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鋁合金材料的焊接優(yōu)勢

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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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