铝及铝合金在焊接过程中的九大问题

铝及铝合金在焊接过程中的九大问题
铝及铝合金在焊接过程中的九大问题

铝及铝合金在焊接过程中的九大问题

一、强的氧化能力

铝与氧的亲和力很强,在空气中极易与氧结合生成致密而结实的AL2O3薄膜,厚度约为0.1μm,熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点,而且密度很大,约为铝的1.4倍。在焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。这些缺陷,都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并防止在焊接过程中再氧化,对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护,这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。具体的保护措施是:

1、焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物;

2、焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护;

3、在气焊时,采用熔剂,在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。

二、铝的热导率和比热大,导热快

尽管铝及铝合金的熔点远比钢低,但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大,比钢大一倍多,在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部,为了获得高质量的焊接接头,必须采用能量集中、功率大的热源,有时需采用预热等工艺措施,才能实现熔焊过程。

三、线膨胀系数大

铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时体积收缩率达6.5%-6.6%,因此易产生焊接变形。防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外,采用适宜的焊接工装也是非常重要的,焊接薄板时尤其如此。另外,某些铝及铝合金焊接时,在焊缝金属中形成结晶裂纹的倾向性和在热影响区形成液化裂纹的倾向性均较大,往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹。这是铝合金,尤其是高强铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。在实际焊接现场中防止这类裂纹的措施主要是改进接头设计,选择合理的焊接工艺参数和焊接顺序,采用适应母材特点的焊接填充材料等。

四、容易形成气孔

焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷,尤其是纯铝和防锈铝的焊接。氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因,这已

铝及铝合金焊接工艺的研究

哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计 题目:铝及铝合金焊接工艺研究专业年级: 09焊接技术及自动化 学生姓名:金杰 学号:0930150223 指导教师:杨丽丽 哈尔滨理工大学荣成学院 完成时间:2012年6月25日

专科生毕业设计(论文)评语 学院:荣成学院专业:焊接技术及自动化任务起止时间:2012年5月13日至2012年6月25日 毕业设计(论文)题目: 铝及铝合金焊接工艺研究 指导教师对毕业设计(论文)的评语: 指导教师签名:指导教师职称: 评阅教师对毕业设计(论文)的评语: 评阅教师签名:评阅教师职称: 答辩委员会对毕业设计的评语: 答辩委员会评定,该生毕业设计(论文)成绩为: 答辩委员会主席签名:职称: 年月日

专科生毕业设计(论文)任务书 学生姓名:金杰学号:0930150223 学院:荣成学院专业:焊接技术及自动化 任务起止时间:2012年5月13日至2012年6月25日 毕业设计(论文)题目: 铝及铝合金焊接工艺研究 毕业设计工作内容: 铸钢是生产中常用的材料,但是由于其成分中含有杂质较多,铸造过程中冷却缓慢,使其组织粗大偏析比较严重给焊接带来困难.本文通过对ZG270-500及其焊接接头的常见缺陷进行分析,选用适当的焊接工艺参数进行焊接,并对焊后裂纹进行探伤及修补。 1、了解毕业设计的内容,查阅资料(5月13日—5月17日) 2、对铸钢的焊接性及焊接工艺进行分析,总结ZG270-500的焊接工艺及修补措施.撰写题纲(5月17日-5月19日) 3、撰写论文(5月20日-5月21日) 资料: 1.中国机械工程学会焊接学会.焊接手册(第一卷)焊接方法与设备【M】.北京:机械工业出版社,2001 2.美国焊接学会黄静文等[译].焊接手册(第二卷)焊接方法【M】.北京:机械工艺出版社(第七版).1988 3.关桥.刘方君.董春林.高能束流焊接技术的应用与发展趋势【C】.第九次全国焊接会议论文集.1999 4.李亚江.王娟.有色金属焊接及应用.北京:化学工艺出版社.2006 指导教师意见: 签名: 年月日系主任意见: 签名: 年月日

铝合金焊接技术

铝合金焊接技术 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. MIG、TIG能够得到良好的焊接接头,但是,这两种方法却有熔透能力差、焊接变形大、生 产效率低等缺点。近年来,很多科技工作者开始探讨铝合金焊接的新方法,如激光焊、双光 束激光焊、激光-电弧复合焊以及搅拌焊摩擦等,下面主要介绍这四种焊接方法的主要特点。 1、铝合金的激光焊 随着大功率、高性能激光加工设备的不断开发,铝合金激光焊接技术发展很快,与传统的 TIG、MIG焊相比,激光焊接铝合金具有以下优点; (1)能量密度高,热输入量小,焊接变形小,能得到熔化区和热影响区窄而熔深大的焊缝; (2)冷却速度快,能得到组织微细的焊缝,故焊接接头性能良好; (3)焊接速度快、功能多、适应性强、可靠性高,且不需要真空装置,所以在焊接精度、 效率、自动化等方面具有无可比拟的优势。 激光有很高的能量密度,焊接铝合金可以有效防止传统焊接工艺产生的缺陷,强度系数提高 很大。但激光器功率一般都比较小,对铝合金厚板的焊接困难,同时铝合金表面对激光束的 吸收率很低,要达到深熔焊时存在阀值问题,所以工艺上有一定难度。 2、铝合金的激光-电弧复合焊 虽然激光焊接铝合金有许多优势,但仍存在较大的局限性,如设备成本高、接头间隙允许度 小、工件准备工序严等。为了更有效地焊接铝合金,人们发展了激光-电弧复合焊工艺。激 光-电弧复合主要是激光与TIG电弧、MIG电弧及等离子体复合。铝合金激光-电弧复合焊

