣,應盡可能採用對接接頭。為保證焊件焊接時既焊透又不塌陷和燒穿,可以採用帶槽的墊板,墊板一般用不銹鋼或純銅等製成,帶墊板焊接可獲得良好的反面成形,提高焊接生產率。
(2)氣焊熔劑的選用
鋁合金氣焊時,為了使焊接過程順利進行,保證焊縫質量,氣焊時需要加熔劑來去除鋁表面的氧化膜及其他雜質。
氣焊熔劑(又稱氣劑)是氣焊時的助熔劑,主要作用是去除氣焊過程中生成在鋁表面的氧化膜,改善母材的潤濕性能,促使獲得緻密的焊縫組織等。氣焊鋁合金必須採用熔劑,一般是在焊前熔劑直接撒在被焊工件坡口上,或者沾在焊絲上加入熔池內。
鋁合金熔劑是鉀、鈉、鈣、鋰等元素的氯人鹽,是粉碎後過篩並按一定比例配製的粉狀化合物。例如鋁冰晶石(Na3AlF6)在1000℃進可以熔解氧化鋁,又如氯化鉀等可使難熔的氧化鋁轉變為易熔的氯化鋁。這種熔劑的熔點低,流動性好,還能改善熔化金屬的流動性,使焊縫成形良好。
(3)焊嘴和火焰的選擇
鋁合金有強烈的氧化性和吸氣性。氣焊時,為使鋁不被氧化,應採用中性焰或微弱碳化焰(乙炔既過剩的碳化焰),使鋁熔池置於還原性氣氛的保護下而不被氧化。嚴禁採用氧化焰,因為用氧化性較強的氧化焰會使鋁強烈氧化,阻礙焊接過程進行;而乙炔過多,游離的氫可能溶入熔池,會促使縫產生氣孔,使焊縫疏鬆。
(4)定位焊縫
為防止焊件在焊接中產生尺寸和相對位置的變化,焊件焊前需要點固焊。由於鋁的線膨脹系數大、導熱速度快、氣焊加熱面積大,因此,定位焊縫較鋼件應密一些。
定位焊用的填充焊絲與產品焊接時相同,定位焊接前應在焊縫間隙內塗一層氣劑。定位焊的火焰功率比氣焊時稍大。
(5)氣焊操作
焊接鋼鐵材料時,可以從鋼材的顏色變化判斷加熱的溫度。但焊鋁時,卻沒有這個方便條件。因為鋁合金從室溫加熱到熔化的過程中沒有顏色的明顯變化,給操作者帶來控制焊接溫度困難。但可根據以下現象掌握施焊時機:
1)當被加熱的工件表面由光亮白色變成暗淡的銀白色,表面氧化膜起皺,加熱處金屬有波動現象時,表明即將達到熔化溫度,可以施焊;
2)用蘸有熔劑的焊絲端頭及被加熱處,焊絲與母材能熔合時,即達到熔化溫度,可以施焊;
3)母材邊棱有倒下現象時,母材達到熔化溫度,可以施焊。
氣焊薄板可採用左焊法,焊絲位於焊接火焰之前,這種焊法因火焰指向未焊的冷金屬,熱量散失一部分,有利於防止熔池過熱、熱影響區金屬晶粒長大和燒穿。母材厚度大於5㎜可採用右焊法,此法焊絲在焊炬後面,火焰指向焊縫,熱量損失小,熔深大,加熱效率高。
氣焊厚度小於3㎜的薄件時,焊炬傾角為20~40°;氣焊厚件時,焊炬傾角為40~80°,焊絲與焊炬夾角為80~100°。鋁合金氣焊應盡量將接頭一次焊成,不堆敷第二層,因為堆敷第二層時會造成焊縫夾渣等。
Ⅳ 鋁合金的焊接變形如何控制
(1)使用直徑較小之焊條及較小電流。
(2)改正焊接順序
(3)焊接前,使用夾具將焊件固定以免發生翹曲。
(4)避免冷卻過速或預熱母材。
(5)選用穿透力低之焊材。
(6)減少焊縫間隙,減少開槽度數。
(7)注意焊接尺寸,不使焊道過大。
(8)注意防止變形的固定措施。
Ⅳ 鋁合金焊接選什麼設備如何焊接
鋁合金焊接的幾種先進工藝:攪拌摩擦焊、激光焊、激光- 電弧復合焊、電子束焊。針對於焊接性不好和曾認為不可焊接的合金提出了有效的解決方法,幾種工藝均具有優越性,並可對厚板鋁合金進行焊接。
關鍵詞: 鋁合金 攪拌摩擦焊 激光焊 激光- 電弧復合焊 電子束焊
