BS EN 1011-4：2000鋁及鋁合金的弧焊VIP

英國標(biāo)準(zhǔn) BSEN1011-4:2000 焊接—對金屬材料焊接的推薦標(biāo)準(zhǔn)—第4部分：鋁和鋁合金的弧焊歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1011-4：2000有著英國標(biāo)準(zhǔn)的地位ICS25.160.10 BSI除非版權(quán)法允許，否則沒有英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的同意不得翻譯 BSEN1011-4：2000 國家標(biāo)準(zhǔn)前言本英國標(biāo)準(zhǔn)是EN1011-4：2000的正式英文版本，并用以替代英國標(biāo)準(zhǔn)BS3019-1：1984和英國標(biāo)準(zhǔn)BS3571-1：1985并將其撤銷。英國參加其起草是受托于技術(shù)委員會(huì)WEE/28.4惰性氣體電弧焊負(fù)責(zé)下列工作：—幫助征詢了解正文—擔(dān)任歐洲委員會(huì)有關(guān)內(nèi)容變更的解釋和建議的征詢工作以及維護(hù)英國提供的有意義內(nèi)容。根據(jù)對其秘書處的要求可以獲得一份本委員會(huì)介紹的組織清單。相互參考英國標(biāo)準(zhǔn)所執(zhí)行的國際或歐洲標(biāo)準(zhǔn)出版物指的是在英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)目錄中在“國際標(biāo)準(zhǔn)互通索引”標(biāo)題部分下可以在本文件中找到的標(biāo)準(zhǔn)，或者是使用英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)電子目錄的“查找”設(shè)備可以找到的標(biāo)準(zhǔn)。英國標(biāo)準(zhǔn)并不意味著要包含合同所必須的一切條款。英國標(biāo)準(zhǔn)的使用者要對其的正確使用負(fù)責(zé)。符合英國標(biāo)準(zhǔn)并不意味著可以免除法律責(zé)任。頁次概述本文件包括封面、封里、歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN）題頁，第2頁到24頁，封底里頁，和封底頁。當(dāng)本文件最新頒布時(shí)，在本文件的英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)顯示通告上會(huì)表明。英國標(biāo)準(zhǔn)是在工程部委員會(huì)的指導(dǎo)下起草的，并在標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的授權(quán)下出版的，于2000年11月15日生效。自出版以來公布的修改內(nèi)容修改號日期意見?BSI11-2000ISBN0580367142歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN1011-42000年9日 ICS25.160.10英文版焊接—對金屬材料焊接的推薦標(biāo)準(zhǔn)—第4部分：鋁和鋁合金的弧焊本歐洲標(biāo)準(zhǔn)由歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)于2000年8月14日批準(zhǔn)，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CEN）的成員體理應(yīng)遵守賦予歐洲標(biāo)具有沒有任何變更的國家標(biāo)準(zhǔn)的地位的規(guī)定條件的CEN/CENELE內(nèi)部條例。此類國家標(biāo)準(zhǔn)的更新單和參考目錄則可以向中央秘書處或任何歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（CEN）成員體索取。此歐洲標(biāo)準(zhǔn)有三種正式版本（英文、法文和德文），在歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)成員國負(fù)責(zé)翻譯成其自己語言的任何一種其他語言的版本并通知了中央秘書處則和正式的版本有同樣的效力。歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)的成員體包括下列國家的國家標(biāo)準(zhǔn)組織：奧地利、比利時(shí)、捷克共和國、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、冰島、愛爾蘭、意大利、盧森堡、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英國。（CEN）歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)中央秘書處：布魯塞爾B-1050stassart路36號 ?2000CEN世界范圍的CEN國家成員體具有以任何方式和手段使用的一切權(quán)利。參考資料號：No.EN1011-4:2000EEN1011-4:2000目錄 頁次前言 3引言 4范圍 5標(biāo)準(zhǔn)參考資料 53.術(shù)語和定義 74.質(zhì)量要求規(guī)定 75.母材金屬 76.影響焊接結(jié)構(gòu)和部件的因素 87.熔化焊接工藝過程 88.焊接消耗材料 89.設(shè)備 910.接頭形式 911.襯墊材料 1112.支管聯(lián)接 1113.切割 1214.接頭準(zhǔn)備 1215.焊接部件 1216.接頭的調(diào)整 1217.預(yù)熱 1318.房間溫度 1319.溫度測量方法 1420.其他建議 15附錄A(參考性的)對焊縫性能的有害影響及其避免措施 16附錄B(參考性的)對消耗材料選擇的建議 19附錄EA(參考性的)本歐洲標(biāo)準(zhǔn)論述的基本要求條款和其他EU指令性規(guī)定 24前言本歐洲標(biāo)準(zhǔn)由DS主持的秘書處焊接技術(shù)委員會(huì)CEN/TC121起草的。本歐洲標(biāo)準(zhǔn)賦予國家標(biāo)準(zhǔn)的地位，不論是相同文本的出版物或同意的2001年3月的最新出版物，而有抵觸的國家標(biāo)準(zhǔn)最遲在2001年3月應(yīng)加以撤銷。本歐洲標(biāo)準(zhǔn)具有歐洲委員會(huì)，歐洲自由貿(mào)易協(xié)會(huì)，歐盟指示的確定支持要求而委托CEN起草的。關(guān)于和歐盟（EU）指示的關(guān)系，見參考性附錄EA，這也是本標(biāo)準(zhǔn)不可分割的一部分。按照CEN/CENELE內(nèi)部條例，下列國家的國家標(biāo)準(zhǔn)組織理應(yīng)執(zhí)行歐洲標(biāo)準(zhǔn)：奧地利、比利時(shí)、捷克共和國、丹麥、芬蘭、法國、德國、希臘、冰島、愛爾蘭、意大利、盧森堡、荷蘭、挪威、葡萄牙、西班牙、瑞典、瑞士和英國。本歐洲標(biāo)準(zhǔn)包括下列部分：第1部分：弧焊總導(dǎo)論第2部分：黑色鋼材的弧焊第3部分：不修鋼的弧焊第4部分：鋁和鋁合金的弧焊附錄A和B是參考性的引言：本歐洲標(biāo)準(zhǔn)和幾個(gè)附錄一起頒布是為了能包括會(huì)按相關(guān)歐洲標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的各種形式，不同型號的鋁和其合金。在本標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語鋁代表鋁和鋁合金。為滿意地進(jìn)行設(shè)計(jì)，生產(chǎn)和焊接控制，本標(biāo)準(zhǔn)給出了總導(dǎo)論，而可能會(huì)發(fā)生的有害影響的具體情況和方法建議一起提供用來加以避免。一般來說，對所有類型的鋁材料都是適用的。雖然應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)或合同可能會(huì)有增加的要求，但是不管是用什么制造型號都是確當(dāng)適用的。在焊縫中的設(shè)計(jì)許容應(yīng)力，試驗(yàn)方法和驗(yàn)收值則不包括在內(nèi)，因?yàn)樗鼈円鶕?jù)制件的使用條件而定，這方面的具體內(nèi)容應(yīng)從設(shè)計(jì)技術(shù)條件中獲得。參考性附錄給出了有害影響的資料（見附錄A）和消耗材料的選擇（見附錄B）。本文件具體規(guī)定的僅是焊接的相關(guān)事宜而并不給出焊接接頭的某種程度的機(jī)械性能。本標(biāo)準(zhǔn)給出了影響鋁焊接的主要因素，這可能會(huì)受金屬母材，消耗材料、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、焊接方法、焊接設(shè)備、接頭準(zhǔn)備等的影響。