目前最先进的焊接工艺 搅拌摩擦焊

目前最先进的焊接工艺,搅拌摩擦焊,你知道原理吗 搅拌摩擦焊是由英国焊接技术研究所于1991年发明的新型焊接技术,其原理如下图所示。 一根安装在主轴上的形状为蜗杆形式的搅拌针在一定压力下被插入焊缝位置,搅拌针的长度一般要比焊缝深度略浅,以此来保证主轴的轴肩能紧贴被焊接的工件表面。当工件与搅拌针和轴肩摩擦生热,焊缝附近的材料会因受热产生严重的塑性变形,但是,并不是熔化,只是成为一种“半流体”的状态,随着主轴带动搅拌针沿着焊缝的走向进给,搅拌针不断把已经处于“半流体”状态的材料搅拌到身后,当主轴离开后,这些材料将冷却固化,从而形成一条稳定的焊缝。

大家都知道,以铝合金和镁合金为代表的轻质合金是航空航天器的主要结构材料之一。然而这些轻质合金的可焊性都非常差,传统的各种熔焊工艺都无法从根本上杜绝热裂纹、气孔和夹渣等这些焊接缺陷的产生,需要靠操作者具有非常高超的技术和工艺才能保证焊接质量。并且,熔焊的高温会产生大量热量和有毒的烟气,这对操作者的身体健康也造成了很大的威胁。而搅拌摩擦焊的出现从根本上解决了这一系列问题。 其次,相较于传统熔焊工艺在焊缝附近形成重新铸造形态,搅拌摩擦焊由于主轴会给被焊接的工件部位施加一个很大的压力,所以在焊缝附近得到的是锻造形态,这种锻造形态组织比铸造形态组织致密得多,因而焊接后零件的机械性能也比传统熔焊工艺做出来的好得多。 而搅拌摩擦焊最大的优势体现在其本质是把机械能转化成焊接所需要的热能,所以可以用特定的公式相当准确的计算出焊接热及其引发的工件热变形的量,从而为事前的补偿和事后的纠正提供了几乎不依赖操作者经验的定量的依据,这是任何一种传统焊接工艺都望尘莫及的。

铝合金通用焊接工艺规程

铝合金通用焊接工艺规程 1 使用范围及目的 范围:本规范是适用于地铁铝合金部件焊接全过程的通用工艺要求。目的:与焊接相关的作业人员按标准规范作业,同时也使焊接过程检查更具可操作性。 2 焊前准备的要求 2.1 在焊接作业前首先必须根据图纸检查来料或可见的重要尺寸、形位公差和焊接质量,来料不合格不能进行焊接作业。 2.2 在焊接作业前,必须将残留在产品表面和型腔内的灰尘、飞溅、毛刺、切削液、铝屑及其它杂物清理干净。 2.3 用棉布将来料或工件上的灰尘和脏物擦干净,如果工件上有油污,使用清洗液清理干净。 2.4 使用风动不锈钢丝轮将焊缝区域内的氧化膜打磨干净,以打磨处呈白亮色为标准,打磨区域为焊缝两侧至少25mm以上。 2.5 焊前确认待焊焊缝区域无打磨时断掉的钢丝等杂物。 2.6 钢焊和铝焊的打磨、清理工具禁止混用。 2.7 原则上工件打磨后在48小时内没有进行焊接,酸洗部件在72小时内没有进行焊接,则焊前必须重新打磨焊接区域。 2.8 为保证焊丝的质量,焊丝原则上用完后再到焊丝房领用,对于晚班需换焊丝的,可以在当天白班下班前领用,禁止现场长时间(24小时以上)存放焊丝。 2.9 在焊接作业前,必须检查焊接设备和工装处于正常工作状态。焊 前应检查焊机喷嘴的实际气流量(允差为+3L/min),自动焊焊丝在8圈以下,手工焊焊丝在5圈以上,否则需要更换气体或焊丝;检查导电嘴是否拧紧,喷嘴是否需要清理。导电嘴不能只简单的采用手动拧紧,必须采用尖嘴钳拧紧。检查工装状

态是否完好,若工装有损坏,应立即通知工装管理员进行核查,并组织维修,禁止在工装异常状态下进行焊接操作。 2.10 焊接前必须检查环境的温度和湿度。作业区要求温度在5?以上,MIG焊湿度小于65,,TIG焊湿度小于70,。环境不符合要求,不能进行焊接作业。 2.11 焊接过程中不允许有穿堂风。因此,在焊接作业前必须关闭台位附近的通道门。当焊接过程中,如果有人打开台位相近处的大门,则要立即停止施焊。如果台位附近的空调风影响到焊接作业,也必须将该处空调的排风口关闭,才能进行焊接作业。 2.12 对于厚度在8mm以上(包括8mm)的铝材,焊接要预热,预热温度 80?,120?,层间温度控制在60?,100?。预热时要使用接触式测温仪进行测温,工件板厚不超过50mm时,正对着焊工的工件表面,距坡口表面4倍板厚,最多不超过50mm的距离处测量,当工件厚度超过50mm时,要求的测温点应位于至少75mm距离的母材或坡口任何方向上同一的位置,条件允许时,温度应在加热面的背面上测定,严禁凭个人感觉及经验做事。 2.13 按图纸进行组装,点焊固定,点焊要满足与焊接相同的要求,不属于焊接组成部分的点焊要尽可能在焊接时完全熔化(图纸要求的点焊 除外,如焊接垫板的固定),组焊后不能出现图纸要求之外的焊点,部件固定后按图纸要求进行尺寸、平行度、垂直度等项点的自检,自检合格后,根据图纸进行焊接,操作工人必须及时、真实填写操作记录。 2.14 当图纸要求或工艺要求使用焊接垫板时,应将焊接垫板点焊在工件上,点焊应符合焊接质量要求,点焊要求为:焊接垫板小于100mm时,在焊接垫板两端点焊固定,焊接垫板大于100mm时,根据焊接垫板长度点焊均匀分布,间距100mm。 2.15 为了避免腐蚀,铝合金配件存放时不允许直接采用钢或者铜材质的容器存放,不允许将配件直接放置在钢制的工装或地板上。 2.16 对于焊缝质量等级为

