来源:山东上焊焊接材料有限公司 时间:2025-03-17 19:11:02 [举报]
四系:4000系列铝棒代表为4A014000系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料、机械零件锻造用材、焊接材料;低熔点、耐蚀性好,产品描述:具有耐热、耐磨的特性
焊接方法铝合金材料,强度高和质量轻。主要焊接工艺为钨极氩弧焊TIG、气体保护焊MIG、搅拌摩擦焊FSW、电阻点焊等。
铝合金焊接保护措施
1、焊前用化学+机械的方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物,顺序是先化学清洗,后机械打磨;
2、焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护;
3、在气焊时,采用熔剂,在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。
焊接难点
(1)极易氧化。在空气中,铝容易同氧化合,生成致密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm),熔点高(约2050℃),远远超过铝及铝合金的熔点(约600℃左右)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3,约为铝的1.4倍,氧化铝薄膜的表面易吸附水分,焊接时,它阻碍基本金属的熔合,极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷,引起焊缝性能下降。
(2)易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢,由于液态铝可溶解大量的氢,而固态铝几乎不溶解氢,因此当熔池温度快速冷却与凝固时,氢来不及逸出,容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔难于完全避免,氢的来源很多,有电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面氧化膜吸附空气中的水分等。实践,即使氩气按GB/T4842标准要求,纯度达到99.99%以上,但当水分含量达到20ppm时,也会出现大量的致密气孔,当空气相对湿度超过80%时,如果不采取加热等措施,焊缝就会明显出现气孔。同时,采用小电流慢速焊,加大焊缝冷却时间,并利用焊丝电弧进行熔池搅动,可以较好的帮助气体排出熔池。
(3)焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍,易产生较大的焊接变形的内应力,对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。
(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍,因此,焊接铝和铝合金时,比焊钢要消耗更多的热量。
(5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧作用下,极易蒸发烧损,从而改变焊缝金属的化学成分,使焊缝性能下降。
(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低,破坏了焊缝金属的成形,有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。
(7)无色彩变化。铝及铝合金从固态转为液态时,无明显的颜色变化,使操作者难以掌握加热温度。
焊接工艺
1焊接材料的选择
焊丝原则上选择与母材成分相同的铝及铝合金焊丝或板条。氩气纯度>99.95%,尽量选用大直径焊丝。在Al-Mg系铝合金的弧焊中,通常都是推荐使用CB-AMr2、CB-AMr3、CB-AMr6、CB- AMr61、CB-AMr63、1557、1577焊条,对Al-Cu系铝合金则推荐用01201和01217。
2 组对与点固焊
由于铝及铝合金管导热快、熔池结晶快,所以.组对时不留间隙、钝边,应避免强制进行,以减少焊接后产生较大的残余应力,定位焊缝长度10-15mm为易。定位焊位置在管的7点、9点、12点处。定位焊焊缝常做为正式焊缝保留,因此发现问题应及时处理。焊前对定位焊表面黑粉、氧化膜进行清除,并将两端修成缓坡型。焊件不需要预热.焊前在试板上试焊,当确认无气孔后再进行正式焊接。采用高频引弧,起弧点应越过中心线20mm左右,并停留不动约2-3秒。然后在焊透的情况下,采用大电流、快速焊。焊丝不摆动,焊丝端部不应离开氩气保护区。如离开氩气保护区.焊丝端部应剪掉。焊丝与焊缝表面的夹角宜在15O右。焊枪与焊缝表面的夹角宜保持在80O~90O之间。为氩气保护区和增强保护效果,可采用大直径焊枪瓷嘴,加大焊枪氩气流量。当喷嘴上有明显阻碍氩气气流流通的飞溅物附着时。将飞溅物清除或更换喷嘴。当钨极端部出现污染,形状不规则等现象时.修整或更换。钨极不宜伸出喷嘴外。焊接温度的控制主要是焊接速度和焊接电流大小的控制。试验结果表明,大电流、快速焊能有效防止气孔的产生。这主要是由于在焊接过程中以较快速度焊透焊缝,熔化金属受热时间短,吸收气体的机会少。收弧时,注意填满弧坑,缩小溶池,避免产生缩孔,终点的结合处应焊过20~30mm。停弧后,要延迟停气6秒。可旋转的铝及铝合金管对接平焊时.焊炬应处于稍带上坡焊位置。这样有利于焊透。厚壁管子底层焊时。可不填加焊丝。但以后的焊层需加焊丝。
应用举例:铝母线的焊接
大中型发电机组的槽形和管形,小型机组的板状母线。
1、母线材质、焊接材料及设备
母线材质:L2工业纯铝;
焊材:丝301或丝311;
焊接设备:交流氩弧、熔化极气体保护焊机。
2、对接坡口及接头垫板
(1)对接坡口及其尺寸
δ≤6mm,不开坡口,间隙2-5mm;
δ=6-20mm,70ºV型坡口,间隙5-8mm,钝边1-2mm。
(2)坡口根部垫板
1)铝质或钢质;
2)垫板的大小视母线形状和尺寸而选择;
3)母线为板状或槽状时,选板形垫板;
4)母线为管形时,一般选纯铝垫圈;
5)母线封闭外壳的环缝对接选用带弧形槽的钢垫板。
3、清洗工艺
(1)焊丝清洗:分焊丝整理,碱洗,酸洗,烘干存放几个步骤。烘好的焊丝要随即使用,避免再次氧化。
(2)焊件坡口清理
1)化学清洗 :采用清洗剂进行清洗。
2)机械清洗:先用(、松香或汽油)擦拭表面除油污,然后用细钢丝刷或刮刀使母材焊接区刮至有金属光泽为止。
(3)焊接过程中的清理
清除焊接过程中出现的黑斑、粘合、夹渣(铲削)。
4、焊接工艺
(1)预热:一般可采取电阻炉加热。高一些为好,但不要超过250ºC。
(2)工艺要点:TIG焊
1)大规范参数:钨棒直径3-6mm,焊丝直径2.4-6mm,焊接电流250-400A,氩气流量15-20l/min(视喷嘴大小决定)。
2)点焊要求
直线焊缝先点焊两端,后点焊中部至少三处,每处约60~80mm;
外壳环焊缝每隔60º点焊一处,每处长约80mm左右;
管形主母线沿圆周均分2-4处点焊,每处长约40-50mm。
3)好用铝制引弧板引弧和收弧。
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