A. 鋁合金焊接工藝方法,焊絲的選用
挑選焊絲
通常選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。
挑選焊接辦法和參數
通常以左焊法進行,焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時,以右焊法進行,焊炬和工件成90°角。
焊接壁厚在3mm以上時,開V形坡口,夾角為60°~70°,空隙不得大於1mm,以多層焊完結。壁厚在1.5mm以下時,不開坡口,不留空隙,不加填充絲。焊固定管子對接接頭時,當管徑為200mm,壁厚為6mm時,應選用直徑為3~4mm的鎢極,以220~240A的焊接電流,直徑為4mm的填充焊絲,以1~2層焊完。
B. 鋁怎麼焊接
(1)要求火焰能率高 鋁和鋁合金的熱導率、比熱容都很大,因此要求大功率和能量集中的熱源。因此氣焊的火焰能率要大,有時需要對焊件進行預熱來滿足工藝要求。
(2)氧化能力強 氧與鋁的親和力大,其al2o3膜緻密結實,厚度約0.1μm,密度為鋁的1.4倍,熔點為2050℃。焊接時氧化膜包覆著熔滴及熔化金屬,阻礙填充金屬與母材的熔合,易造成未熔合、夾渣和成形不良。同時氧化膜還會吸附水分,使焊縫易出現氣孔。所以,焊前要嚴格清理金屬表面,焊接過程中對熔池及高溫金屬要有效保護,防止再氧化。
(3)容易產生氣孔液態鋁不溶解氮,但可以溶解大量的氫,而在固態時氫在鋁中的溶解度幾乎等於零。當熔池快速冷卻時,氫的溶解度急劇下降,在凝固點由0.69cm3/100g下降到0.036cm3/100g。來不及逸出的氫在焊縫中集聚成氣孔。
鋁及鋁合金焊接時產生的氣孔有三種:
1)分散氣孔 常出現在焊縫截面中,數量多、尺寸小(<0.2mm)、呈彌散狀分布,試樣斷口上呈圓形高白色的點。焊接氣氛中所含的水分是產生這種氫氣孔的原因。純鋁比鋁鎂合金更容易產生這種氣孔。
2)集中氣孔 往往分布在熔合線附近,尺寸大,斷面為圓形,內壁光滑;呈亮白色或金黃色(油污氧化引起)。母材表面及坡口未去凈的氧化膜所吸附的水分是產生這種氫氣孔的原因。鋁鎂合金比純鋁容易形成吸水強、疏鬆、厚的表面氧化膜層,所以,集中氣孔比純鋁嚴重。
3)熱影響區氣孔 分布於熱影響區表面,含鎂量較高的鋁鎂合金易產生此種氣孔,並且有時形成連續的凸起鼓脹現象。這是由於高溫下氫壓的作用,使氫向熱影響區擴散而形成氣孔。
(4)易產生熱裂紋 鋁的線膨脹系數大、凝固收縮率大、導熱快、加熱時間長、受熱面積大,所以,焊接變形及應力大。而高溫時塑性差,在640~650℃時δ<0.6%,在350~400℃時σb≤10mpa,某些鋁合金易形成低熔點共晶物,因此容易產生裂紋。
(5)焊接接頭性能下降 鋁合金中所含的合金元素mg、zn、mn等高溫下易燒損,使焊縫性能下降。熱影響區由於受熱軟化,若純鋁板在冷作硬化狀態下焊接,接頭強度會下降,熱處理強化鋁合金軟化更嚴重,接頭強度只有母材的40%~50%。
(6)易產生焊縫塌陷和燒穿 由於鋁及鋁合金高溫時強度比較低,固液態轉變時沒有顯著的顏色變化,而且熔池表面又有一層氧化膜,焊接時很難判斷熔化情況,所以熔池溫度很難掌握,稍不注意就會塌陷乃至燒穿。
氣焊鋁及鋁合金時,材料的相對焊接性見表2。
表2氣焊鋁及鋁合金的相對焊接性
工業純鋁 鋁錳合金 鋁鎂合金 硬鋁
適用厚度范圍/mm
l1~l7 lf21 lf5、lf6 lf2、lf3
ly11、ly12
適宜范圍 厚度界限