铝及铝合金的焊接特点

铝及铝合金的焊接特点 (1)铝在空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、非常稳定,不易去除。阻碍母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护,防止其氧化。钨极氩弧焊时,选用交流电源,通过“阴极清理”作用,去除氧化膜。气焊时,采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时,可加大焊接热量,例如,氦弧热量大,利用氦气或氩氦混合气体保护,或者采用大规范的熔化极气体保护焊,在直流正接情况下,可不需要“阴极清理”。 (2)铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能量除消耗于熔化金属熔池外,还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显着,为了获得高质量的焊接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采用预热等工艺措施。 (3)铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大,焊件的变形和应力较大,因此,需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹

及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下,可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅%时热裂倾向较大,随着硅含量增加,合金结晶温度范围变小,流动性显0.5. 着提高,收缩率下降,热裂倾向也相应减小。根据生产经验,当含硅5%~6%时可不产生热裂,因而采用SAlSi条(硅含量4.5%~6%) 焊丝会有更好的抗裂性。 (4)铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断难。高温铝强度很低,支撑熔池困难,容易焊穿。 (5)铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源。因此,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成。 (6)合金元素易蒸发、烧损,使焊缝性能下降。 (7)母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时,焊接热会使热影响区的强度下降。 (8)铝为面心立方晶格,没有同素异构体,加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒。 2. 焊接方法 几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金,但是铝及铝合金对

铝与铝合金的焊接方法

铝合金焊接的几种先进工艺:搅拌摩擦焊、激光焊、激光- 电弧复合焊、电子束焊。针对于焊接性不好和曾认为不可焊接的合金提出了有效的解决方法,几种工艺均具有优越性,并可对厚板铝合金进行焊接。 关键词:铝合金搅拌摩擦焊激光焊激光- 电弧复合焊电子束焊 1 铝合金焊接的特点 铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。 铝合金焊接有几大难点: ①铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍; ②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3 其熔点为2060 ℃) ,这就需要采用大功率密度的焊接工艺; ③铝合金焊接容易产生气孔; ④铝合金焊接易产生热裂纹; ⑤线膨胀系数大,易产生焊接变形; ⑥铝合金热导率大(约为钢的4 倍) ,相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大2~4 倍。 因此,铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。 2 铝合金的先进焊接工艺 针对铝合金焊接的难点,近些年来提出了几种新工艺,在交通、航天、航空等行业得到了一定应用,几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点,焊后接头性能良好,并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。 2. 1 铝合金的搅拌摩擦焊接 搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺[1~2 ] 。图1为搅拌摩擦焊接示意图[3 ] 。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位,通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦,摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使焊件压焊在一起。图2 为搅拌摩擦焊接过程[4 ] 。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,故焊接时不存在熔焊的各种缺陷,可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料,如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al - Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。国外已经.进入工业化生产阶段,在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件,美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件。 铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成,焊缝区晶粒细化,无熔焊的树枝晶,组织细密,热影响区较熔化焊时窄,无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷,综合性能良好。与传统熔焊方法相比,它无飞溅、烟尘,不需要添加焊丝和保护气体,接头性能良好。由于是固相焊接工艺,加热温度低,焊接热影响区显微组织变化小,如亚稳定相基本保持不变,这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形非常小,对于薄板铝合金焊后基本不变形。与普通摩擦焊相比,它可不受轴类零件的限制,可焊接直焊缝、角焊缝。传统焊接工艺焊接铝合金要求对表面进行去除氧化膜,并在48 h 内进行加工,而搅拌摩擦焊工艺只要在焊前去除油污即可,并对装配要求不高。并且搅拌摩擦焊比熔化焊节省能源、污染小。 搅拌摩擦焊铝合金也存在一定的缺点:

铝及铝合金焊接

铝及铝合金的焊接

铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 有色金属non-ferrous metal,狭义的有色金属又称为非铁金属,是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义的有色金属还包括有色合金。有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。随着科学技术的发展,有色金属的应用日趋广泛。虽然有色金属只占金属总量的5%左右,但有色金属在工程应用中的重要作用确实钢铁或其他材料无法代替的。有色金属具有特殊的性能,比常规钢铁材料的焊接更复杂,这给焊接工作带来很大的困难。 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 什么是金属盒非金属,什么是黑色金属和有色金属,什么事合什么是金属盒非金属,什么是黑色金属和有色金属,金?目前,已知的的化学元素有118 种,其中自然界只存在92 种,科学家成功研制出并已经得到承认和命名的元素有18 种,有8 种元素没有得到承认和命名。人们通常把这些元素分成金属和非金属两大类。从物理性能上来看,具有导电性、导热性、可塑性以及特殊光泽的元素叫金属,反之是非金属。常见的金属有铁、铝、铜、镁、锌等。在非金属中,常温下呈气态的有氢、氧、氩等;常温下呈液态的有溴;常温下呈固态的有碳、硼等。 金属又可分为黑色金属和有色金属两大类。黑色金属通常是指铁、铬、锰和铁基合金,其他的金属合金称为有色金属。 合金是有两种或两种以上的金属元素与非金属元素所组合成的具有合金性质的物质。3A21 就是由铝和锰组成的以铝为基的合金。 有色金属的分类有色金属按其性质、用途、产量及其在地壳中的储量状况一般分为有色轻金属、有色重金属、贵金属、稀有金属和半金属五大类。在稀有金属中,根据其物理化学性质、原料的共生关系、生产工艺流程等特点,又分稀有轻金属、稀有重金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属、稀有放射性金属。