1 鋁合金焊接的特點
鋁合金由於重量輕、比強度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好等特點而被廣泛地應用於各種焊接結構產品中,採用鋁合金代替鋼板材料焊接,結構重量可減輕50 %以上。
鋁合金焊接有幾大難點:
①鋁合金焊接接頭軟化嚴重,強度系數低,這也是阻礙鋁合金應用的最大障礙;
②鋁合金錶面易產生難熔的氧化膜(Al2O3 其熔點為2060 ℃) ,這就需要採用大功率密度的焊接工藝;
③鋁合金焊接容易產生氣孔;
④鋁合金焊接易產生熱裂紋;
⑤線膨脹系數大,易產生焊接變形;
⑥鋁合金熱導率大(約為鋼的4 倍) ,相同焊接速度下,熱輸入要比焊接鋼材大2~4 倍。
因此,鋁合金的焊接要求採用能量密度大、焊接熱輸入小、焊接速度高的高效焊接方法。
2 鋁合金的先進焊接工藝
針對鋁合金焊接的難點,近些年來提出了幾種新工藝,在交通、航天、航空等行業得到了一定應用,幾種新工藝可以很好地解決鋁合金焊接的難點,焊後接頭性能良好,並可以對以前焊接性不好或不可焊的鋁合金進行焊接。
2. 1 鋁合金的攪拌摩擦焊接
攪拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英國焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固態塑性連接工藝[1~2 ] 。圖1為攪拌摩擦焊接示意圖[3 ] 。其工作原理是用一種特殊形式的攪拌頭插入工件待焊部位,通過攪拌頭高速旋轉與工件間的攪拌摩擦,摩擦產生熱使該部位金屬處於熱塑性狀態,並在攪拌頭的壓力作用下從其前端向後部塑性流動,從而使焊件壓焊在一起。圖2 為攪拌摩擦焊接過程[4 ] 。由於攪拌摩擦焊過程中不存在金屬的熔化,是一種固態連接過程,故焊接時不存在熔焊的各種缺陷,可以焊接用熔焊方法難以焊接的有色金屬材料,如鋁及高強鋁合金、銅合金、鈦合金以及異種材料、復合材料焊接等。目前攪拌摩擦焊在鋁合金的焊接方面研究應用較多。已經成功地進行了攪拌摩擦焊接的鋁合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al - Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。國外已經.進入工業化生產階段,在挪威已經應用此技術焊接快艇上長為20 m 的結構件,美國洛克希德·馬丁航空航天公司用該項技術焊接了鋁合金儲存液氧的低溫容器火箭結構件。
鋁合金攪拌摩擦焊焊縫是經過塑性變形和動態再結晶而形成,焊縫區晶粒細化,無熔焊的樹枝晶,組織細密,熱影響區較熔化焊時窄,無合金元素燒損、裂紋和氣孔等缺陷,綜合性能良好。與傳統熔焊方法相比,它無飛濺、煙塵,不需要添加焊絲和保護氣體,接頭性能良好。由於是固相焊接工藝,加熱溫度低,焊接熱影響區顯微組織變化小,如亞穩定相基本保持不變,這對於熱處理強化鋁合金及沉澱強化鋁合金非常有利。焊後的殘余應力和變形非常小,對於薄板鋁合金焊後基本不變形。與普通摩擦焊相比,它可不受軸類零件的限制,可焊接直焊縫、角焊縫。傳統焊接工藝焊接鋁合金要求對表面進行去除氧化膜,並在48 h 內進行加工,而攪拌摩擦焊工藝只要在焊前去除油污即可,並對裝配要求不高。並且攪拌摩擦焊比熔化焊節省能源、污染小。
攪拌摩擦焊鋁合金也存在一定的缺點:
