A. 鋁合金焊絲在實際焊接中最會出現哪些問題,怎麼樣避免或者是解決。
主要是焊接接頭處的氧化鋁問題,鋁有高溫時會氧化,形成三氧化二鋁,氧化的溶點比純鋁或鋁合金高很多,使接頭溶合不好,嚴重時根本就不溶合。
因此,在焊接前要很認真地清潔接頭處表面,主要有機械清理和化學清理兩種方法。在焊接的整個加熱過程中,還會產生氧化鋁,因此要使用焊鋁專用的焊劑,不同牌號的鋁合金焊絲都有配套的焊劑。
焊接的時候,如果接頭處的表面金屬仍然會有氧化的現象存在,這時表面看起來好象金屬還沒溶化但其實是表面沒溶化,但接頭內部已經處於溶熔狀態了,沒經驗時就很容易發生坍塌,造成焊穿。所以要特別注意觀察。
還有鋁的導熱性能比較好,散熱會比鋼鐵等快,所以要用比焊接鋼鐵材料時更大的電流。
B. 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。
C. 鋁合金材料的焊接難點有哪些
鋁合金材料的焊接難點在於,鋁是比較活潑的金屬,很容易在空氣中氧化,所以不管是火焰焊接,還是氬弧焊接,重點是氧化膜的影響,所以才有氬弧的陰極破碎功能,另外的難點就是鋁合金的雜質含量的控制,如果雜質含量過多,比如壓鑄鋁成型比較好,但是容易在焊接的時候產生氣孔,這個也是比較有焊接難點的地方,要解決這些問題需要比較好的設備輸出,操作技術控制,合理的焊接工藝控制。
D. 鋁合金焊接有幾大難點
.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)線膨脹系數大,易產生焊接變形;
(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) 合金錶面易產生難熔的氧化膜(A12O3其熔點為2060℃),這就需要採用大功率密度的焊接工藝;
(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。
E. 鋁及鋁合金在焊接時容易出現哪些問題
鋁及鋁合金在焊接時容易出現的問題拿交流氬弧焊來說容易出現如下問題
1、焊縫不夠美觀,這個是氣體純度或者機器調試的問題
2、手法問題導致的打鎢極或者氣體保護不好,焊縫兩側發黑
3、焊縫產生氣孔,材質匹配不對
4、最重要的一點就是機器的功能鍵的調試,及正確的理解,這個需要有很強大及專業的售後支持
F. 鋁及鋁合金焊接過程的常見有哪些問題
隨著鋁型材的不斷發展,鋁的加工技術也得到迅猛發展。然而,由於鋁具有氧化性強、熔點低、導熱快、線膨脹系數大、熔化潛熱大等多種物理及化學性能特點,因此選擇焊接方法時,容易出現以下常見問題:
1、鋁及鋁合金在液態能溶解大量的氫,固態幾乎不溶解氫。
在焊接熔池凝固和快速冷卻的過程中,氫來不及溢出,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源。因此,對氫的來源要嚴格控制,以防止氣孔的形成。
2、鋁在空氣中及焊接時極易氧化,生成的氧化鋁(Al2O3)熔點高、非常穩定,不易去除。
焊接前應採用化學或機械方法進行嚴格表面清理,清除其表面氧化膜。鎢極氬弧焊時,選用交流電源,通過「陰極清理」作用,去除氧化膜。氣焊時,採用去除氧化膜的焊劑。在厚板焊接時,可加大焊接熱量,例如,氦弧熱量大,利用氦氣或氬氦混合氣體保護,或者採用大規范的熔化極氣體保護焊,在直流正接情況下,可不需要「陰極清理」。