铝合金焊接工艺

铝合金焊接工艺 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

铝合金焊接工艺 铝合金具有较高的比强度、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性,并且工艺成形性和焊接性能良好,MIG焊是铝合金焊接的主要方法之一。由于铝合金表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料;如运载火箭的液体燃料箱,超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。本文主要研究了MIG焊接6063铝合金的工艺方法。 焊接材料 焊接所采用的母材为6063铝合金,焊接壁厚在3mm以上时,开V形坡口,夹角为60°~70°,空隙不得大于1mm,以多层焊完结;焊丝所用的材料为5356铝合金焊丝;壁厚在3mm以下时,不开坡口,不留空隙,不加填充丝;焊接薄铝件, 最好是用低温铝焊条WE53。 焊前准备 坡口加工 铝材可采用机械或等离子弧等方法切割下料。 坡口加工采用机械加工法。加工坡口表面高应平整、无毛刺和飞边。 坡口形式和尺寸根据接头型式,母材厚度、焊接位位置、焊接方法、有无垫板及使用条件。 焊接工艺参数的选择 应在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数

表1手工钨术氩弧焊接工艺参数 焊前清洗 首先,用丙酮等有机溶液除去油污,两侧坡口的清理范围不小于50mm,坡口及其附近(包括垫板)的表面应用机械法清理至露出金属光泽。焊丝去除油污后,应采用化学法除去氧化膜,可用5%~10%的NaOH溶液在70℃下浸泡30~60s,清水冲洗后,再用10%的HNO3常温下浸2min,清水冲洗干净后干燥处理。清理后的焊件、焊丝在4h内应尽快完成施焊。 焊接工艺要求 定位焊缝应符合下列规定: 1)焊件组对可在坡口处点焊定位,也可以坡口内点固。焊接定位焊缝时,选用的焊丝应与母材相匹配。 2)定位焊缝就有适当的长度,间距和高度,以保证其有足够的强度面不致在焊接过程中开裂。 3)定位焊缝如发现缺陷应及时处理。对作为正式焊缝一部分的根部定位焊缝,还应将其表面的黑料,氧化膜清除,并将两端修整成缓坡型。

铝合金电阻点焊所存在的主要问题

1.2铝合金电阻点焊所存在的主要问题 1.2.1铝合金点焊焊点质量不稳定主要体现在以下几个方面。(1)喷溅与飞溅严重。 铝元素非常活泼,在铝合金材料表面非常容易形成氧化膜,这层氧化膜组织致密、熔点极高、导电性能极差。这就使得接触面上的接触电阻比较大。在硬规范焊接条件下,接触面上产生较多的热量。另一方面,铝合金材料熔点低,加热熔化时的塑性温度区间窄,所以很容易在工件间接触面上造成喷溅,在电极与工件间造成飞溅,喷溅和飞溅的产生会带走部分热量和熔化金属,严重影响了熔核直径的大小,对焊点质量极为不利。 (2)焊点表面质量差。 铝与铜合金容易形成低熔点(547℃)共晶物,并且这种低熔 点共晶物的电阻率比较大,接触面上较大的产热量使电极与工件接触面上产生局部熔化,并发生较为剧烈的共晶反应,以致出现电极与工件的粘连,恶化了焊点的表面质量。电极与工件的粘连及飞溅严重破坏了电极表面的连续性,进而恶化了后续焊点焊接时电极与工件间的接触状态,使电极与工件间的接触由起始宏观上的连续接触变为不连续。在硬规范条件下,这种宏观上的不连续接触加剧了飞溅、局部熔化及粘连的产生,对焊点的表面质量更为不利。 (3)熔核尺寸波动大。 电极与工件接触面上的局部熔化、飞溅及电极与工件的粘连,破坏了电极表面的连续性。在连续点焊过程中电极表面的不连续性具有较强的随机性,这使得电极与工件间及工件间的接触状态很不稳定。另外,受工件表面状态、电极压力、焊接电流等因素的影响,连续点焊中熔核直径波动较大。 (4)熔核内部易产生缺陷。 与弧焊相比,铝合金在点焊时金属的熔化量较少,其2A16