好 好 差 尚可 差 0.5~10 0.3~25
2.氣焊鋁及鋁合金用焊絲與焊劑
氣焊鋁及鋁合金時,一般應選用與母材化學成分相近的焊絲,也可用母材切條為填充金屬。常用的焊絲牌號及化學成分見表3-42。選用焊絲時必須考慮到抗裂紋性能、耐腐蝕性能和接頭力學性能。
鋁及鋁合金焊前雖然經過清理,但其表面氧化膜有可能清除不幹凈,焊接時又會產生新的氧化膜。所以,焊接時應採用熔劑,清除熔池中的氧化膜和其它雜質,提高熔化金屬的流動性,使焊接順利並保證質量和成形。氣焊鋁及鋁合金常用熔劑配方見表3。
表3 氣焊鋁及鋁合金熔劑的配方(質量分數)(%)
組成
鋁塊
晶石 氯化鈉 氯化鉀 氯化鋇 氯化鋰 氟化鈉 氟化鈣
硼砂 其它
cj401 — 27~30 49.5~52 — 13.5~15 7.5~9
— — —
1 — 19 29 48 — — 4 — —
2 30 30 40 — — — — — —
3 20 — 40 40 — — — — —
4 — 45 30 — 10 15 — — —
5 — 27 18 — — — — 14 硝酸鉀41
6 — 20 40 20 — 20 — — —
7 — 25 25 — — — — 40 硫酸鈉10
8 4.8 — — 33.3 19.5 — 14.8
氧化鎂2.8
氟化鎂24.8
9 — — — 70 15 氟化鋰15 — — —
10 硝酸鉀28 9 3 — — — — 40 硫酸鉀20
11 4.5 40 15 — — — — — —
12 20 30 30 — — — — — —
3.鋁及鋁合金氣焊的工藝要求
(1) 嚴格清除焊件接頭處及焊絲表面的氧化膜和油污。清理方法有化學清理和機械清理兩種。較小焊件及焊絲適於化學清洗,尺寸較大的焊件常用機械方法清理,其工藝見表4。焊件及焊絲經清理後在存放過程中會重新生成氧化膜,所以,應縮短清理後至焊接前的存放時間,乾燥環境間隔時間不超過24h,潮濕環境不超過4h, 否則應重新清理氧化膜。採用拋光處理焊絲並用塑料密封,保存期可達半年。
表4鋁及鋁合金的焊前清理
工序 除油 鹼洗 沖洗
溶液ω/% 溫度/℃ 時間/min
化學清洗法
純鋁
汽油、煤油、丙酮等除油劑
naoh
6~10 40~60 ≤20 流動清水
鋁鎂、
鋁錳合金 ≤7
工序 中和光化 沖洗 乾燥
溶液φ/% 溫度/℃ 時間/min
化學清洗法
純鋁 hno3
30
室溫或
40~60 1~3 流動清水
風干或
低溫乾燥
鋁鎂、鋁
錳合金
機械法
用丙酮或汽油進行表面除油,隨後用φ0.15mm絲徑的銅或不銹鋼絲刷子刷,直至露出金屬光澤為止。也可以用刮刀清理焊件表面
(2)坡口形式及尺寸 氣焊鋁及鋁合金的坡口形式及尺寸見表5。
氣焊鋁及鋁合金時,不宜採用搭接接頭和t形接頭。因為這種接頭易殘留熔劑和焊渣,不便焊後清除,使接頭耐腐蝕性下降。
為保證焊件焊接時既焊透而又不塌陷和燒穿,可以採用墊板。墊板可用不銹鋼板、碳素鋼板或石墨板。當單面焊雙面成形時,應在接觸介質一面施焊。
(3) 合理選擇焊絲與熔劑 sa1si5是一種通用焊絲,焊縫金屬流動性好,抗裂紋性能高,並能保證一定的力學性能,除鋁鎂合金外,常採用此焊絲。因鋁鎂合金採用sa1si5焊絲時,會在晶間析出mgsi脆性化合物,使接頭塑性和抗腐蝕性能下降,甚至引起裂紋,焊接鋁鎂合金時應採用sa1mg5ti焊絲。
表5鋁及合金氣焊坡口形式與尺寸
板厚
/mm
施焊
方法
坡口
