鋁及鋁合金焊接

1、組員： 葛保金、劉勝強、張斌、 李明、張中強、郭鎰鑌、楊文+鋁及鋁合金的焊接特點 +鋁及鋁合金焊接方法 +鋁及鋁合金焊接材料 +焊前準備 +焊后處理 +鋁在空氣中及焊接時極易氧化，生成的氧化鋁（Al2O3）熔點高、非常穩(wěn)定，不易去除。+鋁及鋁合金的熱導(dǎo)率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多。+鋁及鋁合金的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍。+鋁對光、熱的反射能力較強，固、液轉(zhuǎn)態(tài)時，沒有明顯的色澤變化，焊接操作時判斷難。高溫鋁強度很低，支撐熔池困難，容易焊穿。+ 鋁及鋁合金在液態(tài)能溶解大量的氫，固態(tài)幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和快速冷卻的過程中，氫來不及溢出，極易形成氫氣孔。 幾乎各種焊接方

2、法都可以用于焊接鋁及鋁合金，但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應(yīng)性不同，各種焊接方法有其各自的應(yīng)用場合。 氣焊和焊條電弧焊方法，設(shè)備簡單、操作方便。氣焊可用于對焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。焊條電弧焊可用于鋁合金鑄件的補焊。 惰性氣體保護焊（TIG或MIG）方法是應(yīng)用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可采用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可采用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊。熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊應(yīng)用越來越廣泛（氬氣或氬/氦混合氣） +焊絲 鋁及鋁合金焊絲的選用除考慮良好的焊接工藝性能外，按容器要求應(yīng)使對接

3、接頭的抗拉強度、塑性(通過彎曲試驗)達到規(guī)定要求，對含鎂量超過3的鋁鎂合金應(yīng)滿足沖擊韌性的要求，對有耐蝕要求的容器，焊接接頭的耐蝕性還應(yīng)達到或接近母材的水平。因而焊絲的選用主要按照下列原則： 1）純鋁焊絲的純度一般不低于母材； 2）鋁合金焊絲的化學(xué)成分一般與母材相應(yīng)或相近； 3）鋁合金焊絲中的耐蝕元素(鎂、錳、硅等)的含量一般不低于母材； 4）異種鋁材焊接時應(yīng)按耐蝕較高、強度高的母材選擇焊絲； 5）不要求耐蝕性的高強度鋁合金(熱處理強化鋁合金)可采用異種成分的焊絲 。+保護氣體 保護氣體為氬氣、氦氣或其混合氣。交流加高頻TIG焊時，采用大于999純氬氣，直流正極性焊接宜用氦氣。MIG焊時，板厚

4、75 mm時推薦采用添加5075氦氣的氬氣。+鎢極 氬弧焊用的鎢極材料有純鎢、釷鎢、鈰鎢、鋯鎢四種。純鎢極的熔點和沸點高，不易熔化揮發(fā)，電極燒損及尖端的污染較少，但電子發(fā)射能力較差。在純鎢中加入12氧化釷的電極為釷鎢極，電子發(fā)射能力強，允許的電流密度高，電弧燃燒較穩(wěn)定，但釷元素具有一定的放射性，使用時應(yīng)采取適當?shù)姆雷o措施。在純鎢中加入1.82.2的氧化鈰(雜質(zhì)0.1)的電極為鈰鎢極。鈰鎢極電子逸出功低，化學(xué)穩(wěn)定性高，允許電流密度大，無放射性，是目前普遍采用的電極。鋯鎢極可防止電極污染基體金屬，尖端易保持半球形，適用于交流焊接。 +焊前清理 鋁及鋁合金焊接時，焊前應(yīng)嚴格清除工件焊口及焊絲表面的氧

5、化膜和油污，清除質(zhì)量直接影響焊接工藝與接頭質(zhì)量，如焊縫氣孔產(chǎn)生的傾向和力學(xué)性能等。常采用化學(xué)清洗和機械清理兩種方法。+ 焊前預(yù)熱 薄、小鋁件一般不用預(yù)熱，厚度10 mm15 mm時可進行焊前預(yù)熱，根據(jù)不同類型的鋁合金預(yù)熱溫度可為100200，可用氧一乙炔焰、電爐或噴燈等加熱。預(yù)熱可使焊件減小變形、減少氣孔等缺陷。 +坡口的處理 板厚在3 mm 以下的對接焊縫可不開坡口,只需在焊縫背面倒一0. 51 mm 的角即可,這樣有利于氣體的排放和避免背面凹槽。背面是否倒角對焊縫的影響。 鋁合金厚板的坡口角度較鋼板的要大。單邊坡口一般采用55坡口,雙邊坡口采用每邊35坡口。這樣可以使焊接的可達性提高,同時

6、可降低未熔合缺陷的產(chǎn)生幾率。+墊板 鋁及鋁合金在高溫時強度很低，液態(tài)鋁的流動性能好，在焊接時焊縫金屬容易產(chǎn)生下塌現(xiàn)象。為了保證焊透而又不致塌陷，焊接時常采用墊板來托住熔池及附近金屬。 墊板可采用石墨板、不銹鋼板、碳素鋼板、銅板或銅棒等。墊板表面開一個圓弧形槽，以保證焊縫反面成型。也可以不加墊板單面焊雙面成型，但要求焊接操作熟練或采取對電弧施焊能量嚴格自動反饋控制等先進工藝措施。 +焊后清理 焊后留在焊縫及附近的殘存焊劑和焊渣等會破壞鋁表面的鈍化膜，有時還會腐蝕鋁件，應(yīng)清理干凈。形狀簡單、要求一般的工件可以用熱水沖刷或蒸氣吹刷等簡單方法清理。要求高而形狀復(fù)雜的鋁件，在熱水中用硬毛刷刷洗后，再在6080左右、濃度為23的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀溶液中浸洗5 min10 min，并用硬毛刷洗刷，然后在熱水中沖刷洗滌，用烘箱烘干，或用熱空氣吹干，也可自然干燥。 +焊后熱處理 鋁容器一般焊后不要求熱處理。如果所用鋁材在