铝合金管焊接变形原因及防控

1、铝合金在焊接后会产生变形，这在很大程度上增加了焊后调修量，浪费了很多工时，严重时会导致生产进度延期。但导管是航空飞机上**关键的组成部件，量大、复杂，精度要求**高，变形量要求**小，整体变形更是不允许发生，一旦发生可能会导致导管在飞机上无法装配。因此在导管焊接过程中注重其变形研究，通过合理的控制措施，提高焊接工艺，以此提高导管质量，满足机上装配要求。

2铝合金导管焊接变形产生的原因

由于铝的热导率比一般材料高，铝合金焊接变形的结构控制要比其他材料难度大。在焊接过程中．  不均匀的加热使得铝合金材料焊缝及其附近的温度很高，冷却后，焊缝就产生了不同程度的收缩和内应力，致使焊接结构产生各种变形。铝合金内部发生晶粒组织的转变所引起的体积变化也可能引起焊件变形，这是产生焊接应力与变形的根本原因。

1) 材料: 铝合金材料具有导热性强、散热快的特点，线膨胀系数比碳钢大很多，使得在焊接过程中比碳钢变形大。

2) 焊接工艺参数: 焊接电流和焊接速度直接影响焊接能量的大小。合理的焊接工艺参数可以在很大程度上减少焊接变形量。

3) 装配焊接顺序: 构件在装配过程中，不同的焊接顺序会产生不同的焊接应力，所以同样的构件，采用不同的装配焊接顺序，就产生不同的变形量，装配顺序是影响变形量的关键因素之一。

4) 结构设计: 导管产品本身结构设计复杂，焊缝较多、较长及位置不当、操作不方便等因素都是导致焊接变形量大的诱因。

3变形和应力的危害性

在制造铝合金焊接结构时必须充分了解焊接时内应力发生的机理和焊后决定工件变形的基本规律，对控制和减小其危害性特征分量具有明显的物理意义。变形的危害性比残余应力大得多，它使焊接部件的尺寸改变而无法组装，使整个构件丧失稳定性而不能承受载荷，使产品质量大大降低;  而矫正却要消耗大量的人力和物力，有时甚至会导致产品报废。同时焊接裂纹的产生往往也和焊接残余变形和应力有着密切的关系。

4减少导管焊接变形量的措施

1)  焊前准备: 焊接区域及焊丝应去油污清洗，保持清洁和干燥，同时清除焊接区域的表面氧化层。存放时间过长需重新清洗;  选择合适的焊丝，焊丝直径、成分等都会影响焊接缝金属的力学性能。因此要选择规格合适的焊丝，并且保证质量合格及成份达标的焊丝;  选择合适的电源，保证电弧具有良好的稳

定性。焊接人员应具备熟练的操作技能，经过培训和考核合格，持证上岗。

2) 导管制造过程中误差流动性的特殊性，利用模具将导管与法兰**定位，保证导管端头位置准确，确保在飞机上导管顺利装配。

3) 刚性固定: 焊接以后留下一定的参与应力是不可避免的，但是可以通过刚性固定，使参与应力尽可能减小。导管装配完之后直接将导管固定在模具上进行焊接，限制焊接变形，增加导管在焊接时的刚度，以减少焊接变形量。

4)  选择合理的装配和焊接顺序:  对称焊接时可克服或减小由于先焊的焊缝在焊件刚性较小时造成的变形。先焊接焊缝少的一侧，后焊接焊缝多的一侧，使后焊缝的变形抵消前焊缝的变形，以使总体变形减小。对于较长的焊缝，如果采用连续的直线焊缝，将会引起较大的变形，这除了焊接方向因素之外，焊缝受到长时间加热也是一个主要原因。可能的情况下，将连续焊缝改成分段焊，并适当改变焊接方向，以使局部焊缝造成的变形适当减小，相互抵消，已达到减小总体变形的目的。其次，要根据具体的产品决定焊接顺序，确保焊接变形量**小。

5) 针对由多根导管组成的构件，要先点焊、满焊一个部位，等应力完全释放，**终状态定型之后再对下一部位进行装配，然后在焊接，直到产品完成。

6) 选择合理的焊接方法及焊接参数: 焊接电流和焊接速度直接影响着焊接质量。

7) 焊后矫正: 虽然在焊接过程中通过上述方法可以减少变形，变形还是不可避免的会发生，**终一旦产生了焊接变形，还可以采用手工锤击、压力机、轮碾压焊缝及两侧等机械方法使构建的材料产生新的塑性变形，使原来缩短的部分得到延伸，从而矫正了变形，恢复了原始状态。

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