1樓:伏海之
鋁合金的焊接方法很多,各種方法有其不同的應用場合。除了傳統的熔焊、電阻焊、氣焊方法外,其他一些焊接方法(如等離子弧焊、電子束焊、真空擴散焊等)也可以容易地將鋁合金焊接在一起。
鋁合金常用焊接方法的特點及適用範圍見表1。應根據鋁及鋁合金的牌號、焊件厚度、產品結構以及對焊接性的要求等選擇。
表1 鋁合金常用焊接方法的特點及適用範圍
焊接方法
特點適用範圍
氣焊熱功率低,焊件變形大,生產率低,易產生夾渣、裂紋等缺陷
用於非重要場合的薄板對接焊及補焊等
手工電弧焊
接頭質量差
用於鑄鋁件補焊及一般修理
鎢極氬弧焊
焊縫金屬緻密,接頭強度高、塑性好,可獲得優質接頭
應用廣泛,可焊接板厚1~20㎜
鎢極脈衝氬弧焊
焊接過程穩定,熱輸入精確可調,焊件變形量小,接頭質量高
用於薄板、全位置焊接、裝配焊接及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁等高強度鋁合金
熔化極氬弧焊
電弧功率大,焊接速度快
用於厚件的焊接,可焊厚度為50㎜以下
熔化極脈衝氬弧焊
焊接變形小,抗氣孔和抗裂性好,工藝引數調節廣泛
用於薄板或全位置焊,常用於厚度2~12㎜的工件
等離子弧焊
熱量集中,焊接速度快,焊接變形和應力小,工藝較複雜
用於對接焊要求比氬弧焊更高的場合
真空電子束焊
熔深大熱影響區小,焊接變形量小接頭力學效能好
用於焊接尺寸較小的焊件
鐳射焊焊接變形小,生產率高
用於需進行精密焊接的焊件
(1)氣焊
氧-乙炔氣焊火焰的熱功率低,熱量較分散,因此焊件變形大、生產率低。用氣焊焊接較厚的鋁焊件時需預熱,焊後的焊縫金屬不但晶粒粗大、組織疏鬆,而且容易產生氧化鋁夾雜、氣孔及裂縫等缺陷。這種方法只用於厚度範圍在0.
5~10㎜的不重要鋁結構件和鑄件的焊補上。
(2)鎢極氬弧焊
這種方法是在氬氣保護下施焊,熱量比較集中,電弧燃燒穩定,焊縫金屬緻密,焊接接頭的強度和塑性高,在工業中獲得起來越廣泛的應用。鎢極氬弧焊用於鋁合金是一種較完善的焊接方法,但鎢極氬弧焊裝置較複雜,不宜在室外露天條件下操作。
(3)熔化極氬弧焊
自動、半自動熔化極氬弧焊的電弧功率大,熱量集中,熱量影響區小,生產效率比手工鎢極氬弧焊可提高2~3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的純鋁及鋁合金板。例如,焊接厚度30㎜的鋁板不必預熱,只焊接正、反兩層就可獲得表面光滑、質量優良的焊縫。
半自動熔化極氬弧焊適用於定位焊縫、斷續的短焊縫及結構形狀不規則的焊件,用半自動氬弧焊焊炬可方便靈活地進行焊接,但半自動焊的焊絲直徑較細,焊縫的氣孔敏感性較大。
(4)脈衝氬弧焊
1)鎢極脈衝氬弧焊
用這種方法可明顯改善小電流焊接過程的穩定性,便於通過調節各種工藝引數來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區小,特別適用於薄板、全位置焊接等場合以及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接。
2)熔化極脈衝氬弧焊
可採用的平均焊接電流小,引數調節範圍大,焊件的變形及熱影響區小,生產率高,抗氣孔及抗裂性好,適用於厚度在2~10㎜鋁合金薄板的全位置焊接。
(5)電阻點焊、縫焊
可用來焊接厚度在4㎜以下的鋁合金薄板。對於質量要求較高的產品可採用直流衝擊波點焊、縫焊機焊接。焊接時需要用較複雜的裝置,焊接電流大、生產率較高,特別適用於大批量生產的零、部件。
(6)攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊是一種可用於各種合金板焊接的固態連線技術。與傳統熔焊方法相比,攪拌摩擦焊無飛濺、無煙塵,不需要新增焊絲和保護氣體,接頭無氣孔、裂紋。與普通摩擦相比,它不受軸類零件的限制,可焊接直焊縫。
