鋁合金材料的焊接優勢

鋁(lv)及(ji)鋁(lv)合金(jin)(jin)資料密度低，強度高(gao)，熱(re)電(dian)導率高(gao)，耐腐蝕才能強，具有杰出的物理特性和力學功(gong)能，因而廣泛應用于工業商品的焊(han)(han)接(jie)構造(zao)上。長期以(yi)來(lai)，因為焊(han)(han)接(jie)辦法(fa)及(ji)焊(han)(han)接(jie)技(ji)術參數(shu)的選(xuan)擇(ze)不當，構成鋁(lv)合金(jin)(jin)零件焊(han)(han)接(jie)后因應力過(guo)于會(hui)集發生(sheng)嚴峻(jun)變形，或因為焊(han)(han)縫氣孔(kong)、夾(jia)渣、未焊(han)(han)透等缺(que)點，致使焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬裂紋或原料疏松，嚴峻(jun)影響了商品質(zhi)量及(ji)功(gong)能。

1.鋁(lv)合金(jin)材料(liao)特(te)點

鋁(lv)是銀白色的(de)輕金(jin)屬(shu)，具(ju)有(you)杰出(chu)的(de)塑(su)性、較高的(de)導電性和導熱性，一起(qi)還具(ju)有(you)抗(kang)氧化(hua)(hua)和抗(kang)腐(fu)蝕的(de)才能。鋁(lv)很簡單(dan)氧化(hua)(hua)發生三(san)氧化(hua)(hua)二鋁(lv)薄膜，在焊縫中簡單(dan)發生夾雜物，然(ran)后損壞金(jin)屬(shu)的(de)連(lian)續(xu)性和均勻性，降低其機(ji)械功能和耐腐(fu)蝕功能。常見鋁(lv)合金(jin)母材和焊絲的(de)化(hua)(hua)學(xue)成分及(ji)機(ji)械功能。

2.鋁合(he)金資(zi)料的(de)焊接難點

? ?(1)很簡(jian)單(dan)氧(yang)化。在空氣中，鋁(lv)簡(jian)單(dan)同氧(yang)化合，生成細密的(de)(de)三氧(yang)化二鋁(lv)薄(bo)膜(厚度(du)約(yue)0.1-0.2μm)，熔(rong)(rong)(rong)點高(約(yue)2050℃)，遠遠超越(yue)鋁(lv)及鋁(lv)合金(jin)的(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)點(約(yue)600℃擺布(bu))。氧(yang)化鋁(lv)的(de)(de)密度(du)3.95-4.10g/cm3，約(yue)為鋁(lv)的(de)(de)1.4倍，氧(yang)化鋁(lv)薄(bo)膜的(de)(de)外表(biao)易(yi)吸附水分，焊接(jie)時(shi)，它阻(zu)止根本金(jin)屬的(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)合，很簡(jian)單(dan)構成氣孔、夾(jia)渣、未熔(rong)(rong)(rong)合等缺點，引起焊縫功能降低。

? ?(2)易(yi)發(fa)生(sheng)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)。鋁(lv)和鋁(lv)合(he)金焊(han)接時(shi)(shi)發(fa)生(sheng)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)的(de)首要原因是氫(qing)(qing)，因為液(ye)態(tai)鋁(lv)可溶(rong)解很多(duo)(duo)的(de)氫(qing)(qing)，而固(gu)態(tai)鋁(lv)幾乎不(bu)溶(rong)解氫(qing)(qing)，因而當(dang)熔池溫度疾速(su)冷卻與凝結時(shi)(shi)，氫(qing)(qing)來不(bu)及逸出，簡單在(zai)焊(han)縫(feng)中(zhong)集合(he)構成氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)。氫(qing)(qing)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)目前(qian)難于完全避免，氫(qing)(qing)的(de)來歷很多(duo)(duo)，有(you)電弧(hu)焊(han)氣(qi)(qi)氛中(zhong)的(de)氫(qing)(qing)，鋁(lv)板、焊(han)絲外(wai)表吸附空(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)水(shui)分等(deng)。實踐(jian)證明，即(ji)便氬氣(qi)(qi)按GB/T4842標準需求，純度到達99.99%以上，但當(dang)水(shui)分含量到達20ppm時(shi)(shi)，也(ye)會(hui)呈(cheng)現(xian)很多(duo)(duo)的(de)細密(mi)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)，當(dang)空(kong)氣(qi)(qi)相對濕(shi)度超越80%時(shi)(shi)，焊(han)縫(feng)就會(hui)顯著(zhu)呈(cheng)現(xian)氣(qi)(qi)孔(kong)(kong)。

