鋁合金材料的焊接優勢

鋁(lv)及鋁(lv)合金資料(liao)密度低，強(qiang)度高(gao)，熱電導率高(gao)，耐腐(fu)蝕才能強(qiang)，具(ju)有杰出的物理特(te)性和力學功能，因(yin)(yin)而廣泛應用于工(gong)業商(shang)品的焊(han)接(jie)構(gou)造上。長期(qi)以來，因(yin)(yin)為(wei)焊(han)接(jie)辦法(fa)及焊(han)接(jie)技術參數的選擇不當，構(gou)成(cheng)鋁(lv)合金零(ling)件焊(han)接(jie)后因(yin)(yin)應力過于會集(ji)發(fa)生(sheng)嚴峻變形，或因(yin)(yin)為(wei)焊(han)縫(feng)氣孔(kong)、夾渣、未(wei)焊(han)透等缺點，致使焊(han)縫(feng)金屬裂(lie)紋(wen)或原料(liao)疏松，嚴峻影響了商(shang)品質(zhi)量及功能。

1.鋁合金材料特(te)點

鋁是(shi)銀白色的輕金屬(shu)，具有杰出的塑性、較高的導電性和導熱性，一起(qi)還具有抗(kang)氧(yang)化和抗(kang)腐蝕(shi)的才能(neng)(neng)(neng)(neng)。鋁很(hen)簡單(dan)氧(yang)化發生三(san)氧(yang)化二(er)鋁薄膜，在焊縫中簡單(dan)發生夾雜物(wu)，然后損壞金屬(shu)的連續(xu)性和均勻(yun)性，降(jiang)低其機(ji)械(xie)(xie)功能(neng)(neng)(neng)(neng)和耐腐蝕(shi)功能(neng)(neng)(neng)(neng)。常見鋁合金母(mu)材和焊絲的化學成分及機(ji)械(xie)(xie)功能(neng)(neng)(neng)(neng)。

2.鋁合金資料的焊接難點

? ?(1)很簡(jian)單(dan)(dan)氧化。在空氣中，鋁(lv)(lv)簡(jian)單(dan)(dan)同氧化合(he)，生成(cheng)細密的(de)(de)(de)三(san)氧化二(er)鋁(lv)(lv)薄膜(厚度(du)約(yue)0.1-0.2μm)，熔(rong)(rong)點高(gao)(約(yue)2050℃)，遠遠超越(yue)鋁(lv)(lv)及(ji)鋁(lv)(lv)合(he)金的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(約(yue)600℃擺(bai)布)。氧化鋁(lv)(lv)的(de)(de)(de)密度(du)3.95-4.10g/cm3，約(yue)為鋁(lv)(lv)的(de)(de)(de)1.4倍(bei)，氧化鋁(lv)(lv)薄膜的(de)(de)(de)外表易吸附水分，焊接時，它阻止根本金屬的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)，很簡(jian)單(dan)(dan)構成(cheng)氣孔(kong)、夾渣、未熔(rong)(rong)合(he)等(deng)缺(que)點，引起焊縫功能降低。

? ?(2)易發(fa)生氣(qi)(qi)孔。鋁和鋁合金焊接(jie)時(shi)發(fa)生氣(qi)(qi)孔的(de)(de)首(shou)要(yao)原因(yin)是氫，因(yin)為液(ye)態(tai)鋁可溶解很多(duo)的(de)(de)氫，而固態(tai)鋁幾乎不溶解氫，因(yin)而當熔池溫度疾速冷(leng)卻與(yu)凝結時(shi)，氫來(lai)不及(ji)逸出，簡單(dan)在焊縫中集合構成氣(qi)(qi)孔。氫氣(qi)(qi)孔目前(qian)難于完全避免，氫的(de)(de)來(lai)歷很多(duo)，有電弧焊氣(qi)(qi)氛中的(de)(de)氫，鋁板(ban)、焊絲外表吸附空氣(qi)(qi)中的(de)(de)水分(fen)等。實踐證明，即便氬(ya)氣(qi)(qi)按GB/T4842標準需求，純(chun)度到達(da)99.99%以(yi)上，但(dan)當水分(fen)含量到達(da)20ppm時(shi)，也(ye)會(hui)呈現很多(duo)的(de)(de)細密氣(qi)(qi)孔，當空氣(qi)(qi)相對濕度超越80%時(shi)，焊縫就(jiu)會(hui)顯著(zhu)呈現氣(qi)(qi)孔。

? (3)焊縫變(bian)形(xing)(xing)和(he)構成裂紋傾向(xiang)大。鋁(lv)的線脹大系數和(he)結晶縮短率約比鋼大兩倍，易(yi)發生較大的焊接(jie)變(bian)形(xing)(xing)的內應力(li)，對剛性較大的構造將促進熱裂紋的發生。

? ?(4)鋁的導熱系數大(純(chun)鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為(wei)鋼(gang)的4倍，因而，焊接(jie)鋁和鋁合(he)金(jin)時，比焊鋼(gang)要耗費更多(duo)的熱量。

? (5)合(he)(he)金元素(su)(su)的(de)(de)蒸騰(teng)的(de)(de)燒損。鋁(lv)合(he)(he)金中(zhong)含有低沸點的(de)(de)元素(su)(su)(如鎂(mei)、鋅、錳等)，在高(gao)溫電弧效果下(xia)，很簡單(dan)蒸騰(teng)燒損，然后改動焊縫(feng)金屬的(de)(de)化學成分，使(shi)焊縫(feng)功能降低。

