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氩弧焊铝合金焊接技术(焊接技术教学系列)

趣找知识 2024-05-29知识百科
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一、铝及铝合金焊接问题分析

铝及其合金化学活泼性很强,表
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氩弧焊铝合金焊接技术(焊接技术教学系列)(1)

一、铝及铝合金焊接问题分析

铝及其合金化学活泼性很强,表面易形成难熔的氧化膜,导热性好,焊接时易产生未熔合缺陷。氧化膜密度同铝的密度极其接近,容易在焊缝中形成夹杂物。氧化膜易吸收水分,易促使焊缝产生气孔。此外,铝及其合金的线膨胀系数大(约为钢的2倍),导热率高(钢的3倍多),焊接时容易产生应力和变形。

1.焊缝气孔(氢气孔)

(1)原因

氢。来源:弧柱气氛中的水分、焊材以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,对焊缝气孔的产生,常占有突出地位。

氩弧焊铝合金焊接技术(焊接技术教学系列)(2)

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(2)防止措施

①减少氢的来源:焊材(焊丝、焊条、保护气体等)干燥处理,焊接区清理。

②控制焊接工艺:TIG焊,采用大电流配合较高的焊接速度;MIG焊,降低焊接速度和提高线能量,必要时可预热。

氩弧焊铝合金焊接技术(焊接技术教学系列)(3)

2.焊接热裂纹

(1)原因

铝合金属于典型的共晶合金,凝固温度区间宽。铝合金的线膨胀系数比钢约大2倍,在拘束条件下焊接时易产生较大的焊接应力,促使铝合金具有较大裂纹倾向。

氩弧焊铝合金焊接技术(焊接技术教学系列)(4)

(2)防治措施

①采用能量集中的焊接方法,有利于实现快速焊接,防止产生方向性强的粗大柱状晶,以改善抗裂性。

②注意焊丝与母材的匹配、

3.焊接接头的“等强性”―焊接接头软化现象

非时效强化铝合金HAZ的软化:冷作硬化铝合金,对于熔焊工艺来说,接头软化不可避免。

时效强化铝合金(HAZ)的软化:宜于采用小的焊接线能量。

4.焊接接头的耐蚀性下降

焊接接头的耐蚀性一般都低于母材,热处理强化铝合金(如硬铝)接头的耐蚀性能的降低尤其明显。接头组织越不均匀,越易降低耐蚀性。

改善措施:

①改善接头组织的成分的不均匀性 主要是通过焊接材料使焊缝合金化,细化晶粒并防止缺陷;同时调整焊接工艺以减小热影响区,并防止过热。焊后热处理有很好的效果。

②消除焊接应力 采用局部锤击办法来消除局部表面拉应力。

③采取防护措施

氩弧焊铝合金焊接技术(焊接技术教学系列)(5)

二、铝及铝合金焊接时应采取哪些措施

(1)焊前清理

机械清理:采用弓弧锉刀、电(风)动铣刀、钢丝轮等工具清理。勿用普通锉刀、三砂(砂纸、砂布、砂轮)清理。

化学清理

(2)预热、层间温度及其温度测量

(3)用于铝及铝合金焊接结构的焊接方法有:

钨极氩弧焊等(TIG)、熔化极惰性气体保护焊(MIG)、等离子弧焊(PLW)、钎焊、常规摩擦焊、搅拌摩擦焊(FSW)、电阻焊等。

(4)焊接薄板多用交流TIG焊,焊接3mm以上的板多用MIG焊(一般采用DCRP直流反接)。

(5)焊丝选择:同质、异质。铝合金焊丝的选择常须考虑的几点是:①抗裂型;②强度;③耐蚀性;④稀释性;⑤颜色。

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