這種焊接方法還有一系列其它優點,如接頭的力學效能好、節能、無汙染、焊前準備要求低等。由於鋁及鋁合金熔點低,更適於採用攪拌摩擦焊。
鋁用焊接材料
(1)焊絲
採用氣焊、鎢極氬弧焊等焊接鋁合金時,需要加填充焊絲。鋁及鋁合金焊絲分為同質焊絲和異質焊絲兩大類。為了得到良好的焊接接頭,應從焊接構件使用要求考慮,選擇適合於母材的焊絲作為填充材料。
選擇焊絲首先要考慮焊縫成分要求,還要考慮產品的力學效能、耐蝕效能,結構的剛性、顏色及抗裂性等。選擇熔化溫度低於母材的填充金屬,可大大減小熱影響區的晶間裂紋傾向。對於非熱處理合金的焊接接頭強度,按1000系、4000系、5000系的次序增大。
含鎂3%以上的5000系的焊絲,應避免在使用溫度65℃以上的結構中採用,因為這些合金對應力腐蝕裂紋很敏感,在上述溫度和腐蝕環境中會發生應力腐蝕龜裂。用合金含量高於母材的焊絲作為填充金屬,通常可防止焊縫金屬的裂紋傾向。
目前,鋁合金常用的焊絲大多是與基體金屬成分相近的標準牌號焊絲。在缺乏標準牌號焊絲時,可從基體金屬上切下狹條代用。較為通用的焊絲是hs311,這種焊絲的液態金屬流動性好,凝固時的收縮率小,具體優良的抗裂效能。
為了細化縫晶粒、提高焊縫的抗裂性及力學效能,通常在絲中加入少量的ti、v、zr等合金元素作為變質劑。
選用鋁合金焊絲應注意的問題如下:
1)焊接接頭的裂紋敏感性
影響裂紋敏感性的直接因素是母材與焊絲的匹配。選用熔化溫度低於母材的焊縫金屬,可以減小焊縫金屬和熱影響區的裂紋敏感性。例如,焊接矽含量0.
6%的6061合金時,選用同一合金作焊縫,裂紋敏感性很大,
但用矽含量5%的er4043焊絲,由於其熔化溫度比6061合金低,在冷卻過程中有較高的塑性,所以抗裂效能良好。此外,焊縫金屬避免鎂與銅的組合,因為al-mg-cu有很高的裂紋敏感性。
2)焊接接頭的力學效能
工業純鋁的強度最低,4000系列鋁合金居中,5000系列鋁合金強度最高。鋁矽焊絲雖然有較高的抗裂效能,但含矽焊絲的塑性較差,所以對焊後需要塑性變形加工的接頭來說,應避免選用含矽焊絲。
3)焊接接頭的使用效能
填充金屬的選擇除取決於母材成分外,還與接頭的幾何形狀、執行中的抗腐蝕性要求以及對焊接件的外觀要求有關。例如,為了使容器具有良好的抗腐蝕能力或防止所儲存產品對其的汙染,儲存過氧化氫的焊接容器要求高純度的鋁合金。在這種情況下,填充金屬的純度至少要相當於母材。
(2)焊條
鋁合金焊條型號、規格與用途見表2。鋁合金焊條的化學成分和力學效能見表3。
2樓:星星快快星星
鋁合金焊接方法
1、鎢極氬弧焊
鎢極氬弧焊法主要用於鋁合金,是一種較好的焊接方法,不過鎢極氬弧焊裝置較複雜,不合適在露天條件下操作。
2、電阻點焊、縫焊
這種焊接方法可以用來焊接厚度在5mm以下的鋁合金薄板。但是在焊接時用的裝置比較複雜,焊接電流大、生產率較高,特別適用於大批量生產的零、部件。
3、脈衝氬弧焊
脈衝氬弧焊可以很好的改善在焊接過程中的穩定性可以調節引數來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區小,特別適用於薄板、全位置焊接等場合以及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接 。
4、攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊首先並主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結構領域得到越來越廣泛的應用,此方法的最大特點就是焊接溫度低於材料熔點,可避免由熔焊所帶來的裂紋、氣孔等缺陷。
環境材料
鋁合金焊接生產儲存環境和輔助材料使用的要求
(1)生產儲存溫度溼度的要求