名稱 坡口形式 尺寸
b/mm p/mm
α/(°)
≤2 單面焊 卷邊 — — —
≤5 單面焊 i型 1~1.5 — —
5~10 單面焊 v型 2~4 0.5~2 65±5
氣焊熔劑有含鋰和不含鋰兩類,含鋰的熔劑熔點較低,熔渣的熔點、粘度也較低,焊後易清除,但價格高,吸潮性強,應以乾粉狀加入熔池。不含鋰的熔劑價格低,但熔點高,熔渣粘度大,易夾渣,適於較高溫度下焊接用。
氣焊角接及搭接接頭時,由於熔渣不易清除干凈,建議選用表3中序號7熔劑。鋁鎂合金焊接不宜採用含鈉熔劑,可採用表3中序號8、9號熔劑。
(4)氣焊鋁及鋁合金時應採用中性焰或乙炔稍多的中性焰,嚴禁採用氧化焰。焊接薄板時火焰能率稍小,焊接厚板時火焰能率應大。其板厚與焊炬的使用見表6。
由於鋁及鋁合金高溫固液態轉變時沒有明顯的顏色變化,所以熔化情況不易掌握。當加熱表面由光亮銀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,即達熔化溫度,可以施焊;用蘸有熔劑的焊絲端頭觸及加熱處有粘性,焊絲與母材能熔合時,即達熔化溫度,可以施焊;母材邊棱有倒下現象時,母材達熔化溫度,可以施焊。
表6氣焊鋁及鋁合金的焊炬與板厚關系
板厚/mm 1.2 1.5~2.0 3.0~4.0
焊炬型號 h01-6 h01-6 h01-6
焊嘴號 1 1~2 3~4
焊嘴孔徑/mm
0.9 0.9~1.0 1.1~1.3
焊絲直徑/mm
1.5~2.0 2.0~2.5 2.0~3.0
板厚/mm 5.0~7.0
7.0~10.0
10.0~20.0
焊炬型號 h01-12 h01-12 h01-20
焊嘴號 1~3 2~4 4~5
焊嘴孔徑/mm
1.4~1.8 1.6~2.0 3.0~3.2
焊絲直徑/mm
4.0~5.0 5.0~6.0 5.0~6.0
當氣焊薄小件時採用左焊法,厚度較大焊件採用右焊法。
氣焊3mm以下薄件時,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°。
(5)預熱 氣焊薄小件時,一般不需要預熱,厚度大於5mm及結構復雜件,應進行局部或整體預熱,溫度為150~300℃
(6)定位焊 採用比正式焊接稍大的火焰,焰芯距焊件表面3~5mm,焊炬與焊件夾角為50°左右。較長焊縫從中間向兩端定位焊,環縫對稱定位焊,一般要求見表7和表8。
(7)焊炬操作 氣焊鋁及鋁合金時,焊炬可以上下跳動前進或平直前進,見圖1。
氣焊3mm以下薄件時,焊炬上下跳動前進,跳動幅度為3~4mm,焰芯尖端距焊件3~5mm,焊絲做反向的跳動;氣焊厚大件時,焊炬平直前進,焰芯尖端距焊件表面3~5mm,焊絲上下跳動,撥開氧化膜,攪動熔池。
表7鋁及鋁合金板定位焊要求(mm)
板厚 <1.5 1.5~2.0 3~4 5~7
定位焊間距
10~30 30~50 50~70 80~100
定位焊縫長度
5~8 6~10 10~15 20~30
焊點高度 1~1.2 1.2~2 2.5~3 3~5
板厚 7~10 10~16 >16
定位焊間距
100~120 120~180 180~240
定位焊縫長度
30~40 40~50 50~60
焊點高度 3~5 5~7 6~8
管材直徑
壁厚(δ)
定位焊位置及數量
定位焊縫長度
定位焊縫高度
≤18 1~3.5
對接定位焊 2處
5~10 ≤δ
25~55 1.5~5
對稱定位焊 3處
10~20