金屬材料的熔化焊接一般要求可以具體分為下列方面：—定位點(diǎn)焊—臨時(shí)附件—引弧—焊縫之間的清理和處理—焊接方法—做標(biāo)記—檢查和試驗(yàn)—質(zhì)量要求—不符合的校正—變形—焊后的熱處理—縮寫和符號—引弧板（引上和引下）范圍本歐洲標(biāo)準(zhǔn)給出了人工、機(jī)械化的，自動(dòng)化的鍛、鑄鋁合金及其組合材料的熔化焊接的一般推薦標(biāo)準(zhǔn)。對于總導(dǎo)論，則見EN1011-1。在本標(biāo)準(zhǔn)中，詞“管子”單獨(dú)或組合起來使用指“管”或“空心斷面”，雖然這些術(shù)語常常用于不同工業(yè)生產(chǎn)的不同產(chǎn)品類別。2.標(biāo)準(zhǔn)參考資料本歐洲標(biāo)準(zhǔn)包括了標(biāo)有日期和未標(biāo)日期的參考資料。和其他出版物上的規(guī)定，這些標(biāo)準(zhǔn)參考資料被引用在正文和列在下面的出版物上，對于標(biāo)有日期的參考資料，用于本歐洲標(biāo)準(zhǔn)的任何出版物相繼作的修改或修訂只有包括在歐洲標(biāo)準(zhǔn)中時(shí)才修改和修訂，對于未注日期的資料。最新出版物的版本指的是可應(yīng)用的出版物的最新版本（包括修改）EN278-2：焊機(jī)的批準(zhǔn)試驗(yàn)—熔化焊接—第2部分：鋁和鋁合金EN288-1：金屬材料焊接的技術(shù)條件和審批—第1部分：熔化焊接的一般條例。EN288-2：金屬材料焊接方法的技術(shù)條件和審批—第2部分：弧焊焊接方法的技術(shù)條件。EN288-4：金屬材料焊接方法的技術(shù)條件和審批—第4部分：鋁及其合金的弧焊焊接方法試驗(yàn)。EN439：焊接消耗材料—弧焊和切割的保護(hù)氣體。EN573-1：鋁和鋁合金—化學(xué)成份和熟鍛產(chǎn)品的形式—第1部分：數(shù)字命名系統(tǒng)。EN573-2：鋁和鋁合金—化學(xué)成份和熟鍛產(chǎn)品的形式—第2部分：根據(jù)命名系統(tǒng)的化學(xué)符號。EN573-3：鋁和鋁合金—化學(xué)成份和熟鍛產(chǎn)品形式—第3部分：化學(xué)成份。EN573-4：鋁和鋁合金—化學(xué)成份和熟鍛產(chǎn)品的形式—第4部分：產(chǎn)品形式。EN719：焊接的協(xié)調(diào)—任務(wù)和責(zé)任EN729-2：焊接的質(zhì)量要求—金屬材料的熔化焊接—第2部分：質(zhì)量綜合要求。EN729-3：焊接質(zhì)量要求—金屬材料的熔化焊接—第3部分：標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量要求EN1011-1：焊接—金屬材料焊接的推薦標(biāo)準(zhǔn)—第1部分：弧焊總導(dǎo)論。EN1289： 焊接的無損檢查—焊縫的滲透試驗(yàn)—驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。EN1418： 焊接人員—熔化焊的焊接操作者和金屬材料全機(jī)械化的和自動(dòng)化焊接的電阻焊調(diào)整人員的審批試驗(yàn)。EN1706：鋁和鋁合金—鑄件—化學(xué)成份和機(jī)械性能。EN1780-1：鋁和鋁合金—用于再熔化的，母材合金和鑄件的非合金和合金鋁錠的命名—第1部分：數(shù)字命名系統(tǒng)。EN1780-2：鋁和鋁合金—用于再熔化的，母材合金和鑄件的非合金和合金鋁錠的命名—第2部分：根據(jù)命名系統(tǒng)的化學(xué)符號。EN1780-3：鋁和鋁合金—用于再熔化的，母材合金和鑄件的非合金和合金鋁錠的命名—第3部分：化學(xué)成份的記錄準(zhǔn)則。EN30042：鋁和其可焊合金的弧焊接頭—對缺陷的質(zhì)量級別的指導(dǎo)（ISO10042：1992）。ENISO4063：焊接和同類加工過程—加工的術(shù)語和參考號（ISO4063：1998）ENISO6520-1：焊接和同類加工過程—金屬材料中的幾何缺陷—第1部分：熔化焊縫（ISO6520-1：1998）ENISO6947：焊縫，工作位置—坡度和回轉(zhuǎn)角度的定義（ISO6974：1993）。PrENISO9692-3：1998：焊接和類同加工過程—接頭準(zhǔn)備—第3部分：金屬情況氣體弧焊和鋁和鋁和鋁合金的鎢極惰性氣體電弧焊（ISO/DIS9692-3：1998）。CRISO15608：焊接—金屬材料分組系統(tǒng)指導(dǎo)（ISO/TR15608：2000）。