3、鋁及鋁合金的熱導率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多。
在焊接過程中,大量的熱量能被迅速傳導到基體金屬內部,因而焊接鋁及鋁合金時,能量除消耗於熔化金屬熔池外,還要有更多的熱量無謂消耗於金屬其他部位,這種無用能量的消耗要比鋼的焊接更為顯著,為了獲得高質量的焊接接頭,應當盡量採用能量集中、功率大的能源,有時也可採用預熱等工藝措施。
4、鋁及鋁合金的線膨脹系數約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍。
鋁焊接熔池凝固時容易產生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內應力,生產中可採用調整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的產生。在耐蝕性允許的情況下,可採用鋁硅合金焊絲焊接除鋁鎂合金之外的鋁合金。在鋁硅合金中含硅0.5%時熱裂傾向較大,隨著硅含量增加,合金結晶溫度范圍變小,流動性顯著提高,收縮率下降,熱裂傾向也相應減小。
G. 鋼軌鋁熱焊接頭常見的缺陷有哪些
(1)
焊頭上拱,外觀超標,或出現高低接頭。其原
因是對軌時預留上拱度過大,焊後版不按時復位權;焊頭兩
側鋼軌受力不對稱。新舊軌差異亦會出現高低接頭的
現象。
(2)
焊頭未焊透。鋼軌預熱溫度低,或預熱後溫度
降低過量,軌端處理不徹底,焊劑失效。
(3)
焊頭過燒。待焊鋼軌預熱溫度不均勻,出現熔
融現象。
(4)
焊頭裂縫。在高溫時,焊頭受到了外力作用,
拆除砂模打口柱以及推瘤時間過早,焊頭降溫速度過
快引起裂縫。
(5)
焊頭出現氣孔,夾雜物,砂模、坩堝受潮,焊劑
質量存在問題。
H. 鋁及鋁合金焊接常見缺陷有哪些
1、燒穿
產生原因:
a、熱輸入量過大;
b、坡口加工不當,焊件裝配間隙過大;
c、點固焊時焊點間距過大,焊接過程中產生較大的變形量。
防止措施:
a、適當減小焊接電流、電弧電壓,提高焊接速度;
b、大鈍邊尺寸,減小根部間隙;
c、適當減小點固焊時焊點間距。
2、氣孔
產生原因:
a、母材或焊絲上有油、銹、污、垢等;
b、焊接場地空氣流動大,不利於氣體保護;
c、焊接電弧過長,降低氣體保護效果;
d、噴嘴與工件距離過大,氣體保護效果降低;
e、焊接參數選擇不當;
f、重復起弧處產生氣孔;
g、保護氣體純度低,氣體保護效果差;
h、周圍環境空氣濕度大。
防止措施:
a、焊前仔細清理焊絲、焊件表面的油、污、銹、垢和氧化膜,採用含脫氧劑較高的焊絲;
b、合理選擇焊接場所;
c、適當減小電弧長度;
d、保持噴嘴與焊件之間的合理距離范圍;
e、盡量選擇較粗的焊絲,同時增加工件坡口的鈍邊厚度,一方面可以允許使用大電流,另一方面也使焊縫金屬中焊絲比例下降,這對降低氣孔率是行之有效的;
f、盡量不要在同一部位重復起弧,需要重復起弧時要對起弧處進行打磨或刮除;一道焊縫一旦起弧要盡量焊長些,不要隨意斷弧,以減少接頭量,在接頭處需要有一定焊縫重疊區;
g、換保護氣體;
h、檢查氣流大小;
i、預熱母材;
j、檢查是否有漏氣現象和氣管損壞現象;
k、在空氣濕度較低時焊接,或採用加熱系統。
3、電弧不穩
產生原因:
電源線連接、污物或者有風。
防止措施:
a、檢查所有導電部分並使表面保持清潔;
b、將接頭處的臟物清除掉;
c、盡量不要在能引起氣流紊亂的地方進行焊接。