铝合金电阻点焊焊点表面缺陷分析与工艺优化导热系数又比较大,所以熔核的冷却速度非常快。另外,铝合金是非导磁材料,液态熔核区的流动速度非常小,熔核在凝固时极易形成缩孔、缩松和气孔。虽然这些缺陷对接头强度影响不大,但对接头的疲劳性能却有显著影响。 (5)结合线伸入。 结合线伸入是点焊和缝焊某些高温合金和铝合金时特有的 缺陷,是指结合面伸入到熔核中的部分。对于铝合金,主要是工件表面有强氧化物,焊接过程中通电时间短暂,导致结合面熔合不完整。结合线伸入减小了熔核的有效直径,会降低强度,当伸入前端有裂纹时还会影响接头的动载强度和高温持久强度。(6)熔核偏移。 熔核偏移在铝合金电阻点焊中也经常出现。不同厚度和不同材料点焊时,熔核不以贴合面为对称,而向厚板或导电、导热性差的焊件中偏移,其结果使其在贴合面上的尺寸小于该熔核直径。同时,也使其在薄件或导电、导热性好的焊件中焊透率小于规定数值,这均使焊点承载能力降低。 (7)电极寿命低。 由于电极与工件间的接触电阻较大,铝合金的热导率高,而铝合金点焊又是采用硬规范进行焊接,电极与工件间接触面上的温度较高,铝与铜之间存在着强烈的合金化倾向,因此铝合金点焊时铜合金电极的烧损非常严重。铜铝合金化反应生成合金层的主要成分为CuA金属间化合物,其电阻率为铜的5倍左右。在后续焊点的焊接过程中,合金层的存在,增大了电极与工件间的接触电阻,也增加了电极与工件间的产热量,电极表面不连续程度的增加也加剧了电极与工件间局部熔化和飞溅的产生,同时也加剧了铜铝合金化反应的程度。上述因素使得铝合金点焊时电极的烧损速度增加,使用寿命缩短。

铝及铝合金 焊接 方法指导

铝及铝合金焊接方法指导 铝及铝合金由于具有独特的物理化学性能,因此在焊接过程中会产生一系列的困难,具体来说,主要有以下几点: 一、强的氧化能力 铝与氧的亲和力很强,在空气中极易与氧结合生成致密而结实的Al2O3薄膜,厚度约为0.1μm,熔点高达2050?,远远超过铝及铝合金的熔点,而且密度很大,约为铝的1.4倍。在焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。这些缺陷,都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并防止在焊接过程中再氧化,对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护,这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。具体的保护措施是:1、焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物; 2、焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护; 3、在气焊时,采用熔剂,在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。 二、铝的热导率和比热大,导热快 尽管铝及铝合金的熔点远比钢低,但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大,比钢大一倍多,在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部,为了获得高质量的焊接接头,必须采用能量集中、功率大的热源,有时需采用预热等工艺措施,才能实现熔焊过程。 三、线膨胀系数大 铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时体积收缩率达6.5%-6.6%,因此易产生焊接变形。防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外,采用适宜的焊接工装也是非常重要的,焊接薄板时尤其如此。另外,某些铝及

铝合金焊接时,在焊缝金属中形成结晶裂纹的倾向性和在热影响区形成液化裂纹的倾向性均较大,往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹。这是铝合金,尤其是高强铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。在实 际焊接现场中防止这类裂纹的措施主要是改进接头设计,选择合理的焊接工艺参数和焊接顺序,采用适应母材特点的焊接填充材料等。 四、容易形成气孔 焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷,尤其是纯铝和防锈铝的焊接。氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因,这已为实践所证明。氢的来源,主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分,其中焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分,以焊缝气孔的产生,常常占有突出的地位。 铝及铝合金的液体熔池很容易吸收气体,在高温下溶入的大量气体,在由液态凝固时,溶解度急剧下降,在焊后冷却凝固过程中来不及析出,而聚集在焊缝中形成气孔。为了防止气孔的产生,以获得良好的焊接接头,对氢的来源包括焊丝、焊条、熔剂、要加以严格控制,焊前必须严格限制所使用焊接材料( 保护气体)的含水量,使用前要进行干燥处理。清理后的母材及焊丝最好在2-3小时内焊接完毕,最多不超过24小时。TIG焊时,选用大的焊接电流配合较高的焊接速度。MIG焊时,选用大的焊接电流慢的焊接速度,以提高熔池的存在时间。Al-Li合金焊接时,加强正、背面保护,配合坡口刮削,清除概况氧化膜,可有效地防止气孔。 五、焊接接头容易软化 焊接可热处理强化的铝合金时,由于焊接热的影响,焊接接头中热影响区会出现软化,即强度降低,使基体金属近缝区部位的一些力学性能变坏。对于冷作硬化的合金也是如此,使接头性能弱化,并且焊接线能量越大,性能降低的程序也愈严

铝合金焊接通用工艺规范(定版)

铝合金焊接工艺规范 技术部 编制 审核 批准 ××工业有限公司 2012.6.26

前言 本规范根据××工业有限公司,定制与实施设计规范、工艺规范、试验规范的要求,按《企业标准编写的一般规定》,为明确铝合金焊接的工艺要求而制定。 本规范是公司在铝合金焊接中的经验总结,对于生产起指导作用。 本规范编制部门:技术部 本规范制定日期:2012-6-26。

一、目的 为规范焊工操作,保证焊接质量,不断提高焊工的实际操作技术水平,特编制本规范。 二、编制依据 1. GB/T 985.3 《铝及铝合金气体保护焊推荐坡口》 2. GB/T10858-2008《铝及铝合金焊丝》 3. GB/T24598-2009《铝及铝合金熔化焊焊工技能评定》 4. GBT3199-2007 《铝及铝合金加工产品贮存及包装》 5. GBT22087-2008《铝及铝合金弧焊接头缺欠质量》 6.有关产品设计图纸 三、焊前准备 3.1 焊接材料 铝板 3A21(原LF21)及铝合金型材。 焊丝:S311铝硅焊丝 ER4043 直径φ2,φ3,焊丝应有制造长的质量合格证,领取和发放由管理员统一管理。铝硅焊丝抗裂性好,通用性大。 3.2 氩气 氩气瓶上应贴有出厂合格标签,其纯度≥99.99%,所用流量8-16升/分钟,气瓶中 的氩 气不能用尽,瓶内余压不得低于0.5MPa ,以保证充氩纯度。氩气应符合 GB/T4842-1995。 3.3 焊接工具 ①采用交流电焊机,本厂用WSME-315(J19)。 ②选用的氩气减压流量计应开闭自如,没有漏气现象。切记不可先开流量计、后开气 瓶,造成高压气流直冲低压,损坏流量计;关时先关流量计而后关氩气瓶。 ③输送氩气的胶皮管,不得与输送其它气体的胶皮管互相串用,可用新的氧气胶皮管