PrENISO15614-4:2000:金屬材料焊接方法的技術(shù)條件和審批—焊接方法試驗(yàn)—第4部分：鋁鑄件的最終焊接（ISO/FDIS15614-4：2000）3．術(shù)語和定義對于歐洲標(biāo)準(zhǔn)的用途來說，則應(yīng)用EN1011-1中的術(shù)語和定義。4．質(zhì)量要求規(guī)定為了確保工作質(zhì)量，要按照例如EN287-2，EN1418和EN1719由批準(zhǔn)的人員使用批準(zhǔn)的方法例如EN288-1，EN288-2，EN288-4和PrENISO15614-4:2000來進(jìn)行工作。5．母金屬5.1概述本標(biāo)準(zhǔn)按照例如EN287-2,EN1418，EN288-4和PrENISO15614-4:2000使用鋁的熟鍛，鑄造和組合件，本標(biāo)準(zhǔn)的原則可以用于其他非標(biāo)準(zhǔn)的或適宜的鋁合金，假設(shè)合金的成份是處在列于附錄B中的母材金屬組之內(nèi)，則可以包括先進(jìn)的超塑性合金和金屬填質(zhì)的復(fù)合材料，在這種情況下，使用本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照設(shè)計(jì)的技術(shù)條件來使用。材料標(biāo)準(zhǔn)不能完全考慮到焊接要求，為此，在訂貨時(shí)，有些時(shí)候規(guī)定材料的附加要求也是必要的，這可以包括成份和機(jī)械性能的選擇和限制（在基本標(biāo)準(zhǔn)要求的一定附加極限之內(nèi)）并增加一些部件的允許范圍。永久性的襯墊材料和臨時(shí)性的附件應(yīng)是和金屬母材是兼容的。5.2儲(chǔ)存和搬運(yùn)應(yīng)該避免接觸黑色金屬材料和銅，以免腐蝕。為了避免使用不正確的材料，其儲(chǔ)存應(yīng)知道合金的型號（見EN1011-1中對嚴(yán)格打印的警告）6．影響焊接結(jié)構(gòu)和部件性能的因素由于焊接可能發(fā)生的有害影響的一小段單子示于附錄A上。此單子所列并不詳盡，但是這些冶金和技術(shù)的影響性質(zhì)是鋁可特有的而且是相當(dāng)普遍的。潛在的原因和對策也列出來了。要給予考慮的，例如在焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，熱影響區(qū)（HAE）的機(jī)械性能和易受焊接方法影響的焊敷金屬，例如，焊敷金屬和熱影響區(qū)此母材有較低的機(jī)械性能。應(yīng)該注意避免在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上沒有考慮到的任何熱影區(qū)的產(chǎn)生，例如臨時(shí)附件的焊接。7．熔化焊接工藝方法本標(biāo)準(zhǔn)按照ENISO4063使用下列工藝焊接方法，可以單獨(dú)使用，也可以組合使用?！?31金屬惰性氣體電弧焊（MIG）—141鎢極惰性氣體電弧焊（TIG）—15等離子電弧焊其他的熔化焊接方法則要經(jīng)雙方商定8．焊接消耗材料8.1填充金屬填充金屬應(yīng)是和母材金屬兼容，見附件B填充金屬應(yīng)儲(chǔ)存在原來的包裝之中，置于干燥處，具有適當(dāng)?shù)念A(yù)防天氣影響的措施，并要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和/或供貨者的建議辦理。特別要注意放在制造車間和現(xiàn)場已經(jīng)部分用過的焊絲盤和焊條的包裝和儲(chǔ)存和識別標(biāo)記，這是對其不被受潮或污染，例如由塵土和油造成的污染。8.2保護(hù)氣體和氣體墊板氬是用于MZG和TIG和等離子弧鋁焊接最常使用的。但是使用氦氣和氦/氬混合氣體能得到某些優(yōu)點(diǎn)。它們能改善滲透力和/或提高焊接速度。它們也能減少缺陷。按照EN439保護(hù)氣體和氣體墊板一般應(yīng)使用下列類別的氣體：—I1（氬氣）—I2（氦氣）—I3（氬氣/氦氣混合物）其他氣體混合氣應(yīng)按照設(shè)計(jì)技術(shù)條件才能使用（見附錄B）。9．設(shè)備更具體的資料在EN729-2和EN729-3中給出，回流電纜應(yīng)是等于或大于焊接引線的橫截面積，當(dāng)要求有按EN729-2的質(zhì)量保證，則監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)加以校正而焊接設(shè)備應(yīng)加以確認(rèn)。