4、焊縫成型差
產生原因:
a、焊接規范選擇不當;
b、焊槍角度不正確;
c、焊工操作不熟練;
d、導電嘴孔徑太大;
e、焊絲、焊件及保護氣體中含有水分。
防止措施:
a、反復調試選擇合適的焊接規范;
b、保持合適的焊槍傾角;
c、選擇合適的導電嘴孔徑;
d、焊前仔細清理焊絲、焊件,保證氣體的純度。
5、未焊透
產生原因:
a、焊接速度過快,電弧過長;
b、坡口加工不當,裝備間隙過小;
c、焊接規范過小;
d、焊接電流不穩定。
防止措施:
a、適當減慢焊接速度,壓低電弧;
b、適當減小鈍邊或增加根部間隙;
c、增加焊接電流及電弧電壓,保證母材足夠的熱輸入能量;
d、增加穩壓電源裝置;
e、細焊絲有助於提高熔深,粗焊絲提高熔敷量,應酌情選擇。
6、未熔合
產生原因:
a、焊接部位氧化膜或銹跡未清除干凈;
b、熱輸入不足。
防止措施:
a、焊前清理待焊處表面;
b、提高焊接電流、電弧電壓,減小焊接速度;
c、對於厚板採用U型接頭,而一般不採用V型接頭。
7、裂紋
產生原因:
a、結構設計不合理,焊縫過於集中,造成焊接接頭拘束應力過大;
b、熔池過大、過熱、合金元素燒損多;
c、焊縫末端的弧坑冷卻快;
d、焊絲成分與母材不匹配;
e、焊縫深寬比過大。
防止措施:
a、正確設計焊接結構,合理布置焊縫,使焊縫盡量避開應力集中區,合理選擇焊接順序;
b、減小焊接電流或適當增加焊接速度;
c、收弧操作要正確,加入引弧板或採用電流衰減裝置填滿弧坑;
d、正確選用焊絲。
8、夾渣
產生原因:
a、焊前清理不徹底;
b、焊接電流過大,導致導電嘴局部熔化混入熔池而形成夾渣;
c、焊接速度過快。
防止措施:
a、加強焊前清理工作,多道焊時,每焊完一道同樣要進行焊縫清理;
b、在保證熔透的情況下,適當減小焊接電流,大電流焊接時導電嘴不要壓太低;
c、適當降低焊接速度,採用含脫氧劑較高的焊絲,提高電弧電壓。
9、咬邊
產生原因:
a、焊接電流太大,焊接電壓太高;
b、焊接速度過快,填絲太少;
c、焊槍擺動不均勻。
防止措施:
a、適當的調整焊接電流和電弧電壓;
b、適當增加送絲速度或降低焊接速度;
c、力求焊槍擺動均勻。
10、焊縫污染
產生原因:
a、不適當的保護氣體覆蓋;
b、焊絲不潔;
c、母材不潔。
防止措施:
a、檢查送氣軟管是否有泄漏情況,是否有抽風,氣嘴是否松動,保護氣體使用是否正確;
b、是否正確的儲存焊接材料;
c、在使用其它的機械清理前,先將油和油脂類物質清除掉;
d、在使用不銹鋼刷之前將氧化物清除掉。
11、送絲性不良
產生原因:
A、導電嘴與焊絲打火;
b、焊絲磨損;
c、噴弧;
d、送絲軟管太長或太緊;
e、送絲輪不適當或磨損;
f、焊接材料表面毛刺、劃傷、灰塵和污物較多。
防止措施:
a、降低送絲輪張力,使用慢啟動系統;
b、檢查所有焊絲接觸表面情況並盡量減少金屬與金屬的接觸面;
c、檢查導電嘴情況及送絲軟管情況,檢查送絲輪狀況;
d、檢查導電嘴的直徑大小是否匹配;
e、使用耐磨材料以避免送絲過程中發生截斷情況;
f、檢查焊絲盤磨損狀況;
g、選擇合適的送絲輪尺寸,形狀及合適的表面情況;
h、選擇表面質量較好的焊接材料。
12、起弧不良
產生原因:
a、接地不良;
b、導電嘴尺寸不對;
c、沒有保護氣體。
防止措施:
a、檢查所有接地情況是否良好,使用慢啟動或熱起弧方式以方便起弧;
b、檢查導電嘴內空是否被金屬材料堵塞;
c、使用氣體預清理功能;
d、改變焊接參數。