? (3)焊(han)縫(feng)變(bian)形(xing)和構成裂紋傾向(xiang)大(da)。鋁(lv)的(de)(de)線脹大(da)系數和結晶縮短率約比鋼大(da)兩倍，易(yi)發(fa)生較大(da)的(de)(de)焊(han)接(jie)變(bian)形(xing)的(de)(de)內應力，對剛性較大(da)的(de)(de)構造(zao)將促進熱裂紋的(de)(de)發(fa)生。

? ?(4)鋁(lv)的導熱系數大(da)(純鋁(lv)0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼(gang)的4倍(bei)，因而，焊(han)接(jie)鋁(lv)和鋁(lv)合金時，比焊(han)鋼(gang)要耗費更多(duo)的熱量。

? (5)合金(jin)元(yuan)素(su)的(de)蒸騰(teng)的(de)燒損(sun)。鋁合金(jin)中含有低沸點的(de)元(yuan)素(su)(如鎂(mei)、鋅、錳等(deng))，在高(gao)溫電弧效果下，很簡單蒸騰(teng)燒損(sun)，然后改動焊縫(feng)金(jin)屬的(de)化學成分(fen)，使焊縫(feng)功能降低。

? (6)高溫(wen)強度和(he)塑性低(di)。高溫(wen)時鋁(lv)的(de)強度和(he)塑性很低(di)，損壞了焊(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)成形(xing)，有(you)時還簡單(dan)構(gou)成焊(han)縫(feng)金屬(shu)塌落和(he)焊(han)穿表(biao)象(xiang)。

? (7)無(wu)色(se)彩改變。鋁(lv)及鋁(lv)合金從固態轉(zhuan)為液態時(shi)，無(wu)顯著的色(se)彩改變，使操作者難(nan)以把握加(jia)熱溫度(du)。

? 3.鋁合金資料焊接的技術辦法

? (1)焊前預備

??選(xuan)用(yong)化(hua)(hua)學或機械(xie)辦法，嚴(yan)厲(li)整理(li)焊(han)縫坡口兩邊的外表氧化(hua)(hua)膜。

??化(hua)(hua)學清潔(jie)是使用堿或酸清潔(jie)工件外表(biao)，該法既(ji)可去掉氧化(hua)(hua)膜(mo)，還可除油污，具體技術進程如下：體積分(fen)數(shu)為6%～10%的(de)氫氧化(hua)(hua)鈉(na)溶液，在70℃擺布浸泡0.5min→水洗(xi)→體積分(fen)數(shu)為15%的(de)硝酸在常(chang)溫(wen)下浸泡1min進行中(zhong)和處置→水洗(xi)→溫(wen)水洗(xi)→枯(ku)燥。洗(xi)好(hao)后(hou)的(de)鋁合金外表(biao)為無(wu)光(guang)澤的(de)銀白色。

??機械整(zheng)理可選用風動或電(dian)動銑刀(dao)，還可選用刮刀(dao)、銼刀(dao)等東西(xi)，關于較薄(bo)的(de)氧化(hua)膜也(ye)可用0.25mm的(de)銅(tong)絲刷打磨清除氧化(hua)膜。