①鋁合金攪拌摩擦焊接時速度低於熔化焊;
②焊件夾持要求高,焊接過程中對焊件要求加一定的壓力,反面要求有墊板;
③焊後端頭形成一個攪拌頭殘留的孔洞,一般需要補焊上或機械切除;
④攪拌頭適應性差,不同厚度鋁合金板材要求不同結構的攪拌頭,且攪拌頭磨損快;
⑤工藝還不成熟,目前限於結構簡單的構件,如平直的結構、圓形結構。攪拌摩擦焊工藝參數簡單,主要有攪拌頭的旋轉速度、攪拌頭的移動速度、對焊件的壓力及攪拌頭的尺寸等。
2.2 鋁合金的激光焊接
鋁及鋁合金激光焊接技術(Laser Welding) 是近十幾年來發展起來的一項新技術,與傳統焊接工藝相比,它具有功能強、可靠性高、無需真空條件及效率高等特點。其功率密度大、熱輸入總量低、同等熱輸入量熔深大、熱影響區小、焊接變形小、速度高、易於工業自動化等優點,特別對熱處理鋁合金有較大的應用優勢。可提高加工速度並極大地降低熱輸入,從而可提高生產效率,改善焊接質量。在焊接高強度大厚度鋁合金時,傳統的焊接方法根本不可能單道焊透,而激光深熔焊時形成大深度的匙孔,發生匙孔效應,則可以得到實現。
激光焊接鋁合金有以下優點:
①能量密度高,熱輸入低,熱變形量小,熔化區和熱影響區窄而熔深大;
②冷卻速度高而得到微細焊縫組織,接頭性能良好;
③與接觸焊相比,激光焊不用電極,所以減少了工時和成本;
④不需要電子束焊時的真空氣氛,且保護氣和壓力可選擇,被焊工件的形狀不受電磁影響,不產生X 射線;
⑤可對密閉透明物體內部金屬材料進行焊接;
⑥激光可用光導纖維進行遠距離的傳輸,從而使工藝適應性好,配合計算機和機械手,可實現焊接過程的自動化與精密控制。
現在應用的激光器主要是CO2 和YAG 激光器,CO2 激光器功率大,對於要求大功率的厚板焊接比較適合。但鋁合金錶面對CO2 激光束的吸收率比較小,在焊接過程中造成大量的能量損失。YAG激光一般功率比較小,鋁合金錶面對YAG激光束的吸收率相對CO2激光較大,可用光導纖維傳導,適應性強,工藝安排簡單等。
在焊接大厚度鋁合金時,傳統的焊接方法根本不可能單道焊透,而激光深熔焊時形成大深度的匙孔,發生匙孔效應,則可以得到實現。圖3 為激光焊接時的小孔形狀。圖4 為激光深熔焊示意圖[5 ] 。
鋁及鋁合金的激光焊接難點在於鋁及鋁合金對輻射能的吸收很弱,對CO2 激光束(波長為10. 6μm) 表面初始吸收率1. 7 %;對YAG激光束(波長為1. 06 μm)吸收率接近5 %。圖5 為不同金屬對激光的吸收率。比較復雜,高頻引弧時引起電極燒損和電弧擺動,起弧後穩定性不強,同時在電弧的高溫狀態下,電極迅速燒損。但激光與等離子弧復合可明顯提高熔深和焊接速度。
Ⅵ 鋁合金如何焊接鋁焊接方法和技巧
鋁合金焊接方法有氬弧焊接,鋁電焊,鋁低溫火焰焊接。
氬弧焊接鋁的技巧主要就是機器,焊絲,氣體,操作,當然了最重要的是操作,經驗性的東西就是表面處理和溫度的掌握,薄件小電流要穩定,大件要預熱焊接。
鋁電焊的重點技巧就是角度要大,焊條選對,一般用葯皮的WEWELDING555鋁電焊條,電焊機穩定性在鋁合金焊接上尤其重要,焊接的時候技巧速度要快。
鋁低溫火焰焊接這個重點技巧就是溫度要均勻,第二選擇適合你焊接的鋁合金的氣焊材料,比如常規的鋁氣焊4047焊絲配合鋁助焊粉焊接但是這種溫度過高,很多薄料就不好掌握,所以就 有低溫焊接鋁,比如流動性比較好的WEWELDING 303焊絲,但是這種是挑剔材質,一般適合純鋁及3系鋁合金焊接,還比如WEWELDING53,這個焊絲是不挑剔母體材質的。