鋁合金的生產和儲存環境必須防塵、防水、乾燥。環境溫度通常控制在5 ℃以上, 溼度控制在70 %以下。應儘量保證焊接環境的溼度不能太高,溼度過高會使焊縫中氣孔的產生機率明顯增加,從而影響焊接質量。
空氣的劇烈流動會引起氣體保護不充分,從而產生焊接氣孔,可設定擋風板以避免室內穿堂風的影響。
(2)焊絲及送氣軟管的使用要求
對焊材的使用應該注意:鋁焊絲要與鋼焊材分開儲存,使用期不超過1a 。焊接完成後,要在焊機中取出焊絲進行密封處理,防止汙染。
不同材質的送氣軟管抵抗溼氣進入的能力不同,尤其在送氣壓力高時,送氣軟管的影響更明顯。送氣軟管最好使用特富龍軟管(teflon) 。
工裝的選用
鋁合金焊接最好選用點接觸形式的工裝,以減小工裝與工件的接觸面積。如果工裝對工件是面接觸,就會很快帶走工件的熱量,加速了熔池的凝固,不利於焊縫氣孔的排除。工裝液壓系統的壓力最好控制在9~9.
5mpa。
壓力過小達不到預設反變形的目的,但是壓力過大,又會使鋁合金結構的拘束度增大。由於鋁合金的線脹係數大,高溫塑性差,焊接時易產生較大的熱應力,可能會使鋁合金結構產生裂紋。
焊絲的選用
焊絲的選用
對於6005a、6082、5083 母材來說,選擇的焊絲牌號為5087/ almg4.5mnzr ,5087 焊絲不僅抗裂效能好,抗氣孔效能優越,而且強度效能也很好。對於焊絲規格的選擇,優先選擇大直徑規格的焊絲。
同樣的焊接填充量即同等重量的焊絲,大規格焊絲較小規格焊絲的表面積要小很多,因此,大規格焊絲較小規格焊絲的表面汙染要少即氧化區域要小,焊接質量更容易達到要求。另外大直徑焊絲的送絲過程更容易操作。對於8mm以下板厚的母材一般採用1.
2mm直徑的焊絲,對於8mm及以上板厚的母材採用1.6mm直徑的焊絲。自動焊機採用1.
6mm直徑的焊絲。
保護氣體的選用
ar100%的特點是電弧穩定、引弧方便,對於8mm以下板厚的母材一般採用ar100%進行焊接。對於8mm及以上板厚的母材和氣孔要求高的焊縫,採用ar70%+he30%進行焊接。氦氣的特點在於:
9倍於氬氣的導熱性,焊接速度更快,氣孔率減少,熔深增加。厚板焊接時,ar100%和ar70% +he30%的熔深狀況。氣體的流量選擇不是越大越好,流量過大會造成紊流,導致熔池保護不充分,空氣與熔敷金屬發生反應,會改變焊縫組織,使效能下降,而且產生焊接氣孔的傾向增加。
鋁材有幾種焊接方法如何焊接?
3樓:迪奧凝脂
鋁材焊接方法:
1、氣焊和焊條電弧焊方法,裝置簡單、操作方便。
氣焊可用於對焊接質量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。
2、焊條電弧焊可用於鋁合金鑄件的補焊。
3、惰性氣體保護焊(tig或mig)方法是應用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。
4、鋁及鋁合金薄板可採用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈衝氬弧焊。
5、鋁及鋁合金厚板可採用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、脈衝熔化極氣體保護焊。
幾乎各種焊接方法都可以用於焊接鋁及鋁合金,但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應性不同,各種焊接方法有其各自的應用場合。
拓展資料保護措施
1、焊前用機械或化學方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物;
2、焊接過程中要採用合格的保護氣體進行保護;
3、在氣焊時,採用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
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