10．接頭形式10.1概述在PrENISO9692-3：1998中給出總的指導(dǎo)，熔化面之間的間隙會(huì)引起問題，例如燒穿、變形和缺陷。因此要注意盡可能減少這些問題。10.2對接接頭對接接頭應(yīng)包括板材，管材或兩者相合的一切接頭，并且也包括“T”型接頭。10.2.2完全焊透10.2.2.1單面焊接焊接接頭應(yīng)使用下面的方法a)沒有墊板b)用臨時(shí)墊板c)用永久墊板d)其他適合的方法10.2.2.2雙面焊接焊接接頭應(yīng)使用下列方法:a)完全焊接第一面,然后從第二面完成焊縫;b)從兩面進(jìn)行局部焊接,再以平衡順序來完全焊縫,這種方法會(huì)盡可能減少變形；c)焊接達(dá)到要求的深度，然后用設(shè)置密封焊道的方法從第二面來完成焊接；d)其他合適的方法10.2.3局部焊透10.2.3.1單面焊接焊接接頭應(yīng)使用下列方法：a)焊接達(dá)到要求的焊接深度而沒有穿透到第二面；b)其他適合的方法。10.2.3.2雙面焊接焊接接頭應(yīng)使用下列方法：a)焊接達(dá)到要求的焊接深度，然后再從第二面達(dá)到要求的焊接深度；b)從兩面進(jìn)行局部焊接，利用平衡焊接順序焊到要求的焊接深度。這種方法會(huì)盡可能地減少變形。c)焊接達(dá)到要求的深度，然后用設(shè)置密封焊道的方法從第二面來完成焊接；d)其他合適的方法10.3角焊縫接觸表面之間的根部間隙應(yīng)盡可能的小。11.墊板材料11.1永久性墊板材料關(guān)于材料型號方面更具體的資料信息,見CRISO15608。11.2臨時(shí)墊板材料可以使用不銹鋼、鋁、銅或陶瓷。應(yīng)該注意避免銅和其他材料粘上或墊板材料的過熱，本標(biāo)準(zhǔn)所用不銹鋼僅是指奧壓體不銹鋼。12.支管聯(lián)結(jié)12.1概述這種接頭形式是適用于管子的全焊透和/或角焊縫。例如圓形或橢圓形管子。支管聯(lián)結(jié)的各種形式的具體結(jié)構(gòu)例如接頭型式，兩截面間的角度，熔化面之間的角度，兩件之間根部的間隙。應(yīng)布置得允許使用滿意的焊接方法。12.2角焊縫接頭角焊縫接頭常常是用其支管的自然聯(lián)結(jié)，是單面焊接的形式，利用變化的焊縫幾何形狀。這完全取決于管子和支管的相關(guān)尺寸，以及其對準(zhǔn)的角度，焊接應(yīng)適合于焊接方法，用襯墊材料或不用襯墊來進(jìn)行焊接。管子上的支管聯(lián)結(jié)應(yīng)是用焊接來“裝上”的從而圍繞支管就有要求的完整的焊縫厚度，或者按相應(yīng)的圖紙上所示要求。對于“裝在里”或“穿在里”的支管聯(lián)結(jié)，一般來說，施行的焊接應(yīng)能提供穿過主管的要求的焊縫厚度。12.3角焊縫接頭圓筒斷面上的支管聯(lián)結(jié)應(yīng)用角焊縫焊接，而完成的接頭的尺寸完全能滿足設(shè)計(jì)的要求，只要有可能，管子和支管的表面應(yīng)盡量接近而具有盡可能小的間隙。以避免有害情況發(fā)生（例如：過大的焊透和過多功能縮松）。13.切割在完全焊透的對接焊縫中，焊接是從兩面進(jìn)行的，第一道的背面可以用合適的方法加以除去在進(jìn)行第二面的焊接之前清除足夠的焊接金屬。應(yīng)使用機(jī)械的方法，例如銑、鑿、鋸或磨。較好的方法是銑和鋸。應(yīng)使用非油基的潤滑劑。如果使用磨削，砂輪盤應(yīng)是僅用于鋁的專用型號。等離子切割是允許的，在切割之后，所有弄臟雜質(zhì)都應(yīng)從接頭的熔化表面上除去，在某些情況下，要求檢查表面的缺陷，例如按照EN1289使用滲透試驗(yàn)。14.接頭準(zhǔn)備為接頭的準(zhǔn)備，在PrENISO9692-3：1998中給出了接頭準(zhǔn)備的一般指導(dǎo)，特別要注意在適當(dāng)之處要盡可能減少根部間隙的尺寸。接頭應(yīng)用機(jī)械方法來準(zhǔn)備或者用激光、等離子、水射切割或其他適合的方法來準(zhǔn)備。當(dāng)切割對相鄰切割區(qū)的性能有有害影響時(shí)，應(yīng)留出余量，在切割之后除去受損的材料，在切割之后，用裂紋探測則是有好處的。為了避免對焊縫質(zhì)量有不良影響，表面和棱邊應(yīng)適合于焊接施工工藝，上面應(yīng)沒有裂紋和刻痕。干燥和沒有多余的氧化物，油、油脂、油漆、潮氣等等。在焊接之前和接頭組裝之前，熔化面和相鄰表面應(yīng)除去油脂和新結(jié)的氧化層，在清除和焊接之間的間隙時(shí)間應(yīng)盡可能的短以免再度污染。