焊前準(zhǔn)備(1)焊前清理 鋁及鋁合金焊接時(shí)，焊前應(yīng)嚴(yán)格清除工件焊口及焊絲表面的氧化膜和油污，清除質(zhì)量直接影響焊接工藝與接頭質(zhì)量，如焊縫氣孔產(chǎn)生的傾向和力學(xué)性能等。常采用化學(xué)清洗和機(jī)械清理兩種方法。1）化學(xué)清洗 化學(xué)清洗，質(zhì)量穩(wěn)定，適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的工件?？捎媒捶ê筒料捶▋煞N?？捎胋ing酮、、煤油等有ji溶劑表面去油，用 40℃～70℃的5％～10％NaOH 溶液堿洗 3 min～7 min(純鋁時(shí)間稍長(zhǎng)但不超過(guò) 20 min)，流動(dòng)清水沖洗，接著用室溫至 60℃的30％HNO3 溶液酸洗 1 min～3 min，流動(dòng)清水沖洗，風(fēng)干或低溫干燥。2）機(jī)械清理 在工件尺寸較大、生產(chǎn)周期較長(zhǎng)、多層焊或化學(xué)清洗后又沾污時(shí)，常采用機(jī)械清理。先用bing酮、等有ji溶劑擦試表面以除油，隨后直接用直徑為 0.15 mm～0.2 mm的銅絲刷或不銹鋼絲刷子刷，刷到露出金屬光澤為止。8、MIG焊絲應(yīng)妥善保管，如長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)應(yīng)密封以免受潮影響焊接質(zhì)量。一般不宜用砂輪或普通砂紙打磨，以免砂粒留在金屬表面，焊接時(shí)進(jìn)入熔池產(chǎn)生夾渣等缺陷。另外也可用刮dao、銼dao等清理待焊表面。    工件和焊絲經(jīng)過(guò)清洗和清理后，在存放過(guò)程中會(huì)重新產(chǎn)生氧化膜，特別是在潮濕環(huán)境下，在被酸、堿等蒸氣污染的環(huán)境中，氧化膜成長(zhǎng)得更快。因此，工件和焊絲清洗和清理后到焊接前的存放時(shí)間應(yīng)盡量縮短，在氣候潮濕的情況下，一般應(yīng)在清理后 4 h 內(nèi)施焊。清理后如存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(如超過(guò) 24 h)應(yīng)當(dāng)重新處理。(2)墊板 鋁及鋁合金在高溫時(shí)強(qiáng)度很低，液態(tài)鋁的流動(dòng)性能好，在焊接時(shí)焊縫金屬容易產(chǎn)生下塌現(xiàn)象。為了保證焊透而又不致塌陷，焊接時(shí)常采用墊板來(lái)托住熔池及附近金屬。墊板可采用石墨板、不銹鋼板、碳素鋼板、銅板或銅棒等。墊板表面開(kāi)一個(gè)圓弧形槽，以保證焊縫反面成型。也可以不加墊板單面焊雙面成型，但要求焊接操作熟練或采取對(duì)電弧施焊能量嚴(yán)格自動(dòng)反饋控制等先進(jìn)工藝措施。(3)焊前預(yù)熱 薄、小鋁件一般不用預(yù)熱，厚度 10 mm～15 mm 時(shí)可進(jìn)行焊前預(yù)熱，根據(jù)不同類(lèi)型的鋁合金預(yù)熱溫度可為 100℃～200℃，可用氧一yi炔焰、電爐或噴燈等加熱。預(yù)熱可使焊件減小變形、減少氣孔等缺陷。

鋁材具有優(yōu)異的物理特性和力學(xué)性能，其密度低、強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率高、電導(dǎo)率高，耐蝕能力強(qiáng)。鋁材廣泛用于容器、機(jī)械、電力、化工、航空、航天等焊接結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品上。一、鋁材的分類(lèi)及牌號(hào)表示方法

1. 鋁材的分類(lèi)

（1）按有無(wú)合金成分，鋁材分為純鋁及鋁合金。鋁合金按合金系列又分為 Al-Mn 合金、Al-Cu 合金、Al-Si 合金和 Al-Mg 合金等。

（2）按壓力加工能力，可分為變形鋁和非變形鋁（例如：鑄鋁）。

（3）按能否熱處理強(qiáng)化，鋁合金又分為非熱處理強(qiáng)化鋁和熱處理強(qiáng)化鋁。鋁沒(méi)有同素異構(gòu)體，純鋁、鋁錳合金、鋁鎂合金等不可能通過(guò)熱處理相變來(lái)提高強(qiáng)度。好消息是，我們不需要什么特殊的設(shè)備——你現(xiàn)有的調(diào)整器（除了二氧化碳調(diào)整器以外）和氣管都能被用在純凈的或者混合的氣體。但是，鋁銅和鋁鎂硅等合金可通過(guò)固溶時(shí)效析出強(qiáng)化相提高強(qiáng)度，稱(chēng)為可熱處理強(qiáng)化鋁。不能通過(guò)固溶時(shí)效析出強(qiáng)化相提高強(qiáng)度的稱(chēng)為不可熱處理強(qiáng)化鋁。

2. 牌號(hào)表示方法和狀態(tài)代號(hào)

（1）四位數(shù)字體系牌號(hào)命名方法 1997 年 1 月 1 號(hào)，我國(guó)開(kāi)始實(shí)施 GB/T16474?996《變形鋁和鋁合號(hào)表示方法》標(biāo)準(zhǔn)。2）焊接工藝參數(shù)為了獲得優(yōu)良的焊縫成形及焊接質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)焊件的技術(shù)要求，合理地選定焊接工藝參數(shù)。新的牌號(hào)表示方法采用變形鋁和鋁合金國(guó)際牌號(hào)注冊(cè)組織推薦的國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)命名方法，例如工業(yè)純鋁有 1070、1060 等，Al-Mn 合金有 3003等，Al-Mg 合金有5052、5086 等。