δ~2/3δ
75~120 2.5~10
對接定位焊 4處
30~40
δ~2/3δ
(8) 焊後處理 焊後殘存在焊縫及附近的熔劑和焊渣要及時清理干凈,否則會腐蝕焊件。清理方法為:先在60~80℃熱水中用硬毛刷洗刷焊接接頭,重要構件洗刷後再放入 60~80℃、質量分數為2%~3%的鉻酐水溶液中浸泡5~10min,然後再用硬毛刷仔細洗刷,最後用熱水沖洗乾洗。
清理後若焊接接頭表面無白色附著物即可認為合格,或用質量分數為2%硝酸銀溶液滴在焊接接頭上,若沒有產生白色沉澱物,即說明清洗干凈。
鑄造鋁合金補焊後為消除內應力,可進行300~350℃退火處理。
4.鋁及鋁合金的氣焊實例
鋁冷凝器端蓋的氣焊,其結構見圖2,材料為lf6,焊接工藝要點如下:
圖1氣焊鋁及鋁合金時焊炬的運動方式
a)上下跳動前進;b)平直前進
1)採用化學清洗的辦法(見表4)將接管、端蓋、大小法蘭、焊絲清洗干凈。
圖2鋁冷凝器端蓋示意圖
2)焊絲選用sa1mg5ti,φ4mm,熔劑選用cj401。用氣焊火焰將焊絲加熱,在熔劑槽內將焊絲蘸滿cj401備用。
3)採用中性焰,右向焊法焊接。焊炬選用h01-12,選用3號焊嘴。
4)焊接小法蘭盤與接管。用氣焊火焰對小法蘭均勻加熱,待溫度達250℃左右時組焊接管。定位焊兩處,從第三點進行焊接。為避免變形和隔熱,在預熱和焊接時小法蘭盤放在耐火磚上。
5)焊接端蓋與大法蘭盤。切割一塊與大法蘭盤等徑的厚度20mm的鋼板,並將其加熱到紅熱狀態,將大法蘭盤放在鋼板上,用兩把焊炬將其預熱到300℃左右,快速將端蓋組合到大法蘭盤上。定位三處,從第四點施焊。焊接過程中保持大法蘭盤的溫度,並不間斷焊接。
6)焊接接管與端蓋焊縫,預熱溫度為250℃
7)焊後清理:先在60~80℃熱水中用硬毛刷刷洗焊縫及熱影響區,再放入60~80℃、質量分數為2%~3%的鉻酐水溶液中浸泡5~10min,再用硬毛刷刷洗,然後用熱水沖洗干凈並風干。
C. 鋁鈑金件能焊接嗎,用什麼具體的焊接工藝
鋁鈑金件能夠焊接,用的焊接工藝主要有三種
一、低溫火焰焊接,主要用於修復一些鈑金的洞口,破洞,比如類似在易拉罐底部打個10毫米左右的大孔,用比如低溫的WEWELDING53低溫焊絲焊接,不過這種鈑金件比易拉罐要厚一些可以用第三代衍生版液化氣噴槍雙槍來加熱,既可以加熱起來溫度,也不會將鈑金件燒壞,加熱到溫度以後,就跟劃圓一樣,將焊絲劃上去即可。
二、氬弧焊接,氬弧的這種應用也是一種比較常規的焊接方法,適合比較細的鋁活的焊接,包括鋁鈑金還有鋁殼體類的焊接修復,比較經典的就是WSME315B或者400B對於鋁合金的焊接。
三、雙脈沖氣體保護焊接,這種對於鋁鈑金的簡單補焊,對於焊口質量要求不高的前提下尤其適合,僅僅適合鈑金行業,對於精修比如殼體,油箱類焊接盡量不要採用。
D. 氬弧焊焊接技術焊接鋁的工藝參數是什麼
焊接工藝參數
1.為了獲得優良的焊縫成形及焊接質量,應根據焊件的技術要求,合理地選定焊接工藝參數。鋁及鋁合金手工TIG焊的主要工藝參數有電流種類、極性和電流大小、保護氣體流量、鎢極伸出長度、噴嘴至工件的距離等。
2.自動TIG焊的工藝參數還包括電弧電壓(弧長)、焊接速度及送絲速度等。
3.工藝參數是根據被焊材料和厚度,先確定鎢極直徑與形狀、焊絲直徑、保護氣體及流量、噴嘴孔徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速度,再根據實際焊接效果調整有關參數,直至符合使用要求為止。