6063铝合金焊接工艺

铝合金焊接工艺 铝合金具有较高的比强度、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性,并且工艺成形性和焊接性能良好,MIG焊是铝合金焊接的主要方法之一。由于铝合金表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料;如运载火箭的液体燃料箱,超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。本文主要研究了MIG焊接6063铝合金的工艺方法。 焊接材料 焊接所采用的母材为6063铝合金,焊接壁厚在3mm以上时,开V形坡口,夹角为60°~70°,空隙不得大于1mm,以多层焊完结;焊丝所用的材料为5356铝合金焊丝;壁厚在3mm以下时,不开坡口,不留空隙,不加填充丝;焊接薄铝件, 最好是用低温铝焊条WE53。 焊前准备 坡口加工 铝材可采用机械或等离子弧等方法切割下料。 坡口加工采用机械加工法。加工坡口表面高应平整、无毛刺和飞边。 坡口形式和尺寸根据接头型式,母材厚度、焊接位位置、焊接方法、有无垫板及使用条件。 焊接工艺参数的选择 应在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数 表1手工钨术氩弧焊接工艺参数

焊前清洗 首先,用丙酮等有机溶液除去油污,两侧坡口的清理范围不小于50mm,坡口及其附近(包括垫板)的表面应用机械法清理至露出金属光泽。焊丝去除油污后,应采用化学法除去氧化膜,可用5%~10%的NaOH溶液在70℃下浸泡30~60s,清水冲洗后,再用10%的HNO3常温下浸2min,清水冲洗干净后干燥处理。清理后的焊件、焊丝在4h 内应尽快完成施焊。 焊接工艺要求 定位焊缝应符合下列规定: 1)焊件组对可在坡口处点焊定位,也可以坡口内点固。焊接定位焊缝时,选用的焊丝应与母材相匹配。 2)定位焊缝就有适当的长度,间距和高度,以保证其有足够的强度面不致在焊接过程中开裂。 3)定位焊缝如发现缺陷应及时处理。对作为正式焊缝一部分的根部定位焊缝,还应将其表面的黑料,氧化膜清除,并将两端修整成缓坡型。

铝合金电阻点焊和缝焊工艺

中华人民共和国航空工业部部标准 HB/Z 77-84 铝合金电阻点焊和缝焊工艺 1 总则 1.1 本标准适用于LF2、LF3、LF6、LF21、LY12、LY16、LC4、LC9变形铝合金电阻点焊及LF2、LF3、LF6、LF21变形铝合金电阻缝焊工艺。 1.2 焊工应有焊接航空产品的焊接操作证书。 2 设备 2.1 焊机:点焊机、缝焊机。 2.1.1 焊接铝合金一般选用直流脉冲式、电容储能式、次级整流式等类型的焊机,缝焊机建议选用步进式的。 2.1.2 焊机最好具有三种加压方式:不变的压力、附加锻压力、附加予压和锻压力。 2.1.3 焊机电极臂应有足够的刚性,当施加最大额定压力时,臂长不大于500㎜,弹性挠 度应不超过1.5㎜,臂长不大于1200㎜,挠度应不超过2㎜。 2.1.4 焊机在规定气压范围和额定焊接速度下工作时,电极压力的波动应不超过+8%。上电极下降时应平稳无冲击现象。 2.1.5 焊机工作时,电源电压应在额定值的+5%范围内。管道压缩空气压力应不低于 5kg/cm2,室温应不低于15℃。 2.1.6 焊机的次级回路电阻,直流脉冲焊机应不大于60μΩ,交流焊机应不大于100μΩ,单个活动连结处电阻不大于20μΩ,单个固定结合处电阻不大于2μΩ。焊机的次级回路电阻至少三个月测量一次,并记入设备档案中。 2.1.7 焊机应定期检修,活动导电部分应定期更换石墨润滑剂。 2.1.8 焊机应配备必要的专用工具。 2.1.9 焊机在安装、改装、大修或改变动力线路之后,由工厂主管部门组织进行鉴定,鉴定合格后才允许投入生产使用。 焊机鉴定内容如下: a.按附录A《焊机鉴定表》规定内容测量焊机的参数。 b.选用生产中常用的一种材料,取最薄和最厚的两种相同厚度的组合进行工艺稳定性试 验,试验内容列于表1,试验结果应符合表1及HB5276--84《铝合金电阻点焊和缝焊质量检验》的规定。在全部试验项目中有一项不合格,则应调整焊机重新试验,直到全部试验项目合格为止。鉴定试验结果应记入焊机鉴定表中(附录A)。 c.焊机鉴定试验应按生产需要在该焊机上焊接的最高等级接头的要求进行。 2.2 电极和滚盘 2.2.1 电极和滚盘可以采用镉青铜或其它铜合金,其导电率应不低于80%IACS(国际标准退火铜)。布氏硬度不小于110kgf/mm2。当电极压力不大于600kgf时,可选用布氏硬度不小于80 kgf/mm2的冷拉钢。 2.2.2 电极和滚盘应按不同材料分别打上印记,并不在损伤其工作面的条件下存放。 航空工业部1983-05-30发布1984-07-01实施

