隨著技術(shù)的進步與發(fā)展,鋁合金的應用領(lǐng)域越來越廣,因此在實際生產(chǎn)過程中經(jīng)常會遇到鋁合金焊接的問題。如果掌握了下面的口訣,鋁合金焊接的問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;鋁焊難點第二名,熱裂傾向很嚴重;熱裂種類有很多,縱橫坑根最集中;具體原因就一點,凝固過程收縮快;
應力拉伸出縫隙,液鋁不足生裂紋;預防解決很關(guān)鍵,工藝設(shè)計有幫助;焊接熱量應集中,分段預熱降焊速;成分設(shè)計應合理,微量元素作用明。
氣孔缺陷很常見,鋁焊尤其最敏感;解決缺陷三方面,材料氣體和環(huán)境;環(huán)境濕度應控制,超出六成應停工;母材清理很關(guān)鍵,表面去除油水污;
焊材使用應注意,檢查烘干有必要;保護氣體應干凈,純度應有四個九;同時流量應把控,不大不小要適中;焊接應遵規(guī)程做,氣孔問題影無蹤。
焊接變形讓人愁,抓住本質(zhì)消煩憂;膨脹系數(shù)是主因,改善應從此處進;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,前期預熱應做到;
以上規(guī)范要嚴格,質(zhì)量要求要負責。接頭軟化存風險,嚴格控制并檢驗;材料工藝是關(guān)鍵,母材焊材應匹配;不能驢唇對馬嘴,強度應該要對應;
工藝設(shè)計也要用,降低參數(shù)防粗化;熱量集中減區(qū)間,防止區(qū)域擴大化;各種問題都能解,焊接評定不能少;焊接人機料法環(huán),每個環(huán)節(jié)要把嚴;
焊前準備應齊全,焊中焊后要檢驗;實際問題實際法,實踐作用最關(guān)鍵。
2、鋁及鋁合金的焊接特點
1.氧化膜:
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(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。焊接前應采用化學或機械方法進行嚴格表面清理,清除其表面氧化膜。
在焊接過程加強保護,防止其氧化。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。
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2.導熱率大
在焊接過程中,大量的熱量能被迅速傳導到基體金屬內(nèi)部,因而焊接鋁及鋁合金時,能量除消耗于熔化金屬熔池外,還要有更多的熱量無謂消耗于金屬其他部位,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(zhì)量的焊接接頭,應當盡量采用能量集中、功率大的能源,有時也可采用預熱等工藝措施。
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。鋁凝固時的體積收縮率較大,焊件的變形和應力較大,因此,需采取預防焊接變形的措施。
鋁焊接熔池凝固時容易產(chǎn)生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內(nèi)應力。
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程中,氫來不及溢出,極易形成氫氣孔?;≈鶜夥罩械乃帧⒑附硬牧霞澳覆谋砻嫜趸の降乃?,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。
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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化或固溶時效強化時,焊接熱會使熱影響區(qū)的強度下降。
鋁為面心立方晶格,沒有同素異構(gòu)體,加熱與冷卻過程中沒有相變,焊縫晶粒易粗大,不能通過相變來細化晶粒。
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。
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氣焊和焊條電弧焊方法,設(shè)備簡單、操作方便。氣焊可用于對焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。焊條電弧焊可用于鋁合金鑄件的補焊。
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焊、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、脈沖熔化極氣體保護焊應用越來越廣泛。
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