在用溶劑或其他適合方法除去油脂之后接著應(yīng)用機(jī)械方法除去表面的氧化層。用化學(xué)浸蝕來脫脂可以除去表面原有的氧化層。注：在本文中術(shù)語“refreshed(新結(jié)的)”是用來指除去了污染的氧化層而接著在干燥的環(huán)境下再度的氧化。15．焊接的組裝按照ENISO6947最好的焊接位置是PA、PB和PF。16．接頭的找正未找正的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按照從EN30042中選擇的合適的質(zhì)量水準(zhǔn)。對于某些使用場合，更嚴(yán)格的公差可能也是必要的。17．預(yù)熱由于下列原因而要預(yù)熱：—在焊接之前除去潮濕，例如當(dāng)在現(xiàn)場焊接時(shí)；—避免冷啟焊的缺點(diǎn)；—在焊厚度極不相同的材料時(shí)以達(dá)到熱平衡；—當(dāng)焊接厚斷面時(shí)，可以減小吸熱效應(yīng)。預(yù)熱的溫度給出在表1中，預(yù)熱溫度的時(shí)間極為重要，時(shí)間要盡量短以免造成不良影響，也可以參見附錄A。超過表1中給出值的過高的預(yù)熱會(huì)影響到工件硬化的機(jī)械性能或完全熱處理的材料的機(jī)械性能（即：局部退火或過度時(shí)效）。由于造成晶粒長大和/或第二階段析出可能改變，HAZ的冶金結(jié)構(gòu)。在某些情況下，使用氨-氦混合氣體或是氦代替氬可以不需要作預(yù)熱處理。18．層間溫度由于下列原因?qū)娱g溫度應(yīng)加以控制；—防止由于過熱而降低機(jī)械性能；—降低HAZ軟化的尺寸；—減少HAZ偏析的程度，例如過度時(shí)效。建議在每一次焊接操作開始時(shí)，接頭的溫度不要超過表1中給出的相應(yīng)的值。表1-建議最高預(yù)熱溫度和層間溫度母材金屬預(yù)熱溫度℃最大層間溫度℃最大非熱處理的合金1xxx3xxx5xxxAlSi鑄件Almg鑄件120a120a熱處理合金6xxxAlSiMg鑄件AlSiCu鑄件120a1007xxx100a80a延長加熱時(shí)間會(huì)產(chǎn)生工作硬化合金中局部退火和在完全熱處理的合金中產(chǎn)生過度時(shí)效。注1：本表中的溫度是打算用作指導(dǎo)，利用合同可以將其改變成其他值，但應(yīng)在焊接方法的規(guī)范中說明。注2：在22.4組（5xxx）合金中包含>3.5%的Mg（鎂）而在23.2組（7xxx）合金中，這些相上的析出作用會(huì)產(chǎn)生片狀剝落腐蝕的敏感性，和在某些作用環(huán)境下有應(yīng)力腐蝕裂紋的敏感性。19．溫度測量方法當(dāng)需要作預(yù)熱和/或?qū)娱g溫度控制時(shí)，溫度應(yīng)該測量，例如用高溫計(jì)，熱指示油漆或蠟筆，并要求作記錄。對于層間溫度控制，應(yīng)盡可能接近焊接金屬的實(shí)際來測量溫度。20．另外一些建議20.1焊層之間的清理和處理每個(gè)焊層的表面應(yīng)用不銹鋼絲刷或機(jī)械方法在焊一層之前加以清理。20.2檢查和試驗(yàn)建議焊縫在檢查之前不要修整，油漆或作其他處理。20.3質(zhì)量要求按照EN30042，驗(yàn)收要求應(yīng)按照設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。20.4不符合要求的糾正不符合要求的糾正應(yīng)根據(jù)EN30042進(jìn)行。20.5臨時(shí)附件也可以見第6和7條。附件A（參考性的）對焊縫性能的有害影響和避免的措施雖然絕大多數(shù)鋁合金是經(jīng)過選擇正確的焊接工藝和消耗材料來準(zhǔn)備焊接的。在某些情況下，很多缺陷還是有可能發(fā)生的，它們是和選擇的消耗材料，焊接工藝選擇的操作參數(shù)或者是和母材和消耗材料組合有關(guān)的冶金作用有關(guān)。但是，用選擇確當(dāng)?shù)暮附訁?shù)或消耗材料缺陷可以盡可能減小或消滅，對鋁來說較為普遍的典型有害影響在表A1中給出。同時(shí)給出其發(fā)生的基本原因和避免的方法。這些影響特別是在有潛在的安全問題的動(dòng)載荷的結(jié)構(gòu)情況下應(yīng)加以避免。盡管焊縫的質(zhì)量有著來自不確當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)對焊縫良好性能存在有害的影響，這些包括由于材料厚度的突然改變，以及緊靠焊接接頭和焊接接頭的聚集而產(chǎn)生的很高的殘余應(yīng)力。