Ⅶ 鋁焊接方法與技巧
需要選擇穩定的脈沖電源,送絲機的送絲要好,用石墨導管和鋁焊接專用的導電嘴及導管,盡量使用1.2的規格的盤絲,還有硬度高一些的比如5356的鋁焊絲。
各種焊接方法都有其各自的應用場合,氣焊和焊條電弧焊方法設備簡單、操作方便,氣焊可用於對焊接質量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊,焊條電弧焊可用於鋁合金鑄件的補焊。
(7)鋁合金焊接軟化怎麼控制擴展閱讀
惰性氣體保護焊方法是應用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可採用鎢極交流氬弧焊和鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金具有導熱性強而熱容量大,線脹系數大,熔點低和高溫強度小等特點,焊接難度大,要保持焊接的質量不但要有正確的焊接方法,而且還要注意一些保護措施。
注意事項: 確保好電源連接的良好; 做好清潔工作,使用除脂溶劑來清除所有的油脂; 確保焊接前工件表面的乾燥; 焊接時不要靠近有燃材料; 用干凈的不銹鋼絲刷清除干凈鋁材的表面氧化物; 焊接時,焊槍電纜要筆直。
Ⅷ 鋁合金焊接缺陷
一、強的氧化能力鋁與氧的親和力很強,在空氣中極易與氧結合生成緻密而結實的AL2O3薄膜,厚度約為0.1μm,熔點高達2050℃,遠遠超過鋁及鋁合金的熔點,而且密度很大,約為鋁的1.4倍。在焊接過程中,氧化鋁薄膜會阻礙金屬之間的良好結合,並易造成夾渣。氧化膜還會吸附水分,焊接時會促使焊縫生成氣孔。這些缺陷,都會降低焊接接頭的性能。為了保證焊接質量,焊前必須嚴格清理焊件表面的氧化物,並防止在焊接過程中再氧化,對熔化金屬和處於高溫下的金屬進行有效的保護,這是鋁及鋁合金焊接的一個重要特點。具體的保護措施是:
1、焊前用機械或化學方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物;
2、焊接過程中要採用合格的保護氣體進行保護;
3、在氣焊時,採用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
二、鋁的熱導率和比熱大,導熱快盡管鋁及鋁合金的熔點遠比鋼低,但是鋁及鋁合金的導熱系數、比熱容都很大,比鋼大一倍多,在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導到基體金屬內部,為了獲得高質量的焊接接頭,必須採用能量集中、功率大的熱源,有時需採用預熱等工藝措施,才能實現熔焊過程。
三、線膨脹系數大鋁及鋁合金的線膨脹系數約為鋼的2倍,凝固時體積收縮率達6.5%-6.6%,因此易產生焊接變形。防止變形的有效措施是除了選擇合理的工藝參數和焊接順序外,採用適宜的焊接工裝也是非常重要的,焊接薄板時尤其如此。另外,某些鋁及鋁合金焊接時,在焊縫金屬中形成結晶裂紋的傾向性和在熱影響區形成液化裂紋的傾向性均較大,往往由於過大的內應力而在脆性溫度區間內產生熱裂紋。這是鋁合金,尤其是高強鋁合金焊接時最常見的嚴重缺陷之一。在實際焊接現場中防止這類裂紋的措施主要是改進接頭設計,選擇合理的焊接工藝參數和焊接順序,採用適應母材特點的焊接填充材料等。
