铝合金材料具有密度低、强度高、导热系数高、耐腐蚀性强、物理力学性能优良等特点铝表而且铝管等广泛应用于工业产品的焊接结构。mamx万博由于焊接方法和焊接工艺参数不当,铝合金零件在焊接后由于应力集中过大,或由于气孔、夹杂渣、焊缝熔透不完全等缺陷而发生严重变形,造成焊缝金属裂纹或材料裂纹松动严重影响产品质量和性能。

Aluminum-Alloy-Welding

铝合金的特点

铝是一种银白色的轻金属,具有良好的可塑性,具有较高的导电性和导热性,还具有抗氧化和耐腐蚀的能力。铝容易氧化产生氧化铝膜,焊缝中容易产生夹杂物,破坏金属的连续性和均匀性,降低其力学性能和耐腐蚀性。

铝合金焊接难点

  • 易氧化

铝很容易与氧结合形成致密的铝2O3.薄膜(厚度约0.1 ~ 0.2 μm),熔点高(约2050℃),远远超过铝及铝合金的熔点(约600℃左右)。氧化铝的密度为3.95-4.10g/cm3.铝是铝的1.4倍左右。氧化铝膜表面容易吸收水分。焊接时,阻碍碱性金属的融合,容易造成气孔、夹杂渣等缺陷,导致焊缝性能下降。

铝合金焊接的氧化
  • 容易产生气孔

铝及铝合金焊接时形成气孔的主要原因是氢气。液态铝能溶解大量的氢,而固态铝几乎不能溶解氢。因此,当熔池温度迅速冷却凝固时,氢气无法及时逸出,容易被焊接并聚集在接缝中形成气孔。目前很难完全避免氢洞。氢的来源有很多,如电弧焊大气中的氢,以及空气中的水分吸附在铝板和焊丝表面。实践证明,氩气在含水率达到20ppm时,即使按照GB/T4842标准的氩气纯度达到99.99%以上,也会出现大量致密孔隙。当空气相对湿度超过80%时,就会出现明显的气孔。

铝合金焊接的氧化
  • 焊缝容易变形和产生裂纹

铝的线膨胀系数和结晶收缩率比钢大2倍左右,容易产生较大的焊接变形内应力,对高刚性结构会促进热裂纹的产生。

  • 铝的导热系数大(纯铝0.538 cal/Cm.s.℃),约为钢的4倍。因此,在焊接铝及铝合金时,比焊接钢消耗更多的热量。
  • 合金元素的蒸发燃烧损失。

铝合金中含有低沸点元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧的作用下容易蒸发燃烧。因此,焊缝金属的化学成分发生了变化,降低了焊缝的性能。

  • 高温强度高,塑性低

在高温下,铝的强度和塑性较低,破坏了焊缝金属的形成,有时容易造成焊缝金属坍落和焊透。

  • 颜色不变

铝及铝合金由固态变为液态时,没有明显的颜色变化,操作人员难以掌握加热温度。

铝alloys-change-from-solid-to-liquid

铝合金焊接工艺

  • 焊接前准备

用化学或机械方法严格清洗焊缝坡口两侧表面氧化膜。化学清洗是用碱或酸对工件表面进行清洗,既能去除氧化膜又能去除油污。清洗后的铝合金表面呈哑光银白色。化学清洗是用碱或酸对工件表面进行清洗,既能去除氧化膜又能去除油污。且清洗后的铝合金表面呈哑光银白色。

机械清洗可以使用气动或电动铣刀、刮刀、锉刀和其他工具。对于较薄的氧化膜,也可以使用0.25mm铜丝刷抛光和去除氧化膜。清洗后应立即进行焊接。如果放置时间超过4小时,应再次清洗。

Electric-milling-cutters
  • 确定装配间隙和焊接间距

在焊接过程中,铝板被热膨胀,导致焊接坡口的间隙减小。如果焊接前的装配间隙太小,两块板的凹槽在焊接过程中会重叠。因此,焊接后会造成板材表面的不平整和变形。反之,如果装配间隙过大,则很难焊接,有烧坏的可能。适当的钉焊间距可以保证我们所需要的。因此,选择合适的装配间隙和焊接间距是减少变形的有效措施。

  • 铝合金焊接设备“,

目前,市场上的焊接产品种类繁多。mamx万博一般应采用交流钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是利用钨极与工件之间产生的电弧,在氩气保护下熔化母材并填充焊丝的焊接方法。焊机工作时,交流电的极性周期性地变化。在每个周期中,半波为直流正连接,另一波为直流反向连接。在正半波期间,钨电极能发射足够的电子而不过热,有利于电弧的稳定性。在反向半波期间在工件表面形成的氧化膜很容易被去除,以获得明亮、美观、成形良好的焊缝。

  • 焊接导线

焊丝一般选用301纯铝和311铝硅。

焊丝
  • 方法与参数

当焊接壁厚大于3mm时,形成v型坡口,角度为60°~70°。另外,间隙不宜大于1mm,采用多层焊接完成。壁厚在1.5mm以下时,不加槽、不加间隙、不加填充线。焊接固定管对接接头时,当管径为200mm,壁厚为6mm时,应使用直径为3-4mm的钨电极。这可以用220-240A的焊接电流,直径4mm的填充丝,1-2层钨电极来完成。

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