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铝焊接工艺1
发布时间:2015-08-28   查看次数:1290

铝及 铝合金的焊接工艺

铝及 铝合金的焊接特点 

(1)铝在 空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、非常稳定,不易去除。阻碍 母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材 的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔。焊接 前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护,防止其氧化。钨极氩弧焊时,选用交流电源,通过“阴极清理”作用,去除氧化膜。气焊时,采用 去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时,可加大焊接热量,例如,氦弧热量大,利用 氦气或氩氦混合气体保护,或者 采用大规范的熔化极气体保护焊,在直流正接情况下,可不需要“阴极清理”。 

(2)铝及 铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的 热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中,大量 的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而 焊接铝及铝合金时,能量 除消耗于熔化金属熔池外,还要 有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种 无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著,为了 获得高质量的焊接接头,应当 尽量采用能量集中、功率大的能源,有时 也可采用预热等工艺措施。 

(3)铝及 铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝 固时的体积收缩率较大,焊件 的变形和应力较大,因此,需采 取预防焊接变形的措施。铝焊 接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂 纹及较高的内应力。生产 中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐 蚀性允许的情况下,可采 用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大,随着硅含量增加,合金 结晶温度范围变小,流动性显著提高,收缩率下降,热裂倾向也相应减小。根据生产经验,当含硅5%~6%时可不产生热裂,因而采用SAlSi条(硅含量4.5%~6%)焊丝 会有更好的抗裂性。  

(4)铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断难。高温铝强度很低,支撑熔池困难,容易焊穿。 

(5)铝及 铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢。在焊 接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接 材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是 焊缝中氢气的重要来源。因此,对氢 的来源要严格控制,以防止气孔的形成。 

(6)合金元素易蒸发、烧损,使焊缝性能下降。 

(7)母材 基体金属如为变形强化或固溶时效强化时,焊接 热会使热影响区的强度下降。 

(8) 铝为面心立方晶格,没有同素异构体,加热 与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能 通过相变来细化晶粒。 

2. 焊接方法 

几乎 各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金,但是 铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同,各种 焊接方法有其各自的应用场合。气焊 和焊条电弧焊方法,设备简单、操作方便。气焊 可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条 电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法 是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及 铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及 铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦 混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲 熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲 熔化极气体保护焊应用越来越广泛(氩气或氩/氦混合气)  

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