采氬弧焊焊接鋁及鋁合金的主要優點是氬氣是惰性氣體,保護效果好,電弧穩定,焊縫成形美觀,當電源採用交流電時,可以利用陰極破碎作用,能有效地去除熔池表面的氧化鋁薄膜,焊接時沒有熔渣,不會發生焊後殘渣對接頭的腐蝕。
氬氣流對焊接區域有沖刷作用,使焊接接頭冷卻速度加快,可以改善接頭的組織和性能,並減少焊件焊後的殘余變形。
E. 什麼叫焊接工藝它有哪些內容
焊接工藝是指焊接過程中的一整套工藝程序及其技術規定。內容包括:焊接悔耐方法、焊前准備加工、裝配、焊接材料、焊接設備、焊接順序、御弊焊接操作、焊接工藝參數以及焊後處理等。
焊接工藝是保證焊接質量的重要措施,它能確認為各種焊接接頭編制的焊接工藝指導書的正確性和合理性。通過焊接工藝評定,檢驗按擬訂的焊接工藝指導書焊制的焊接接頭的使用性能是否符鎮前族合設計要求,並為正式制定焊接工藝指導書或焊接工藝卡提供可靠的依據。
F. 對薄鋁板的焊接工藝有哪些要求『具體是什麼
鋁焊接
鋁板的焊接在工業中廣泛應用鎢極氬弧焊(tig)施焊,其優點是熱量集中,電弧穩定,焊縫金屬緻密,接頭強度和塑性高。焊縫成型美觀,可獲得優質的焊接接頭。施焊前要嚴格清除工件上的焊口及焊絲表面的氧化膜和油污,預熱時將工件慢慢加熱到100-300℃左右,一般採用交流電源,氬氣純度不低於99.9%。為防止引弧及收弧處產生裂紋,有時需加引弧和熄弧板。當電弧穩定燃燒,鎢極端部被加熱到一定溫度後,才能將電弧引入焊接區口,焊後應注意保護具有防腐作用的氧化鋁薄膜。
G. 鋁材有幾種焊接方法如何焊接
一、鋁材焊接方法
幾乎各種焊接方法都可以用於焊接鋁及鋁合金,但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應性不同,各種焊接方法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。惰性氣體保護焊(TIG 或 MIG)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或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可採用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊。脈沖熔化極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊應用越來越廣泛(氬氣或氬/氦混合氣)。
鋁合金焊接的幾種先進工藝:攪拌摩擦焊、激光電弧復合焊、激光焊、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。
二、鋁材焊接焊前准備
1、焊前清理。鋁及鋁合金焊接時,焊前應嚴格清除工件焊口及焊絲表面的氧化膜和油污,清除質量直接影響焊接工藝與接頭質量,如焊縫氣孔產生的傾向和力學性能等。
2、墊板、鋁及鋁合金在高溫時強度很低,液態鋁的流動性能好,在焊接時焊縫金屬容易產生下塌現象。為了保證焊透而又不致塌陷,焊接時常採用墊板來托住熔池及附近金屬。墊板可採用石墨板、碳素鋼板、不銹鋼板、銅板或銅棒等。墊板表面開一個圓弧形槽,以保證焊縫反面成型。也可以不加墊板單面焊雙面成型,但要求焊接操作熟練或採取對電弧施焊能量嚴格自動反饋控制等先進工藝措施。