铝及铝合金焊接工艺参数介绍步骤及注意事项

铝及铝合金的焊接工艺技术参数介绍、方法、步 骤及注意事项 一、为什么MIG焊铝的工艺难题较多 答:MIG焊铝的工艺难题主要有: (1)铝及铝合金的熔点低(纯铝660℃),表面生成高熔点氧化膜(AL2O3 2050℃),容易造成焊接不熔合; (2)低熔点共晶物和焊接应力,容易产生焊接热裂纹; (3)母材、焊材氧化膜吸附水分,焊缝容易产生气孔; (4)铝的导热性是钢的3倍,焊缝熔池的温度场变化大,控制焊缝成型的难度较大; (5)焊接变形较大。 二、铝及铝合金焊接难点 (1)强的氧化能力铝在空气中极易与氧结合生成致密结实的Al2O3膜薄,厚度约μm。Al2O3的熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点(约660℃),而且体积质量大,约为铝的倍。焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易形成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。因此,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并加强焊接区域的保护。 (2)较大的热导率和比热容铝及铝合金的热导率和比热容约比钢大1倍,焊接过程中大量的热量被迅速传导到基体金属内部。因此,焊接铝及铝合金比钢要消耗更多的热量,焊前常需采取预热等工艺措施。 (3)热裂纹倾向大线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时的体积收缩率达%左右,因此焊接某些铝合金时,往往由于过大的内应力而产生热裂纹。生产中常用调整焊丝成分的方法来防止产生热裂纹,如使用焊丝HS311。? (4)容易形成气孔形成气孔的气体是氢。氢在液态铝中的溶解度为100g,而在660℃凝固温度时,氢的溶解度突降至100g,使原来溶解于液态铝中的氢大量析出,形成气泡。同时,铝和铝合金的密度小,气泡在熔池中的上升速度较慢,

铝合金焊接工艺

铝合金焊接工艺 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

铝合金焊接工艺 铝合金具有较高的比强度、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性,并且工艺成形性和焊接性能良好,MIG焊是铝合金焊接的主要方法之一。由于铝合金表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于航空、航天及其它运载工具的结构材料;如运载火箭的液体燃料箱,超音速飞机和汽车的结构件以及轻型战车的装甲等。本文主要研究了MIG焊接6063铝合金的工艺方法。 1.1焊接材料 焊接所采用的母材为6063铝合金,焊接壁厚在3mm以上时,开V形坡口,夹角为60°~70°,空隙不得大于1mm,以多层焊完结;焊丝所用的材料为5356铝合金焊丝;壁厚在3mm以下时,不开坡口,不留空隙,不加填充丝;焊接薄铝件, 最好是用低温铝焊条WE53。 1.2焊前准备 1.2.1 坡口加工 铝材可采用机械或等离子弧等方法切割下料。 坡口加工采用机械加工法。加工坡口表面高应平整、无毛刺和飞边。 坡口形式和尺寸根据接头型式,母材厚度、焊接位位置、焊接方法、有无垫板及使用条件。 1.2.2 焊接工艺参数的选择 应在焊接工艺规程规定的范围内正确选用焊接工艺参数

表1手工钨术氩弧焊接工艺参数 2.1焊前清洗 首先,用丙酮等有机溶液除去油污,两侧坡口的清理范围不小于50mm,坡口及其附近(包括垫板)的表面应用机械法清理至露出金属光泽。焊丝去除油污后,应采用化学法除去氧化膜,可用5%~10%的NaOH溶液在70℃下浸泡30~60s,清水冲洗后,再用10%的HNO3常温下浸2min,清水冲洗干净后干燥处理。清理后的焊件、焊丝在4h内应尽快完成施焊。 3.1焊接工艺要求 3.1.1 定位焊缝应符合下列规定: 1)焊件组对可在坡口处点焊定位,也可以坡口内点固。焊接定位焊缝时,选用的焊丝应与母材相匹配。 2)定位焊缝就有适当的长度,间距和高度,以保证其有足够的强度面不致在焊接过程中开裂。 3)定位焊缝如发现缺陷应及时处理。对作为正式焊缝一部分的根部定位焊缝,还应将其表面的黑料,氧化膜清除,并将两端修整成缓坡型。

