鋁材的焊接方法簡(jiǎn)述

鋁材的焊接方法簡(jiǎn)述1、最適合焊接鋁材的是拉絲式焊槍,如果你無法使用這種焊槍的話,盡量使用最短的焊槍以便保持焊槍的筆直;只能使用氬氣作為保護(hù)氣體;在焊接鋁材的時(shí)候只能使用推槍手法。2、如果你發(fā)現(xiàn)有送絲問題,可以試一試尺寸比焊絲大一號(hào)的導(dǎo)電頭。3、焊鋁時(shí)最常用的焊絲是較軟的標(biāo)準(zhǔn)焊絲。而另一種則要硬一些(較容易送絲),它主要用于硬度和強(qiáng)度要求更高的焊接操作中。4、在焊接開始前要做好鋁材表面氧化層的清除工作,使用專用的不銹鋼刷來清除氧化層。5、焊接結(jié)束時(shí)填充好弧坑以防止裂縫。一個(gè)辦法就是在焊后將焊槍在熔池中停留數(shù)秒。母材準(zhǔn)備:要焊接鋁材,焊工必須小心的清潔好母材,要用油劑或者溶劑清除鋁材表面的任何氧化物和碳?xì)浠衔锏奈廴?。鋁材表面的氧化物融化溫度在華氏3700度,而其下面的鋁制母材在華氏1200度就會(huì)融化。因此,殘留任何氧化物在鋁制母材的表面將會(huì)制約填充金屬的對(duì)加工件的穿透性。要清除鋁材表面的氧化物,可以使用不銹鋼的鋼絲毛刷或者溶劑腐蝕的方法。在使用不銹鋼毛刷的時(shí)候,只能往一個(gè)固定的方向刷除。小心不要太用力和不仔細(xì):粗暴的動(dòng)作會(huì)造成氧化物嵌入鋁制母材。同時(shí),只在鋁材表面使用不銹鋼刷,不要使用在不銹鋼或者碳鋼上使用過的刷子。在使用化學(xué)溶劑的方法的時(shí)候,要確保焊接前將溶劑清除干凈。要最大程度的用油劑或者溶劑的方法減小碳?xì)浠衔锏牟涣加绊?還要使用去油劑。同時(shí)要確保去油劑不含任何碳?xì)浠衔铩ｎA(yù)熱:預(yù)熱鋁制加工件能夠幫助避免焊接裂縫的產(chǎn)生。預(yù)熱溫度不應(yīng)該超過華氏230度,要使用溫度計(jì)監(jiān)測(cè)溫度以防止過熱。另外,將間斷焊放在焊接區(qū)域的開始和結(jié)尾處能幫助加強(qiáng)預(yù)熱效果。焊工還應(yīng)該在焊接薄材的時(shí)候預(yù)熱一片厚的鋁材。處理速度:鋁材焊接的過程需要“高溫高速”的處理。不同于鋼材,鋁材的較高的熱導(dǎo)性需要使用溫度更高的電流電壓設(shè)定和更高的焊接速度。如果焊接速度太慢,將會(huì)有過多的焊接穿透,特別是在焊接薄材的時(shí)候。保護(hù)氣體:氬氣由于其優(yōu)異的清潔性能,被作為最常用的鋁材焊接保護(hù)氣體。在焊接5XXX-系列的鋁合金的時(shí)候,使用的保護(hù)氣體是氬氣和氦氣的混合氣體。最多75%的氦氣的比例能達(dá)到減小鎂氧化物影響的最佳效果。焊絲:選擇和母材熔點(diǎn)相近的鋁制填充金屬絲。焊工越能限制金屬的融化范圍,焊接合金就越容易。要用直徑3/64-或者1/16英寸的填絲。填充金屬絲的直徑越大越容易送絲。要焊接薄型材料,用0.035英寸直徑的焊絲加上脈沖焊接的處理工序,低速送絲(大概100到300英寸每分鐘),效果就會(huì)很理想了。凹面材料焊接:在鋁材焊接中,火花飛濺會(huì)導(dǎo)致焊接失敗。裂縫是導(dǎo)致從鋁材高速的熱膨脹到大量冷卻造成的收縮的后果。焊接裂縫的風(fēng)險(xiǎn)在焊接凹面材料的時(shí)候最大,因?yàn)椴牧媳砻嫘】訒?huì)收縮,冷卻的時(shí)候就會(huì)造成材料的撕裂。因此,焊工應(yīng)該制造出凸面形狀的坑,凸面就會(huì)補(bǔ)償焊接時(shí)造成的收縮。電源選擇:在選擇焊接鋁材的氣體金屬弧焊機(jī)的電壓的時(shí)候,首先需要考慮的是熔滴過渡飛濺或者脈沖的問題。恒定電流和恒定電壓的電焊機(jī)可以被用來噴射弧焊。噴射弧是將焊條上很小的熔化金屬滴通過焊弧噴射到母材上面。在焊接厚鋁材的應(yīng)用中要求焊接電流超過350安的恒定電流,這才能達(dá)到最好的效果。脈沖過渡通常是在逆變電源的支持下進(jìn)行的。新型的電源包含內(nèi)建的脈沖程序。在氣體金屬弧焊脈沖的時(shí)候,每次電流脈沖就有一滴填充金屬?gòu)暮笚l過渡到加工件,這個(gè)處理過程中,會(huì)產(chǎn)生正極的熔滴過渡,達(dá)到較少的飛濺和較高焊接速度的效果。使用脈沖氣體金屬弧焊工藝來焊接鋁材的時(shí)候,熱輸入的控制也更好,還能夠輕松的進(jìn)行錯(cuò)位焊接,讓焊工以較低的送絲速度和較低的電流來進(jìn)行薄材的焊接。送絲機(jī):首選的在長(zhǎng)距離送軟鋁絲的方法是推挽式送絲,這種方法使用封閉的送絲機(jī)構(gòu)來保護(hù)焊絲不受環(huán)境影響。