四、容易形成氣孔
焊接接頭中的氣孔是鋁及鋁合金焊接時極易產生的缺陷,尤其是純鋁和防銹鋁的焊接。氫是鋁及鋁合金焊接時產生氣孔的主要原因,這已為實踐所證明。氫的來源,主要是弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分,其中焊絲及母材表面氧化膜的吸附水分,以焊縫氣孔的產生,常常佔有突出的地位。
鋁及鋁合金的液體熔池很容易吸收氣體,在高溫下溶入的大量氣體,在由液態凝固時,溶解度急劇下降,在焊後冷卻凝固過程中來不及析出,而聚集在焊縫中形成氣孔。為了防止氣孔的產生,以獲得良好的焊接接頭,對氫的來源要加以嚴格控制,焊前必須嚴格限制所使用焊接材料(包括焊絲、焊條、熔劑、保護氣體)的含水量,使用前要進行乾燥處理。清理後的母材及焊絲最好在2-3小時內焊接完畢,最多不超過24小時。TIG焊時,選用大的焊接電流配合較高的焊接速度。MIG焊時,選用大的焊接電流慢的焊接速度,以提高熔池的存在時間。Al-Li合金焊接時,加強正、背面保護,配合坡口刮削,清除概況氧化膜,可有效地防止氣孔。
五、焊接接頭容易軟化
焊接可熱處理強化的鋁合金時,由於焊接熱的影響,焊接接頭中熱影響區會出現軟化,即強度降低,使基體金屬近縫區部位的一些力學性能變壞。對於冷作硬化的合金也是如此,使接頭性能弱化,並且焊接線能量越大,性能降低的程序也愈嚴重。針對此類問題,採取的措施主要是制定符合特定材料焊接的工藝,如限制焊接條件,採取適當的焊接順序,控制預熱溫度和層間溫度,焊後熱處理等。對於焊後軟化不能恢復的鋁合金,最好採用退火或在固溶狀態下焊接,焊後再進行熱處理,若不允許進行焊後熱處理,則應採用能量集中的焊接方法和小線能量焊接,以減小接頭強度降低。
六、合金元素蒸發和燒損
某些鋁合金含有低沸點的合金元素,這些元素在高溫下容易蒸發燒損,從而改變了焊縫金屬的化學成分,降低了焊接接頭的性能。為了彌補這些燒損,在調整工藝的同時,常常採用含有這些沸點元素含量比母材高的焊絲或其他焊接材料。
七、鋁在高溫時的強度和塑性低
鋁在370℃時強度僅為10Mpa,焊接時會因為不能支撐住液體金屬而使焊縫成形不良,甚至形成塌陷或燒穿,為了解決這個問題,焊接鋁及鋁合金時常常要採用墊板。
八、焊接接頭的耐腐蝕性能低於母材
熱處理強化鋁合金(如硬鋁)接頭的耐腐蝕性的降低很明顯,接頭組織越不均勻,耐蝕性越易降低。焊縫金屬的純度或緻密性也影響接頭耐蝕性能。雜質較多、晶粒粗大以及脆性相析出等,耐蝕性就會明顯下降,不僅產生局部表面腐蝕而且經常出現晶間腐蝕,此外對於鋁合金,焊接應力的存在也是影響耐蝕性的一個重要因素。
為了提高焊接接頭的耐蝕性,主要採取以下幾個措施:
1、改善接頭組織成分的不均勻性。主要是通過焊接材料使焊縫合金化,細化晶粒並防止缺陷;同時調整焊接工藝以減小熱影響區,並防止過熱,焊後熱處理。
2、消除焊接應力,如局部表面拉應力可以採用局部錘擊辦法來消除。
3、採取保護措施,如採取陽極氧化處理或塗層等。
九、無色澤變化,給焊接操作帶來困難
鋁及鋁合金焊接時由固態轉變為液態時,沒有明顯的顏色變化,因此在焊接過程中給操作者帶來不少困難。因此,要求焊工掌握好焊接時的加熱溫度,盡量採用平焊,在引(熄)弧板上引(熄)弧等。
Ⅸ 鋁合金怎麼焊接啊鋁合金怎麼焊接
鋁合金能焊接, 主要焊接工藝為手工MIG焊(熔化極惰性氣體保護焊)和自動MIG焊.