3、可進行焊前預熱,根據不同類型的鋁合金預熱溫度可為 100℃——200℃,可用氧一乙炔焰、電爐或噴燈等加熱。預熱可使焊件減少氣孔、減小變形等缺陷。
鋁材焊接方法及焊前准備的內容有很多,一般來說專業的技術人員是能夠處理好鋁材焊接的各項事宜。而普通的消費者購買鋁材的時候,它已經是現成的產品或是已經焊接好,在焊接上並不需要消費者特別的操心等。
H. 鋁鈑金件能焊接嗎,用什麼具體的焊接工藝
鋁鈑金件能夠焊接,用的焊接工藝主要有三種
一、低溫火焰焊接,主要用於修復一些鈑金的洞口,破洞,比如類似在易拉罐底部打個10毫米左右的大孔,用比如低溫的WEWELDING53低溫焊絲焊接,不過這種鈑金件比易拉罐要厚一些可以用第三代衍生版液化氣噴槍雙槍來加熱,既可以加熱起來溫度,也不會將鈑金件燒壞,加熱到溫度以後,就跟劃圓一樣,將焊絲劃上去即可。
二、氬弧焊接,氬弧的這種應用也是一種比較常規的焊接方法,適合比較細的鋁活的焊接,包括鋁鈑金還有鋁殼體類的焊接修復,比較經典的就是WSME315B或者400B對於鋁合金的焊接。
三、雙脈沖氣體保護焊接,這種對於鋁鈑金的簡單補焊,對於焊口質量要求不高的前提下尤其適合,僅僅適合鈑金行業,對於精修比如殼體,油箱類焊接盡量不要採用。
I. 鋁及鋁合金的焊接方法是什麼
一、幾乎各種焊接方法都可以用於焊接鋁及鋁合金,但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應性不同,各種焊接方法有其各自的應用場合,以下是較普遍的焊接方法:
1、氣焊和焊條電弧焊方法,設備簡單、操作方便,可用於對焊接質量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。
2、焊條電弧焊可用於鋁合金鑄件的補焊。
3、惰性氣體保護焊(TIG或MIG)方法是應用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。
4、鋁及鋁合金薄板可採用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。
5、鋁及鋁合金厚板可採用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊。
J. 氣焊焊鋁怎麼焊
1、可以採用交流鋁氬弧焊機焊接,用高純氬氣保護,氣體流量在8-10L/MIN。
2、採用電焊手工焊接,焊條選用WEWELDING555的鋁電焊條焊接,直流反接,適合小缺陷的修復裂紋,對於操作要求比較高,需要對焊條要皮做烘烤。
3、如果兩者都沒有條件或者尺寸不允許的話,就用火焰釺焊,一般適合小件的鑄鋁的件的焊接,一般採用鋁的低溫釺料焊接,比如可以了解WEWELDING53的一個焊接操作視頻,可以解決氣焊焊接鑄鋁的應用。
(10)焊接純鋁的金具頭焊接工藝是什麼擴展閱讀
焊接注意事項:
1、電弧的長度:
電弧的長度與焊條塗料種類和葯皮厚度有關系。但都應盡可能採取短弧,特別是低氫焊條。電弧長可能造成氣孔。短弧可避免大氣中的O2、N2等有害氣體侵入焊縫金屬,形成氧化物等不良雜質而影響焊縫質量。
2、焊接速度
適宜的焊接速度是以焊條直徑、塗料類型、焊接電流、被焊接物的熱容量、結構開頭等條件有其相應變化,不能作出標準的規定。
保持適宜的焊接速度,熔渣能很好的覆蓋著熔潭。使熔潭內的各種雜質和氣體有充分浮出時間,避免形成焊縫的夾渣和氣孔。在焊接時如運棒速度太快,焊接部位冷卻時,收縮應力會增大,使焊縫產生裂縫。