??整理(li)好后(hou)當即施焊，假如放置(zhi)時刻超越4h，應(ying)從頭整理(li)。

? (2)斷定(ding)(ding)安(an)裝(zhuang)空隙及(ji)定(ding)(ding)位焊距(ju)離

施焊(han)(han)(han)進程(cheng)(cheng)中，鋁板(ban)受熱脹大，致使焊(han)(han)(han)縫(feng)坡(po)口(kou)空(kong)隙削減，焊(han)(han)(han)前安(an)裝空(kong)隙假如留得太(tai)小，焊(han)(han)(han)接進程(cheng)(cheng)中就會引起兩板(ban)的(de)坡(po)口(kou)堆(dui)疊，添加焊(han)(han)(han)后板(ban)面不平度(du)和變形量;相(xiang)反，安(an)裝空(kong)隙過大，則(ze)施焊(han)(han)(han)艱難，并有燒(shao)穿的(de)能(neng)夠。適宜的(de)定位(wei)焊(han)(han)(han)距離能(neng)保證所需(xu)的(de)定位(wei)焊(han)(han)(han)空(kong)隙，因而，選擇適宜的(de)安(an)裝空(kong)隙及定位(wei)焊(han)(han)(han)距離，是削減變形的(de)一(yi)項有用辦法。

?(3)選擇焊接設備

??目(mu)前(qian)市場上焊(han)接商品(pin)品(pin)種較多，通常情況下宜選用溝通鎢**氬弧(hu)焊(han)(即TIG焊(han))。它是(shi)在(zai)氬氣的(de)(de)(de)(de)維(wei)護下，使用鎢電(dian)**與工(gong)件問(wen)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)電(dian)弧(hu)熱(re)(re)熔(rong)化母材和填充焊(han)絲(si)的(de)(de)(de)(de)一種焊(han)接辦法。該焊(han)機(ji)作業時(shi)，因為(wei)溝通電(dian)流的(de)(de)(de)(de)**性(xing)是(shi)在(zai)周期性(xing)的(de)(de)(de)(de)改換，在(zai)每個周期里半(ban)波為(wei)直流正接，半(ban)波為(wei)直流反(fan)接。正接的(de)(de)(de)(de)半(ban)波時(shi)間鎢**能夠發(fa)射(she)滿足的(de)(de)(de)(de)電(dian)子而(er)又不致于過熱(re)(re)，有利于電(dian)弧(hu)的(de)(de)(de)(de)安(an)穩。反(fan)接的(de)(de)(de)(de)半(ban)波時(shi)間工(gong)件外(wai)表生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)氧化膜很簡單被整理掉(diao)而(er)取得外(wai)表亮光美觀、成(cheng)形杰出(chu)的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫。

? (4)選擇焊(han)絲

??通常選用301純鋁焊絲(si)及311鋁硅焊絲(si)。

? (5)選擇焊接辦法和參數

??通常(chang)以(yi)左焊法進行，焊炬(ju)和(he)工件成60°角。焊接厚度15mm以(yi)上時，以(yi)右焊法進行，焊炬(ju)和(he)工件成90°角。

??焊接壁厚(hou)在(zai)3mm以上時(shi)，開(kai)V形(xing)坡口，夾角為(wei)(wei)60°～70°，空(kong)隙(xi)不得大(da)于(yu)1mm，以多層(ceng)焊完(wan)成(cheng)。壁厚(hou)在(zai)1.5mm以下(xia)時(shi)，不開(kai)坡口，不留空(kong)隙(xi)，不加填充(chong)絲。焊固定管子對(dui)接接頭時(shi)，當管徑為(wei)(wei)200mm，壁厚(hou)為(wei)(wei)6mm時(shi)，應選用直徑為(wei)(wei)3～4mm的鎢**，以220～240A的焊接電流(liu)，直徑為(wei)(wei)4mm的填充(chong)焊絲，以1～2層(ceng)焊完(wan)。

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