焊絲的選用
1 )焊絲的選用
對於6005A、6082、5083 母材來說,選擇的焊絲牌號為5087/ AlMg4. 5MnZr ,5087 焊絲不僅抗裂性能好,抗氣孔性能優越,而且強度性能也很好。對於焊絲規格的選擇,優先選擇大直徑規格的焊絲。同樣的焊接填充量即同等重量的焊絲,大規格焊絲較小規格焊絲的表面積要小很多,因此,大規格焊絲較小規格焊絲的表面污染要少即氧化區域要小,焊接質量更容易達到要求。另外大直徑焊絲的送絲過程更容易操作。對於8 mm 以下板厚的母材一般採用1. 2 mm直徑的焊絲,對於8 mm 及以上板厚的母材採用1. 6 mm 直徑的焊絲。自動焊機採用1. 6 mm直徑的焊絲。
2 )保護氣體的選用
Ar100 %的特點是電弧穩定、引弧方便,對於8mm以下板厚的母材一般採用Ar100 %進行焊接。對於8 mm 及以上板厚的母材和氣孔要求高的焊縫,採用Ar70 % + He30 %進行焊接。氦氣的特點在於:9 倍於氬氣的導熱性,焊接速度更快,氣孔率減少,熔深增加。厚板焊接時,Ar100 %和Ar70 % +He30 %的熔深狀況見圖1。氣體的流量選擇不是越大越好,流量過大會造成紊流,導致熔池保護不充分,空氣與熔敷金屬發生反應,會改變焊縫組織,使性能下降,而且產生焊接氣孔的傾向增加。
焊前准備
1 )坡口的處理
板厚在3 mm 以下的對接焊縫可不開坡口,只需在焊縫背面倒一0. 5~1 mm 的角即可,這樣有利於氣體的排放和避免背面凹槽。背面是否倒角對焊縫的影響。鋁合金厚板的坡口角度較鋼板的要大。單邊坡口一般採用55°坡口,雙邊坡口採用每邊35°坡口。這樣可以使焊接的可達性提高,同時可降低未熔合缺陷的產生幾率。
對於厚板T 形接頭中的HV 或HY接頭,要求填滿坡口外,再加一個角焊縫,使焊縫總尺寸S 不小於板厚T。厚板T 形接頭焊接要求。
2) 焊前清理工作
焊接鋁合金需要最干凈的准備工作,否則其抗腐蝕能力下降,而且容易產生氣孔。焊接鋁合金應該與焊鋼的習慣徹底區分。焊鋼已經用過的工具,嚴禁焊接鋁合金時使用。清理焊縫區域的氧化膜等雜質,盡可能使用不銹鋼刷或者用丙酮清洗。不能使用砂輪打磨,因為使用砂輪打磨只會使氧化膜熔合在焊材表面,而不會真正去除。而且如果使用硬質砂輪,其中的雜質
會進入焊縫,導致熱裂紋。此外,由於Al2O3 膜在極短的時間內又會重新生成和堆積,為了使氧化膜盡可能少地影響焊縫,清理完畢後應立即施焊。
3) 預熱溫度和層間溫度的控制
對與板厚超過8 mm 的厚板進行焊接時,都要進行焊前預熱,預熱溫度控制在80 ℃~120 ℃之間,層間溫度控制在60 ℃~100 ℃之間。預熱溫度過高,除作業環境惡劣外,還有可能對鋁合金的合金性能造成影響,出現接頭軟化,焊縫外觀成形不良等現象。層間溫度過高還會使鋁焊熱裂紋的產生機率增加。
合理選擇規范參數
1 )焊接電流較大
鋁合金本身的導熱系數大(約為鋼的4 倍) ,散熱快。因此,在相同焊接速度下,焊接鋁合金時的熱輸入量要比焊接鋼材時的熱輸入量大2~4 倍。如果熱輸入量不夠,容易出現熔深不足甚至未熔合的問題,特別是在焊縫起頭的位置。
