鋁及鋁合金焊接方法

鋁及鋁合金焊接方法(1)試述鋁及鋁合金的焊接性。⑴強(qiáng)的氧化力量 鋁在空氣中極易與氧結(jié)合生成致密結(jié)實(shí)的Al2O3膜薄，厚度約0.1μm。Al2O3的熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋁及鋁合金的熔點(diǎn)〔約660℃〕，而且體積質(zhì)量大，約為鋁的1.4倍。焊接過(guò)程中，氧化鋁薄膜會(huì)阻礙金良好結(jié)合，并易形成夾渣。氧化膜還會(huì)吸附水分，焊接時(shí)會(huì)促使焊縫生成氣孔。因此，焊前必需嚴(yán)格清理焊件外表的氧化物，并加強(qiáng)焊接區(qū)域的保護(hù)。1消耗更多的熱量，焊前常需實(shí)行預(yù)熱等工藝措施。⑶熱裂紋傾向大 線膨脹系數(shù)約為鋼的2倍，凝固時(shí)的體積收縮率達(dá)左右，因此焊接某些鋁合金時(shí)，往往由于過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生熱裂紋。生產(chǎn)中常用調(diào)整焊絲成分的方法來(lái)防止產(chǎn)生熱裂紋，如使用焊絲HS311.⑷簡(jiǎn)潔形成氣孔 形成氣孔的氣體是氫。氫在液態(tài)鋁中的溶解度為而在660℃凝固溫度時(shí)，氫的溶解度突降至0.04ml/100g，使原來(lái)溶鋁中的氫大量析出，形成氣泡。同時(shí)，鋁和鋁合金的密度小，氣泡在熔池速度較慢，加上鋁的導(dǎo)熱性強(qiáng)，熔池冷凝快，因此，上升的氣泡往往來(lái)不留在焊縫內(nèi)成為氣孔。弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材外表氧化膜吸附的水分都是氫的主要來(lái)源，因此焊前必需嚴(yán)格做好焊件的外表清理工作。⑸接頭不等強(qiáng)度鋁及鋁合金的熱影響區(qū)由于受熱而發(fā)生軟化、強(qiáng)度降低40%～505。⑹焊穿 金從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，無(wú)明顯的顏色變化，所以不易推斷母材溫度，施焊時(shí)常會(huì)因溫度過(guò)高無(wú)法覺(jué)察而導(dǎo)至焊穿。鋁及鋁合金焊前應(yīng)進(jìn)展哪些預(yù)備工作？⑴焊前清理 是去除焊件外表的氧化膜和油污，這是防止產(chǎn)生氣孔、夾渣的重要措施?；瘜W(xué)清洗 量穩(wěn)定、適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的焊件。化學(xué)清洗分浸洗法和擦洗法兩種，清洗劑及清洗工藝，見(jiàn)表37。表37 鋁及鋁合金的化學(xué)清洗法堿洗堿洗中和光化工藝材料脫脂NaOH沖洗HNO3溫度時(shí)間溫度時(shí)間的的沖干燥洗〔℃〕(min) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)風(fēng)干或汽油煤清清純鋁 6%～10% 40～50≥20 30% 室溫1～3 油 水 水燥鋁鎂、風(fēng)干或鋁錳合汽油煤油6%～10%40～50≥7清水30%室溫1～3清水低溫干金燥機(jī)械清理 機(jī)溶劑(丙酮、松香或汽油)擦拭焊件外表的油污，然后用細(xì)銅線刷至外表露出金屬光澤，或者用刮刀清理外表。清理后的焊件應(yīng)在4h內(nèi)施焊，否則應(yīng)重清理。⑵墊板為了保證焊透并使焊件不致焊穿或塌陷，焊前可在接縫下面安放成形。⑶預(yù)熱 對(duì)薄、小的焊件一般可以不用預(yù)熱。焊接厚度超過(guò)5mm的焊件焊前應(yīng)對(duì)焊件進(jìn)展預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100～300℃。鋁及鋁合金焊后應(yīng)進(jìn)展哪些清理工作？焊件焊后留在焊縫及鄰近的殘存熔劑和焊渣，需要準(zhǔn)時(shí)清理干凈，否則在空腐蝕焊件。因此，焊后應(yīng)馬上嚴(yán)格去除焊件上殘存的污物。常用的清渣方法和步驟：2%～3%的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀5～10min，并用硬毛刷認(rèn)真洗刷。10%10～20min。3〕在熱水中沖刷洗滌焊件。4〕100℃枯燥箱內(nèi)烘干。試述鋁及鋁合金鎢極氬弧焊的焊接工藝。⑴焊絲的選用 鋁及鋁合金用焊絲牌號(hào)見(jiàn)表38。其中HS311是一種通用這種焊絲焊接時(shí)，金屬流淌性好，有較高的抗熱裂性能，并能保證肯定的強(qiáng)度。但在焊接鋁鎂合金時(shí)，焊縫中會(huì)消滅脆性化合物Mg2Si，降低接頭的塑性HS331。表38 鋁及鋁合金用焊絲牌號(hào)焊縫力學(xué)性焊縫力學(xué)性化學(xué)成分〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕〔％〕能統(tǒng)一名稱用途牌號(hào)抗拉強(qiáng)MgMnSiFeAl母材度〔MPa〕余 純鋁及接頭質(zhì)量要求HS301－－－70～80量 不高的鋁合金鋁硅合金余120～除鋁鎂合金以外的鋁HS311 － － 4～6－ LF21焊絲 量 140 合金鋁錳合金1.0～余120～HS321 － － － LF21 焊絲 1.6 量 1404.5～0.2～0.2～余220～HS331 ≤0.4 LF5 焊絲 5.7 0.6 0.5 量 260⑵焊接接頭及坡口形式 坡口形式見(jiàn)表39。⑶焊接電源 應(yīng)選用溝通電源。試述鋁及鋁合金鎢極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)。40、41。焊件厚焊絲直鎢極直預(yù)熱溫焊接電氬氣流噴嘴孔焊接層數(shù)度徑徑焊件厚焊絲直鎢極直預(yù)熱溫焊接電氬氣流噴嘴孔焊接層數(shù)度徑徑度流量徑〔正面/(mm)〔mm〕〔mm〕〔℃〕〔A〕(L/min)〔mm〕面〕1.6—40～60卷邊焊1 21.6～ — 50～80 卷邊或單面1.5 22.0 — 90～ 2 2～32～2.5 — 120 對(duì)接焊3 32～3 — 150～ Y4 43 — 180 接5 43～4 — 180～ Y64855100200接4～5 100～ 180～ Y10 54～5 150 240 接12 5～64～5 150～ 240～ Y145～6165～66200280接5～6 180～ 160～ Y18 65～6 200 320 接20 65～6 200～ 280～ Y16～205～622～2566～7220340接5～6 200～ 300～ Y7～9817～9818～128～1218～128～12110～158～121～2/110～1510～121～2/116～2014～161～2/116～2014～162/116～2014～163～4/1～218～2216～203～4/1～220～2416～203～4/1～220～2416～204～5/1～225～3016～204～5/1～225～3020～224～5/1