鋁合金能否焊接?

摘要:鋁合金能焊接,主要焊接工藝為手工MIG焊(熔化極惰性氣體保護(hù)焊)和自動(dòng)MIG焊.焊絲的選用1)焊絲的選用對(duì)于6005A、6082、5083母材來說,選擇的焊絲牌號(hào)為5087/AlMg4.5MnZr,5087焊絲不僅抗裂性能好,抗...
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  鋁合金能焊接,主要焊接工藝為手工MIG焊(熔化極惰性氣體保護(hù)焊)和自動(dòng)MIG焊.

鋁合金能否焊接?

  焊絲的選用

  1)焊絲的選用

  對(duì)于6005A、6082、5083母材來說,選擇的焊絲牌號(hào)為5087/AlMg4.5MnZr,5087焊絲不僅抗裂性能好,抗氣孔性能優(yōu)越,而且強(qiáng)度性能也很好。對(duì)于焊絲規(guī)格的選擇,優(yōu)先選擇大直徑規(guī)格的焊絲。同樣的焊接填充量即同等重量的焊絲,大規(guī)格焊絲較小規(guī)格焊絲的表面積要小很多,因此,大規(guī)格焊絲較小規(guī)格焊絲的表面污染要少即氧化區(qū)域要小,焊接質(zhì)量更容易達(dá)到要求。另外大直徑焊絲的送絲過程更容易操作。對(duì)于8mm以下板厚的母材一般采用1.2mm直徑的焊絲,對(duì)于8mm及以上板厚的母材采用1.6mm直徑的焊絲。自動(dòng)焊機(jī)采用1.6mm直徑的焊絲。

  2)保護(hù)氣體的選用

  Ar100%的特點(diǎn)是電弧穩(wěn)定、引弧方便,對(duì)于8mm以下板厚的母材一般采用Ar100%進(jìn)行焊接。對(duì)于8mm及以上板厚的母材和氣孔要求高的焊縫,采用Ar70%+He30%進(jìn)行焊接。氦氣的特點(diǎn)在于:9倍于氬氣的導(dǎo)熱性,焊接速度更快,氣孔率減少,熔深增加。厚板焊接時(shí),Ar100%和Ar70%+He30%的熔深狀況見圖1。氣體的流量選擇不是越大越好,流量過大會(huì)造成紊流,導(dǎo)致熔池保護(hù)不充分,空氣與熔敷金屬發(fā)生反應(yīng),會(huì)改變焊縫組織,使性能下降,而且產(chǎn)生焊接氣孔的傾向增加。

  焊前準(zhǔn)備

  1)坡口的處理

  板厚在3mm以下的對(duì)接焊縫可不開坡口,只需在焊縫背面倒一0.5~1mm的角即可,這樣有利于氣體的排放和避免背面凹槽。背面是否倒角對(duì)焊縫的影響。鋁合金厚板的坡口角度較鋼板的要大。單邊坡口一般采用55°坡口,雙邊坡口采用每邊35°坡口。這樣可以使焊接的可達(dá)性提高,同時(shí)可降低未熔合缺陷的產(chǎn)生幾率。

  對(duì)于厚板T形接頭中的HV或HY接頭,要求填滿坡口外,再加一個(gè)角焊縫,使焊縫總尺寸S不小于板厚T。厚板T形接頭焊接要求。

  2)焊前清理工作

  焊接鋁合金需要最干凈的準(zhǔn)備工作,否則其抗腐蝕能力下降,而且容易產(chǎn)生氣孔。焊接鋁合金應(yīng)該與焊鋼的習(xí)慣徹底區(qū)分。焊鋼已經(jīng)用過的工具,嚴(yán)禁焊接鋁合金時(shí)使用。清理焊縫區(qū)域的氧化膜等雜質(zhì),盡可能使用不銹鋼刷或者用丙酮清洗。不能使用砂輪打磨,因?yàn)槭褂蒙拜喆蚰ブ粫?huì)使氧化膜熔合在焊材表面,而不會(huì)真正去除。而且如果使用硬質(zhì)砂輪,其中的雜質(zhì)

  會(huì)進(jìn)入焊縫,導(dǎo)致熱裂紋。此外,由于Al2O3膜在極短的時(shí)間內(nèi)又會(huì)重新生成和堆積,為了使氧化膜盡可能少地影響焊縫,清理完畢后應(yīng)立即施焊。

  3)預(yù)熱溫度和層間溫度的控制

  對(duì)與板厚超過8mm的厚板進(jìn)行焊接時(shí),都要進(jìn)行焊前預(yù)熱,預(yù)熱溫度控制在80℃~120℃之間,層間溫度控制在60℃~100℃之間。預(yù)熱溫度過高,除作業(yè)環(huán)境惡劣外,還有可能對(duì)鋁合金的合金性能造成影響,出現(xiàn)接頭軟化,焊縫外觀成形不良等現(xiàn)象。層間溫度過高還會(huì)使鋁焊熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)率增加。

  合理選擇規(guī)范參數(shù)

  1)焊接電流較大

  鋁合金本身的導(dǎo)熱系數(shù)大(約為鋼的4倍),散熱快。因此,在相同焊接速度下,焊接鋁合金時(shí)的熱輸入量要比焊接鋼材時(shí)的熱輸入量大2~4倍。如果熱輸入量不夠,容易出現(xiàn)熔深不足甚至未熔合的問題,特別是在焊縫起頭的位置。

  2)送絲速度要適當(dāng)調(diào)高

  送絲速度是與電流、電壓等規(guī)范參數(shù)密切相關(guān),并且相互匹配的。當(dāng)焊接電流提高后,送絲速度也應(yīng)該相應(yīng)地提高。

  3)焊接速度的選擇

  對(duì)于薄板焊縫,為了避免焊縫過熱,一般采用較小的焊接電流和較快的焊接速度;對(duì)于厚板焊縫,為使焊縫熔合充分和焊縫氣體充分逸出,采用較大的焊接電流和較慢的焊接速度。

  4)焊槍角度的選擇

  在焊接方向上,焊槍角度一般控制在90°左右,過大和過小都會(huì)造成焊接缺陷。焊槍角度過大會(huì)造成氣體保護(hù)不充分而產(chǎn)生氣孔;角度過小還有可能使液鋁達(dá)到電弧前端,使電弧不能直接作用于焊縫而產(chǎn)生未熔合。

  保護(hù)措施

  1)焊前用機(jī)械或化學(xué)方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物;

  2)焊接過程中要采用合格的保護(hù)氣體進(jìn)行保護(hù);

  3)在氣焊時(shí),采用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。

  焊后清理

  1)在熱水中用硬毛刷仔細(xì)地洗刷焊接接頭。

  2)將焊件在溫度為60~80℃、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~3%的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀溶液中浸洗約5~10min,并用硬毛刷仔細(xì)洗刷。或者將焊件放于15~20℃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液中浸洗10~20min。

  3)在熱水中沖刷洗滌焊件。

  4)將焊件用熱空氣吹干或在100℃干燥箱內(nèi)烘干。

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