2) 送絲速度要適當調高
送絲速度是與電流、電壓等規范參數密切相關,並且相互匹配的。當焊接電流提高後,送絲速度也應該相應地提高。
3) 焊接速度的選擇
對於薄板焊縫,為了避免焊縫過熱,一般採用較小的焊接電流和較快的焊接速度;對於厚板焊縫,為使焊縫熔合充分和焊縫氣體充分逸出,採用較大的焊接電流和較慢的焊接速度。
4 )焊槍角度的選擇
在焊接方向上,焊槍角度一般控制在90°左右,過大和過小都會造成焊接缺陷。焊槍角度過大會造成氣體保護不充分而產生氣孔;角度過小還有可能使液鋁達到電弧前端,使電弧不能直接作用於焊縫而產生未熔合。
保護措施
1) 焊前用機械或化學方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物;
2) 焊接過程中要採用合格的保護氣體進行保護;
3) 在氣焊時,採用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
焊後清理
1) 在熱水中用硬毛刷仔細地洗刷焊接接頭。
2) 將焊件在溫度為60~80℃、質量分數為2%~3%的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀溶液中浸洗約5~10min,並用硬毛刷仔細洗刷。或者將焊件放於15~20℃質量分數為10%的硝酸溶液中浸洗10~20min。
3) 在熱水中沖刷洗滌焊件。
4) 將焊件用熱空氣吹乾或在100℃乾燥箱內烘乾。
Ⅹ 鋁合金的焊接方法
1、鎢極氬弧焊
鎢極氬弧焊法主要用於鋁合金,是一種較好的焊接方法,不過鎢極氬弧焊設備較復雜,不合適在露天條件下操作。
2、電阻點焊、縫焊
這種焊接方法可以用來焊接厚度在5mm以下的鋁合金薄板。但是在焊接時用的設備比較復雜,焊接電流大、生產率較高,特別適用於大批量生產的零、部件。
3、脈沖氬弧焊
脈沖氬弧焊可以很好的改善在焊接過程中的穩定性可以調節參數來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區小,特別適用於薄板、全位置焊接等場合以及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接 。
4、攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊首先並主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結構領域得到越來越廣泛的應用,此方法的最大特點就是焊接溫度低於材料熔點,可避免由熔焊所帶來的裂紋、氣孔等缺陷。
鋁及鋁合金在現代工程技術所用的各種材料中佔有舉足輕重的地位,它在世界年產量僅次於鋼鐵而居第二位,在有色金屬中則居第一位。如果說鋁合金最初是在航空工業中嶄露頭角的話,那麼近幾十年來,除航空工業外,在航天、汽車、船舶、橋梁、機械製造、電工、化學工業及低溫裝置中已大量應用鋁及鋁合金,以製造各種部件、油箱、耐蝕容器及導線等。目前鋁合金焊接結構中應用最廣的是防銹鋁合金,即鋁鎂合金和鋁錳合金。