鋁合金材料的焊接優(yōu)勢

鋁及鋁合金資料密度低，強度高，熱電導率高，耐腐蝕才能強，具有杰出的物理特性和力學(xué)功能，因而廣泛應用于工業(yè)商品的焊接構造上。長(cháng)期以來(lái)，因為焊接辦法及焊接技術(shù)參數的選擇不當，構成鋁合金零件焊接后因應力過(guò)于會(huì )集發(fā)生嚴峻變形，或因為焊縫氣孔、夾渣、未焊透等缺點(diǎn)，致使焊縫金屬裂紋或原料疏松，嚴峻影響了商品質(zhì)量及功能。

1.鋁合金材料特點(diǎn)

鋁是銀白色的輕金屬，具有杰出的塑性、較高的導電性和導熱性，一起還具有抗氧化和抗腐蝕的才能。鋁很簡(jiǎn)單氧化發(fā)生三氧化二鋁薄膜，在焊縫中簡(jiǎn)單發(fā)生夾雜物，然后損壞金屬的連續性和均勻性，降低其機械功能和耐腐蝕功能。常見(jiàn)鋁合金母材和焊絲的化學(xué)成分及機械功能。

2.鋁合金資料的焊接難點(diǎn)

? ?(1)很簡(jiǎn)單氧化。在空氣中，鋁簡(jiǎn)單同氧化合，生成細密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm)，熔點(diǎn)高(約2050℃)，遠遠超越鋁及鋁合金的熔點(diǎn)(約600℃擺布)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3，約為鋁的1.4倍，氧化鋁薄膜的外表易吸附水分，焊接時(shí)，它阻止根本金屬的熔合，很簡(jiǎn)單構成氣孔、夾渣、未熔合等缺點(diǎn)，引起焊縫功能降低。

? ?(2)易發(fā)生氣孔。鋁和鋁合金焊接時(shí)發(fā)生氣孔的首要原因是氫，因為液態(tài)鋁可溶解很多的氫，而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫，因而當熔池溫度疾速冷卻與凝結時(shí)，氫來(lái)不及逸出，簡(jiǎn)單在焊縫中集合構成氣孔。氫氣孔目前難于完全避免，氫的來(lái)歷很多，有電弧焊氣氛中的氫，鋁板、焊絲外表吸附空氣中的水分等。實(shí)踐證明，即便氬氣按GB/T4842標準需求，純度到達99.99%以上，但當水分含量到達20ppm時(shí)，也會(huì )呈現很多的細密氣孔，當空氣相對濕度超越80%時(shí)，焊縫就會(huì )顯著(zhù)呈現氣孔。

? (3)焊縫變形和構成裂紋傾向大。鋁的線(xiàn)脹大系數和結晶縮短率約比鋼大兩倍，易發(fā)生較大的焊接變形的內應力，對剛性較大的構造將促進(jìn)熱裂紋的發(fā)生。

? ?(4)鋁的導熱系數大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍，因而，焊接鋁和鋁合金時(shí)，比焊鋼要耗費更多的熱量。

? (5)合金元素的蒸騰的燒損。鋁合金中含有低沸點(diǎn)的元素(如鎂、鋅、錳等)，在高溫電弧效果下，很簡(jiǎn)單蒸騰燒損，然后改動(dòng)焊縫金屬的化學(xué)成分，使焊縫功能降低。

? (6)高溫強度和塑性低。高溫時(shí)鋁的強度和塑性很低，損壞了焊縫金屬的成形，有時(shí)還簡(jiǎn)單構成焊縫金屬塌落和焊穿表象。

? (7)無(wú)色彩改變。鋁及鋁合金從固態(tài)轉為液態(tài)時(shí)，無(wú)顯著(zhù)的色彩改變，使操作者難以把握加熱溫度。

? 3.鋁合金資料焊接的技術(shù)辦法

? (1)焊前預備

??選用化學(xué)或機械辦法，嚴厲整理焊縫坡口兩邊的外表氧化膜。

??化學(xué)清潔是使用堿或酸清潔工件外表，該法既可去掉氧化膜，還可除油污，具體技術(shù)進(jìn)程如下：體積分數為6%～10%的氫氧化鈉溶液，在70℃擺布浸泡0.5min→水洗→體積分數為15%的硝酸在常溫下浸泡1min進(jìn)行中和處置→水洗→溫水洗→枯燥。洗好后的鋁合金外表為無(wú)光澤的銀白色。

??機械整理可選用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)銑刀，還可選用刮刀、銼刀等東西，關(guān)于較薄的氧化膜也可用0.25mm的銅絲刷打磨清除氧化膜。

??整理好后當即施焊，假如放置時(shí)刻超越4h，應從頭整理。

? (2)斷定安裝空隙及定位焊距離

施焊進(jìn)程中，鋁板受熱脹大，致使焊縫坡口空隙削減，焊前安裝空隙假如留得太小，焊接進(jìn)程中就會(huì )引起兩板的坡口堆疊，添加焊后板面不平度和變形量;相反，安裝空隙過(guò)大，則施焊艱難，并有燒穿的能夠。適宜的定位焊距離能保證所需的定位焊空隙，因而，選擇適宜的安裝空隙及定位焊距離，是削減變形的一項有用辦法。

?(3)選擇焊接設備

??目前市場(chǎng)上焊接商品品種較多，通常情況下宜選用溝通鎢**氬弧焊(即TIG焊)。它是在氬氣的維護下，使用鎢電**與工件問(wèn)發(fā)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接辦法。該焊機作業(yè)時(shí)，因為溝通電流的**性是在周期性的改換，在每個(gè)周期里半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波時(shí)間鎢**能夠發(fā)射滿(mǎn)足的電子而又不致于過(guò)熱，有利于電弧的安穩。反接的半波時(shí)間工件外表生成的氧化膜很簡(jiǎn)單被整理掉而取得外表亮光美觀(guān)、成形杰出的焊縫。

? (4)選擇焊絲

??通常選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。

? (5)選擇焊接辦法和參數

??通常以左焊法進(jìn)行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時(shí)，以右焊法進(jìn)行，焊炬和工件成90°角。

??焊接壁厚在3mm以上時(shí)，開(kāi)V形坡口，夾角為60°～70°，空隙不得大于1mm，以多層焊完成。壁厚在1.5mm以下時(shí)，不開(kāi)坡口，不留空隙，不加填充絲。焊固定管子對接接頭時(shí)，當管徑為200mm，壁厚為6mm時(shí)，應選用直徑為3～4mm的鎢**，以220～240A的焊接電流，直徑為4mm的填充焊絲，以1～2層焊完。

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