铝合金电阻点焊技术研究与分析

铝合金电阻点焊技术研究与分析 发表时间:2018-10-18T10:49:09.100Z 来源:《防护工程》2018年第16期作者:唐晓卫 [导读] 随着生产轻量化车辆这一需求的增长,以铝材取代传统钢材的用材转变也开始在汽车行业蔚蓝成风唐山开元阻焊设备有限公司河北唐山 063020 摘要:随着生产轻量化车辆这一需求的增长,以铝材取代传统钢材的用材转变也开始在汽车行业蔚蓝成风。目前铝材的应用主要集中在汽车的开闭件上。然而汽车行业仍在寻求将铝材的应用扩展到白车身中。据预测到2025年全铝车身所占比重将由现在的4%增长到18%。虽然铝材的电阻点焊对汽车行业而言并非新鲜事物,但是到目前为止,它仅在较低生产率车辆或批量制造开闭件上获得用武之地。 关键词:铝合金;电阻点焊;特性 1铝合金的物理特性 铝合金是铝基合金的总称,合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,其次是镍、铁、钛、铬、锂等合金元素。但强度高,接近或高于优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,广泛应用于工业中。铝合金与碳钢、铜材物理特性比较,如表1所示。 由上表可知,铝合金与碳钢比较:铝合金具有更低的熔点;塑形变形温度铝合金90℃,钢材540℃;低电阻率以及高导热系数;铝合金表面具有高电阻、高熔点的氧化物阻碍电流形成回路。 2铝合金的电阻点焊特性 2.1铝合金点焊时间、电流分析 由铝合金的物理特性分析得知,铝合金的热导率比钢材更大、热损失率更高,因此,铝合金的点焊过程需要较短的焊接时间和更大的焊接电流。在电阻率方面,铝合金电阻率低于钢材,约为钢材的40%,因此,铝合金的分流效应造成的电流损失比钢材更大,所以也需要较短的焊接时间和更大的焊接电流。铝合金与钢材电阻点焊时间、电流对比如图1所示。 2.2铝合金热导率与熔核温度 铝合金具有高导热率导致焊接过程中会产生很大的软化区域,因此需要较大直径平面电极帽才能覆盖住铝合金焊接过程中产生的熔核和全部软化区域。铝合金与碳钢点焊熔核对如图2所示,焊接移动受力分析模型如图4所示: 由图2、3可看出,铝合金点焊必须使用较大直径平面电极帽才能焊处合格的焊点。另外由于铝合金表面容易形成高电阻率的氧化膜,因此焊接过程与其他材料也不相同,对其点焊质量也会导致很大的影响,通用铝合金板材与通用镀锌钢板及理想铝合金板材附加有效的电极冷却点焊过程中热量产生位置对比如图3所示: 3.2电极带电阻焊技术 通过设计一种特殊的电极带式输送机,电极带可以在上电极与工件、下电极和工件之间移动。与工件的实际接触不是电极而是电极带,在各点焊接后,电极带通过自动输送装置自动移动到下一位置,确保每个焊接接头可以100%重复,可以说每个焊点都是由新的电极焊接而成的。通过电极带技术的应用,保证了各焊点在焊接过程中的电极清洁,保证了各焊接点的焊接质量。

铝及铝合金的焊接方法

铝及铝合金的焊接方法 铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀能力强,具有良好的物理特性和力学性能,因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。长期以来,由于焊接方法及焊接工艺参数的选取不当,造成铝合金零件焊接后因应力过于集中产生严重变形,或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺陷,导致焊缝金属裂纹或材质疏松,严重影响了产品质量及性能。 铝合金材料特点铝是银白色的轻金属,具有良好的塑性、较高的导电性和导热性,同时还具有抗氧化和抗腐蚀的能力。铝极易氧化产生三氧化二铝薄膜,在焊缝中容易产生夹杂物,从而破坏金属的连续性和均匀性,降低其机械性能和耐腐蚀性能。常见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械性能见表1。 铝合金材料的焊接难点(1)极易氧化。在空气中,铝容易同氧化合,生成致密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm),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3.95-4.10g/cm3,约为铝的1.4倍,氧化铝薄膜的表面易吸附水分,焊接时,它阻碍基本金属的熔合,极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷,引起焊缝性能下降。 (2)易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢,由于液态铝可溶解大量的氢,而固态铝几乎不溶解氢,因此当熔池温度快速冷却与凝固时,氢来不及逸出,容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免,氢的来源很多,有电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。实践证明,即使氩气按GB/T4842标准要求,纯度达到99.99% 以上,但当水分含量达到20ppm 时,也会出现大量的致密气孔,当空气相对湿度超过80%时,焊缝就会明显出现气孔。 (3)焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍,易产生较大的焊接变形的内应力,对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。 (4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍,因此,焊接铝和铝合金时,比焊钢要消耗更多的热量。 (5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧作用下,极易蒸发烧损,从而改变焊缝金属的化学成分,使焊缝性能下降。

6系铝合金焊接常识

6系铝合金焊接基础知识 焊丝的材质选取: 面对6005、6082、5083 等母材来说,选取牌号为5087-AlMg4. 5MnZr ,因为5087 焊丝优点:抗裂 性能好、抗气孔性能好,而且强度性能不错。 焊丝规格的选取: 选择大直径规格的焊丝。规格大的焊丝表面积小于小规格焊丝,故氧化面少,焊接质量更容易达到 要求 另外大直径焊丝的送丝过程更容易操作。对于6 毫米以下板厚的母材一般采用1. 2 毫米直径的 焊丝, 对于6 毫米及以上板厚的母材采用1. 8毫米直径的焊丝。 自动焊机采用1. 6 毫米直径的焊丝。 预热及层间温度的控制: 超过6 mm 的材料焊接时,都要焊前预热,预热温度控制在70 ℃~110 ℃之间,层间温度控制在80 ℃~ 90 ℃之间。 预热温度过高,可能对铝合金的合金性能造成影响,出现退化,焊缝成形不良等现象。并且会使 铝焊热裂纹的产生机率增加。 保护气体的选用: Ar100 %的特点是电弧稳定、引弧方便,对于6mm以下母材采用Ar100 %焊接。对于6 mm 及以上母材和气孔要求高的焊缝,采用Ar70 % + He30 %进行焊接。 氦气的特点在于:10 倍于氩气的导热性,焊接速度更快,气孔率减少,熔深增加。当然氦气是用于 比较高端的产品,一般都是用氩气保护。 焊前清理: 焊接铝合金需要最干净的准备工作,否则其抗腐蚀能力下降,而且容易产生气孔。焊接铝合金应该与焊钢的习惯彻底区分。焊钢已经用过的工具,严禁焊接铝合金时使用。清理焊缝区域的氧化膜等杂质,尽可能使用不锈钢刷或者用丙酮清洗。不能使用砂轮打磨,因为使用砂轮打磨只会使氧化膜熔合在焊材表面,而不会真正去除。而且如果使用硬质砂轮,其中的杂质会进入焊缝,导致热裂纹。此外,由于Al2O3 膜

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