? (6)高溫(wen)強(qiang)度和塑性低。高溫(wen)時鋁的強(qiang)度和塑性很低，損壞(huai)了焊縫金屬(shu)的成(cheng)形，有時還簡單構成(cheng)焊縫金屬(shu)塌落和焊穿(chuan)表象。

? (7)無色(se)(se)彩改變。鋁(lv)及鋁(lv)合(he)金(jin)從固態(tai)轉為液態(tai)時，無顯(xian)著的色(se)(se)彩改變，使操作者(zhe)難以(yi)把(ba)握加熱溫度。

? 3.鋁(lv)合金資料焊接的技術辦法

? (1)焊前預(yu)備(bei)

??選用化學或(huo)機械(xie)辦法，嚴厲(li)整理焊縫坡口(kou)兩邊的外表氧化膜。

??化(hua)學清(qing)潔是使用堿或(huo)酸清(qing)潔工件外(wai)表，該法(fa)既可(ke)去掉氧(yang)(yang)化(hua)膜，還(huan)可(ke)除油污，具體(ti)技(ji)術進(jin)程如下(xia)(xia)：體(ti)積(ji)(ji)分(fen)數為6%～10%的氫氧(yang)(yang)化(hua)鈉溶液，在70℃擺布浸(jin)泡0.5min→水洗(xi)→體(ti)積(ji)(ji)分(fen)數為15%的硝酸在常溫下(xia)(xia)浸(jin)泡1min進(jin)行中(zhong)和處置(zhi)→水洗(xi)→溫水洗(xi)→枯燥。洗(xi)好(hao)后的鋁合(he)金外(wai)表為無光澤的銀白色。

??機(ji)械整理可選用(yong)風動或電動銑刀，還可選用(yong)刮刀、銼刀等東西(xi)，關于較薄的氧(yang)化膜也可用(yong)0.25mm的銅(tong)絲刷打磨清除(chu)氧(yang)化膜。

??整理(li)(li)好后(hou)當(dang)即施焊(han)，假如(ru)放置時刻超(chao)越4h，應(ying)從(cong)頭整理(li)(li)。

? (2)斷定(ding)安(an)裝空隙及(ji)定(ding)位焊距離

施(shi)焊進程(cheng)中，鋁板(ban)受熱(re)脹大，致使焊縫坡口空隙削(xue)減，焊前安裝空隙假如留得太小，焊接(jie)進程(cheng)中就會(hui)引起兩板(ban)的(de)(de)(de)坡口堆(dui)疊，添加焊后板(ban)面不平度和變形(xing)(xing)量(liang);相反，安裝空隙過大，則施(shi)焊艱難，并有(you)(you)燒穿的(de)(de)(de)能夠(gou)。適宜的(de)(de)(de)定位(wei)焊距離能保證所(suo)需的(de)(de)(de)定位(wei)焊空隙，因而，選擇適宜的(de)(de)(de)安裝空隙及(ji)定位(wei)焊距離，是(shi)削(xue)減變形(xing)(xing)的(de)(de)(de)一項(xiang)有(you)(you)用辦法。

?(3)選擇焊接(jie)設備(bei)

??目前(qian)市場上焊(han)接(jie)商品品種(zhong)較多，通(tong)常情況下宜選(xuan)用(yong)溝通(tong)鎢**氬(ya)(ya)弧(hu)焊(han)(即TIG焊(han))。它是在(zai)氬(ya)(ya)氣的(de)(de)(de)維護下，使用(yong)鎢電(dian)(dian)(dian)**與工件問發生的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)熱熔化母(mu)材(cai)和填充焊(han)絲的(de)(de)(de)一種(zhong)焊(han)接(jie)辦法。該焊(han)機(ji)作業時，因為溝通(tong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)**性是在(zai)周期性的(de)(de)(de)改換，在(zai)每個(ge)周期里(li)半(ban)波為直(zhi)流(liu)正接(jie)，半(ban)波為直(zhi)流(liu)反接(jie)。正接(jie)的(de)(de)(de)半(ban)波時間(jian)鎢**能夠發射滿(man)足的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)而又不(bu)致于過熱，有利于電(dian)(dian)(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)安穩。反接(jie)的(de)(de)(de)半(ban)波時間(jian)工件外表生成的(de)(de)(de)氧化膜很簡單被整(zheng)理掉而取得外表亮光美觀、成形杰(jie)出的(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)。

? (4)選擇焊絲

??通常(chang)選用(yong)301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。

? (5)選(xuan)擇焊(han)接辦法和參數(shu)

??通(tong)常以左焊法進行(xing)，焊炬和工件成(cheng)60°角(jiao)。焊接厚度15mm以上時，以右焊法進行(xing)，焊炬和工件成(cheng)90°角(jiao)。

??焊接(jie)壁(bi)厚(hou)在(zai)3mm以(yi)上時，開V形坡口(kou)(kou)，夾角(jiao)為(wei)(wei)60°～70°，空隙不(bu)得大(da)于(yu)1mm，以(yi)多層焊完成(cheng)。壁(bi)厚(hou)在(zai)1.5mm以(yi)下(xia)時，不(bu)開坡口(kou)(kou)，不(bu)留空隙，不(bu)加填充(chong)絲。焊固定(ding)管子對接(jie)接(jie)頭時，當管徑為(wei)(wei)200mm，壁(bi)厚(hou)為(wei)(wei)6mm時，應(ying)選(xuan)用直徑為(wei)(wei)3～4mm的(de)(de)鎢**，以(yi)220～240A的(de)(de)焊接(jie)電流(liu)，直徑為(wei)(wei)4mm的(de)(de)填充(chong)焊絲，以(yi)1～2層焊完。

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