在送絲機(jī)構(gòu)里面的恒定扭矩和變速電機(jī)負(fù)責(zé)送絲動(dòng)力,同時(shí)引導(dǎo)焊絲通過焊槍,達(dá)到恒定的出力和速度。焊槍的高扭矩電機(jī)拉動(dòng)焊絲,保證送絲速度和焊弧的協(xié)調(diào)一致。有的焊工使用同樣的送絲機(jī)來輸送鋼絲和鋁絲。在這樣的情況下,使用塑料或者尼龍的襯墊能幫助達(dá)到順滑和協(xié)調(diào)一致的送絲(鋁)效果。在具體焊接的時(shí)候,盡量保持焊槍線纜的筆直來減小送絲阻力。仔細(xì)檢查主動(dòng)輥和引導(dǎo)管之間的同軸度,防止鋁材刮花。使用為鋁材而設(shè)計(jì)的主動(dòng)輥。將主動(dòng)輥設(shè)定緊一些來達(dá)到不變的送絲速度。過緊的設(shè)定會(huì)導(dǎo)致焊絲的變形和不穩(wěn)定的送絲:而太松的話,就會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的送絲。兩種情況都會(huì)直接導(dǎo)致焊弧和焊接多孔性的不穩(wěn)定。焊槍:使用分別不同的焊槍襯墊來焊接鋁材。要防止焊絲被擾亂,可以嘗試同時(shí)收緊襯墊的兩頭,進(jìn)而消除襯墊和氣體發(fā)散器之間的縫隙。經(jīng)常更換襯墊可以減小鋁材粗糙表面的潛在氧化物對(duì)送絲造成的不良影響。在焊接電流超過200安的時(shí)候,要使用水冷焊槍來冷卻,減少送絲的困難。鋁合金MIG焊接工藝研究及應(yīng)用高強(qiáng)鋁合金具有很高的室溫強(qiáng)度及良好的高溫和超低溫性能,廣泛應(yīng)用于航空、航天及其它運(yùn)載工具的結(jié)構(gòu)材料,如:運(yùn)載火箭的液體燃料箱、超音速飛機(jī)和汽車的結(jié)構(gòu)件以及輕型戰(zhàn)車的裝甲等。目前常用于鋁合金連接的主要焊接方法有:交流鎢極氬弧焊(TIG)和直流反極性熔化極氣體保護(hù)焊(MIG)。TIG焊由于采用交流電,鎢極燒損嚴(yán)重,限制了所使用的焊接電流,而且此法熔深能力弱,因此只適用于薄件鋁合金的焊接。MIG焊包括連續(xù)電流焊接和脈沖電流焊接。MIG焊時(shí),焊絲做為陽(yáng)極,可采用比TIG焊更大的焊接電流,電弧功率大,焊接效率高,故特別適合于中厚板鋁合金的焊接。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在鋁合金MIG焊時(shí),脈沖電流焊接優(yōu)于連續(xù)電流焊接,它提高了鋁合金焊縫金屬的強(qiáng)度、塑性和疲勞壽命。為進(jìn)一步提高電弧的穩(wěn)定性、改善焊縫成形和增加熔深以及厚板鋁合金的高效焊接,近幾年國(guó)外發(fā)展了單絲復(fù)合脈沖MIG焊和雙絲TandemMIG焊方法,本文針對(duì)30mm厚的7A52中厚板高強(qiáng)鋁合金,進(jìn)行了單絲單脈沖、復(fù)合脈沖和雙絲TandemMIG焊工藝的研究,并應(yīng)用于生產(chǎn)中。1Tandem雙絲焊和單絲復(fù)合脈沖MIG焊原理Tandem雙絲焊是將兩根焊絲按一定角度放在一個(gè)特別設(shè)計(jì)的焊槍里,兩根焊絲分別由各自獨(dú)立的電源供電。除送絲速度可以不同外,其它參數(shù),如:焊絲的材質(zhì)、直徑、是否加脈沖等都可彼此獨(dú)立設(shè)定,從而保證了電弧工作在最佳狀態(tài)。與其它雙絲焊技術(shù)相比,由于兩根焊絲的電弧是在同一熔池中燃燒,提高了總的焊接電流,因此提高了熔敷效率和焊接速度。同時(shí)由于兩根焊絲交替送進(jìn)同一熔池,對(duì)熔池具有攪拌作用,而降低了氣孔敏感性,改善了焊縫質(zhì)量。A)同頻率同相位的(適合焊接鋼)B)同頻率相位差180度(適合焊接鋁)C)不同頻率相位任意(適合焊接鋼)單絲復(fù)合脈沖焊接工藝是采用一個(gè)低頻的協(xié)調(diào)脈沖對(duì)另一個(gè)高頻脈沖的峰值和時(shí)間進(jìn)行調(diào)制,使脈沖的強(qiáng)度在強(qiáng)、弱之間低頻周期性切換,得到周期性變化的強(qiáng)弱脈沖群。調(diào)制后的焊接電流使作用于熔池中的電弧壓力發(fā)生變化,不僅可以提高焊縫的熔深,獲得均勻美觀的魚鱗紋焊縫,而且還可以增強(qiáng)對(duì)熔池的沖擊振動(dòng),減少和消除焊縫氣孔。2實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)采用的母材為7A52高強(qiáng)鋁合金,試板尺寸為300×150