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铝合金材料的焊接优势

发布：hnmsi!@#$# 浏览：3335次

铝及铝合金资料密度低，强度高，热电导率高，耐腐蚀才能强，具有杰出的物理特性和力学功能，因而广泛应用于工业商品的焊接构造上。长期以来，因为焊接办法及焊接技术参数的选择不当，构成铝合金零件焊接后因应力过于会集发生严峻变形，或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺点，致使焊缝金属裂纹或原料疏松，严峻影响了商品质量及功能。

1.铝合金材料特点

铝是银白色的轻金属，具有杰出的塑性、较高的导电性和导热性，一起还具有抗氧化和抗腐蚀的才能。铝很简单氧化发生三氧化二铝薄膜，在焊缝中简单发生夹杂物，然后损坏金属的连续性和均匀性，降低其机械功能和耐腐蚀功能。常见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械功能。

2.铝合金资料的焊接难点

(1)很简单氧化。在空气中，铝简单同氧化合，生成细密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm)，熔点高(约2050℃)，远远超越铝及铝合金的熔点(约600℃摆布)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3，约为铝的1.4倍，氧化铝薄膜的外表易吸附水分，焊接时，它阻止根本金属的熔合，很简单构成气孔、夹渣、未熔合等缺点，引起焊缝功能降低。

(2)易发生气孔。铝和铝合金焊接时发生气孔的首要原因是氢，因为液态铝可溶解很多的氢，而固态铝几乎不溶解氢，因而当熔池温度疾速冷却与凝结时，氢来不及逸出，简单在焊缝中集合构成气孔。氢气孔目前难于完全避免，氢的来历很多，有电弧焊气氛中的氢，铝板、焊丝外表吸附空气中的水分等。实践证明，即便氩气按GB/T4842标准需求，纯度到达99.99%以上，但当水分含量到达20ppm时，也会呈现很多的细密气孔，当空气相对湿度超越80%时，焊缝就会显着呈现气孔。

(3)焊缝变形和构成裂纹倾向大。铝的线胀大系数和结晶缩短率约比钢大两倍，易发生较大的焊接变形的内应力，对刚性较大的构造将促进热裂纹的发生。

(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍，因而，焊接铝和铝合金时，比焊钢要耗费更多的热量。

(5)合金元素的蒸腾的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等)，在高温电弧效果下，很简单蒸腾烧损，然后改动焊缝金属的化学成分，使焊缝功能降低。

(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低，损坏了焊缝金属的成形，有时还简单构成焊缝金属塌落和焊穿表象。

(7)无色彩改变。铝及铝合金从固态转为液态时，无显着的色彩改变，使操作者难以把握加热温度。

3.铝合金资料焊接的技术办法

(1)焊前预备

选用化学或机械办法，严厉整理焊缝坡口两边的外表氧化膜。

化学清洁是使用碱或酸清洁工件外表，该法既可去掉氧化膜，还可除油污，具体技术进程如下：体积分数为6%～10%的氢氧化钠溶液，在70℃摆布浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处置→水洗→温水洗→枯燥。洗好后的铝合金外表为无光泽的银白色。

机械整理可选用风动或电动铣刀，还可选用刮刀、锉刀等东西，关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨清除氧化膜。

整理好后当即施焊，假如放置时刻超越4h，应从头整理。

(2)断定安装空隙及定位焊距离

施焊进程中，铝板受热胀大，致使焊缝坡口空隙削减，焊前安装空隙假如留得太小，焊接进程中就会引起两板的坡口堆叠，添加焊后板面不平度和变形量;相反，安装空隙过大，则施焊艰难，并有烧穿的能够。适宜的定位焊距离能保证所需的定位焊空隙，因而，选择适宜的安装空隙及定位焊距离，是削减变形的一项有用办法。

(3)选择焊接设备

目前市场上焊接商品品种较多，通常情况下宜选用沟通钨**氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的维护下，使用钨电**与工件问发生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接办法。该焊机作业时，因为沟通电流的**性是在周期性的改换，在每个周期里半波为直流正接，半波为直流反接。正接的半波时间钨**能够发射满足的电子而又不致于过热，有利于电弧的安稳。反接的半波时间工件外表生成的氧化膜很简单被整理掉而取得外表亮光美观、成形杰出的焊缝。

(4)选择焊丝

通常选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。

(5)选择焊接办法和参数

通常以左焊法进行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时，以右焊法进行，焊炬和工件成90°角。

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，以多层焊完成。壁厚在1.5mm以下时，不开坡口，不留空隙，不加填充丝。焊固定管子对接接头时，当管径为200mm，壁厚为6mm时，应选用直径为3～4mm的钨**，以220～240A的焊接电流，直径为4mm的填充焊丝，以1～2层焊完。