在工作硬化和熱處理的合金情況下，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮焊縫的HAZ遭到了機(jī)械性能上的降低，但是在焊接時(shí)應(yīng)注意避免能增加軟化和HAZ范圍的過大的熱輸入。避免某些有害影響取決于焊炬和工件之間正確角度和距離。進(jìn)料系統(tǒng)使用的材料要適合于鋁以免污染和損壞填充金屬。使用的焊炬包括鋁，還有其電纜和導(dǎo)管，是十分笨重的，而難于在很窄小的角落里能靈活操作。焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)師應(yīng)確保所有接頭應(yīng)能適當(dāng)靠近焊炬和焊機(jī)，在某些實(shí)例中只可能用適合的板邊準(zhǔn)備和永久性或臨時(shí)性熱板來從一面進(jìn)行焊接也是必要的。表A1-對焊縫性能的有害影響和采取的避免措施有害影響ENISO6520-1（參考資料號）基本原因預(yù)防措施和/或?qū)Σ呖s孔[例：線性縮孔（2014）或毛細(xì)孔群（2013）]填充金屬污染填充金屬表面上有水氣接頭區(qū)域污染在填充金屬和/或母材金屬中有不允許的高H2含量由于接頭區(qū)域間隙太小形成毛細(xì)孔不良的焊接位置-PC，PO，PE，PG氣體的展開時(shí)間太短由于冷卻水或供氣系統(tǒng)泄漏保護(hù)氣體不能由于潮氣滲入保護(hù)全體不純。軟管的質(zhì)量不合適由于太高或太低的流速或穿流造成非層流氣流電弧電壓太高焊炬角度太小改善填充金屬的清潔度儲(chǔ)存在工作場地露點(diǎn)以上的干凈環(huán)境中。在焊接之前清理和干燥接頭區(qū)域。例如預(yù)熱，確保在焊接之前材料處在環(huán)境溫度上。如果必要和填充金屬和/或母材金屬的供貨者和/或生產(chǎn)者聯(lián)系。優(yōu)化間隙，防止空氣徑焊池逸散。如有可能使用焊接位置PA，PB，PF。增加熱輸入和/或預(yù)熱，改變接頭的準(zhǔn)備消除泄漏使用符合EN439的保護(hù)氣體，確保軟管有合適的質(zhì)量。更換老化的軟管，軟管長度則越短越好，如有可能使用金屬軟管。優(yōu)化氣體流量調(diào)節(jié)避免穿流優(yōu)化電弧電壓使用正確的焊柜角度夾雜氧化物（303）由于氣體量不足或中斷在電弧中或焊池中進(jìn)入了氧氣而形成氧化物接頭區(qū)域和/或上一次焊層沒有適當(dāng)清掃在預(yù)熱火焰中有過多的氧TIG填料焊條操作不正確見縮孔優(yōu)化氣體流量的調(diào)節(jié)避免穿流。確保接頭區(qū)域上一次焊層有正確清潔度，優(yōu)化電弧條件。優(yōu)化火焰不要把焊條端部移出保護(hù)氣體罩之外裂紋（100）凝固裂紋例如：弧坑裂紋（104）焊池的凝固特性內(nèi)部應(yīng)力低熔點(diǎn)的組元再熔化偏析在HAZ的晶粒邊界上選擇填充金屬確保最佳的可焊性把端部弧坑置于引出板上或用程序來工作填充弧坑。選擇焊接順序來減少自身的約束和變形。減少熱輸入和層間溫度使用單道焊接技術(shù)減少裂紋的敏感性。減小內(nèi)應(yīng)力選擇合適的填充金屬（例如4xxx系統(tǒng)）金屬夾雜物（304）鎢夾雜物（3041）鎢夾雜物（TIG：141和等離子弧焊接：15）是由于鎢電極上電流過大，或者是能入焊池所產(chǎn)生的。對于鎢電極型要減小其電流和直徑，不要把鎢電極頂端能入焊池。銅夾雜物（3042）銅夾雜物（MIG：131）是由于過熱/接觸頭燒損而引起的。粘起銅墊棒選擇適合于電流的焊炬和接觸頭。用短弧長來工作。如有必要更換銅墊棒用不銹鋼，鋁或陶瓷代替。附錄B（參考性的）對選擇消耗材料的建議B.1填充金屬選擇填充金屬則依據(jù)下列的幾個(gè)因素:—對母材金屬化學(xué)成份的兼容性，例如對焊接裂紋的傾向；—接頭要求的機(jī)械性能（要考慮HZ和焊接金屬的性能）；—焊接件或結(jié)構(gòu)接下來要作的處理。例如表面處理。陽極化處理和表面的裝飾等。—接頭要求防腐蝕；—最佳的可焊性。最后的選擇要取決于應(yīng)用和可能涉及到的這些因素的判斷值。表13.1是填充材料分組系統(tǒng)的具體內(nèi)容：表13.2給出的在工作溫度高達(dá)+50℃情況下在相同和不同的母材金屬合金時(shí)焊接接頭填充金屬選擇建議內(nèi)容。所示母材金屬，按照EN573，EN1780和EN1706分別包括鍛造和鑄造合金。在這些表中的推薦建議內(nèi)容完全是用作指導(dǎo)，在某些情況下，可以使用選擇不同的填充金屬，但是這要根據(jù)設(shè)計(jì)的技術(shù)要求進(jìn)行。表B.1-填充金屬分組系統(tǒng)型號合金名稱化學(xué)名稱備注1型R-1450R-1080AAl99.5TiAl99.8由于用晶粒補(bǔ)強(qiáng)的方法Ti降低焊接金屬中產(chǎn)生裂紋的敏感性。3型R-3103AlMnl4型R4043AR-4046R-4047AR-4018AlSi5AlSi10MgAlSi12(A)AlSi7Mg4型填充合金會(huì)被陽極氧化或爆露在大氣中氣化而產(chǎn)生一種深灰色的顏色。其深度會(huì)隨Si含量的增加而增加。因此，這些填充金屬不能提供匹配鍛造母材金屬合金良好的顏色。這些合金是特別用來在接頭中的凝固裂紋。5型R-5249R-5754R-5556AR-5183R-5087R-5356AlMg2Mn0.8ZrAlMg3AlMg5.2MnAlMg4.5Mo0.7(A)AlMg4.5MZrAlMg5Cr(A)Cr和Zr靠晶粒補(bǔ)強(qiáng)方法降低焊接金屬中裂紋的敏感性Zn能減小熱裂的危險(xiǎn)性。注1：型號1.3.4和5-5合金名稱中的第一個(gè)數(shù)字一致。注2：本表可以用至新的填充金屬標(biāo)準(zhǔn)頒布為止。 表B.2填充金屬的選擇（填充材的型號見表B.1）選擇每個(gè)方框內(nèi)的填充金屬(表B.2中的數(shù)指的是根據(jù)表B.1的型號)第1行：最佳機(jī)械性能第2行：最佳的耐蝕性能第3行：最佳的可焊性 （表上的parentmetal-母材金屬）注1：當(dāng)焊接含有大約≥2%Mg的母材金屬合金與AlSi5或AlSi10型合金為填充金屬時(shí)（或當(dāng)焊接含有≥2%Si的母材金屬與AlMg5型填充材時(shí)）足夠的Mg2Si的析出可以在熔化線上形成而接頭變脆。對于動(dòng)裁荷或沖擊載荷的結(jié)構(gòu)不主張使用這種組合。當(dāng)使用這種組合不可避免時(shí)可以使用AlMg5或AlSi5型填充料。注2：按照化學(xué)成份沒有相對于熟鍛或鑄造材料的母金屬。a當(dāng)氣焊時(shí)，這些合金是傾向于產(chǎn)生凝固裂紋。這可以用加壓縮的夾具或把熔池中的Mg含量增加到高于3%來加以預(yù)防。b在某些環(huán)境條件下，例如，用在溫度≥65℃，含有>3%Mg的合金可能對晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕有敏感性，這種敏感性會(huì)隨著Mg含量加工硬化條件的增加而加劇。為減弱焊接金屬的影響，應(yīng)作出許容量。c對于用氣焊則不主張使用這些合金因?yàn)樗鼈儗δ塘鸭y有敏感生。d表13.1中5型材料的耐晶間腐蝕和/或應(yīng)力腐蝕當(dāng)Mg的含量不超過~3%時(shí)得到了增強(qiáng)。對有潛在誘發(fā)晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕使用環(huán)境來說，焊接金屬的Mg含量應(yīng)等于和不明顯的大于母材金屬。因此最好是用相應(yīng)的填充金屬合金來焊接母材金屬。e填充金屬的硅含量應(yīng)加以選擇以便給母材金屬鑄造合金的成份最匹配的填充金屬。f當(dāng)鑄造合金是壓力模鑄。由于氣體含量，它們是不能焊接的。g不建議用不兼容的母材金屬。13.2保護(hù)氣體當(dāng)焊接鋁時(shí)，對最終接頭的質(zhì)量和生產(chǎn)率可能有重要作用。由于鋁對氧的敏感性，必須要使用諸如氬和氦這類惰性氣體。雖然氬是最廣泛使用的保護(hù)氣體，但是使用氦和氬和氦的混合氣體有不少優(yōu)點(diǎn)（純氦僅限用于直流TIG焊接）。其優(yōu)點(diǎn)可以包括：—提高焊透性和改善焊道形狀—提高焊接速度—焊接較大范圍的厚度—降低預(yù)熱溫度—減少諸如縮孔等缺陷由于混合氣體中氦值的增加，熔深的形狀從窄小的指狀改變?yōu)楦鼮閳A潤的形狀。使用者也應(yīng)看到減少了補(bǔ)強(qiáng)值，而增加了熔深的深度。對于任何一種材料厚度，要增加焊接速度可以用增加氦氣對氬氣的含量來達(dá)到，這是因?yàn)楹鈴碾娀∩限D(zhuǎn)移熱量要比氬氣更為有效。提高焊接速度從而導(dǎo)致熱影響區(qū)尺寸的減小。伴隨著富含氦的混合氣體的使用，而較高的熱輸入也便于焊接較厚斷面的接頭。但是高氦混合氣體一般也不推薦用于厚度小于大約3毫米的材料，但在自動(dòng)焊情況除外。從使用含氦混合氣體產(chǎn)生的附加的熱量，也可以減少焊接缺陷諸如縮孔和熔化表面的缺損。附錄ZA（