（2）四位字符體系牌號(hào)命名方法 1997 年 1 月 1 號(hào)前，我國(guó)采用前蘇聯(lián)的牌號(hào)表示方法。1）化學(xué)清洗化學(xué)清洗效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的工件。一些老牌號(hào)的鋁及鋁合金化學(xué)成分與國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)不完全吻合，不能采用國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)代替，為保留國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的非國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)，不得不采用四位字符體系牌號(hào)命名方法，以便逐步與國(guó)際接軌。例如：老牌號(hào) LF21 的化學(xué)成分與國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào) 3003 不完全吻合，于是，四位字符體系表示的牌號(hào)為 3A21。

   四位數(shù)字體系和四位字符體系牌號(hào)第yi個(gè)數(shù)字表示鋁及鋁合金的類(lèi)別，其含義如下：

1）1XXX 系列棗工業(yè)純鋁；

2）2XXX 系列棗 Al-Cu、Al-Cu-Mn 合金，；

3）3XXX 系列棗 Al-Mn 合金；

4）4XXX 系列棗 Al-Si 合金；

5）5XXX 系列棗 Al-Mg 合金；

6）6XXX 系列棗 Al-Mg-Si 合金；

7）7XXX 系列棗 Al-Mg-Si-Cu 合金；

8）8XXX 系列棗其它。

（3）鋁鑄件牌號(hào) 我國(guó)容器用鋁鑄件牌號(hào)采用 ZAl 主要合金元素符號(hào) 合金元素含量數(shù)百分率表示。例如；ZAlSi7Mg1A、ZAlCu4、ZAlMg5Si 等。

（4）狀態(tài)代號(hào) 相同牌號(hào)的鋁及鋁合金，狀態(tài)不同時(shí)，力學(xué)性能不相同。②鋁合金表面易產(chǎn)生難熔的氧化膜(Al2O3其熔點(diǎn)為2060℃),這就需要采用大功率密度的焊接工藝。按照 GB/T16475《變形鋁和鋁合金狀態(tài)代號(hào)》標(biāo)準(zhǔn)，新?tīng)顟B(tài)代號(hào)規(guī)定如下：    O 棗 退火狀態(tài)    H112 棗熱作狀態(tài)    T4 棗固溶處理后自然時(shí)效狀態(tài)    T5 棗高溫成形過(guò)程冷卻后人工時(shí)效狀態(tài)    T6 棗固溶處理后人工時(shí)效狀態(tài)

二、鋁容器的應(yīng)用特點(diǎn)和容器規(guī)范采用的鋁及鋁合金1.鋁容器的應(yīng)用特點(diǎn)

(1)鋁在空氣和氧化性水溶液介質(zhì)中，其表面較易產(chǎn)生致密的氧化鋁鈍化膜，它在一些氧化性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。在高溫濃xiao酸中，純鋁的耐蝕性?xún)?yōu)于不銹鋼。鋁材常作為耐蝕容器材料。

(2)對(duì)一些腐蝕性不太強(qiáng)，但要求防鐵污染的介質(zhì)，如化纖生產(chǎn)介質(zhì)等，鋁有較好的耐蝕性，而且沒(méi)有鐵污染物料，因此，鋁材常作為防鐵污染的容器的材料。其他有色金屬容器也能防鐵污染，但鋁便宜。

(3)鋁是面心立方晶格，沒(méi)有同素異構(gòu)體，低溫下不存在像鐵素體鋼那樣的脆性轉(zhuǎn)變，鋁容器的低設(shè)計(jì)溫度可達(dá)-269℃。鋁材常作為低溫容器的材料。鋁鎂合金中的鎂含量較高時(shí)，會(huì)以金屬間化合物 Mg2Al3 和 Mg5Al8 在晶間析出，使鋁鎂合金在某些介質(zhì)中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕敏感性，只有在 65℃以下使用才不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，因此含鎂量超過(guò)了 3％的鋁鎂合金規(guī)定設(shè)計(jì)溫度不超過(guò) 65℃。析出相過(guò)多也會(huì)降低沖擊韌性，因此含鎂量超過(guò) 3％的鋁鎂合金及其焊接接頭應(yīng)檢驗(yàn)沖擊韌性。其他鋁和鋁容器，包括低溫鋁容器均不要求進(jìn)行沖擊韌性檢驗(yàn)。相對(duì)于原來(lái)的手工多道焊工藝，現(xiàn)有工藝的焊接效率相當(dāng)于5個(gè)焊接工人的工作效率。

(4) 由于鋁鎂硅合金固溶時(shí)效狀態(tài)強(qiáng)度高，塑性也較好，焊接性好，焊接接頭在焊后狀態(tài)仍能保持較高的強(qiáng)度，因而常用作容器用高強(qiáng)度鋁合金。鋁，特別是純鋁的規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力很低，在小的載荷下即會(huì)產(chǎn)生塑性變形。鋁容器在使用與運(yùn)輸時(shí)，應(yīng)注意碰撞變形。這些元素中有許多元素能顯著提高鋼的淬硬性，例如，主加元素Cr的淬硬性比較大，主加元素Mo的淬硬作用比Cr還要大，差不多大50倍，因此，這類(lèi)鋼具有一定的冷裂傾向，尤其是中合金耐熱鋼有相當(dāng)?shù)目沾銉A向，其冷裂傾向更大一些。

(5) 為了得到好的塑性，純鋁、鋁錳合金和鋁鎂合金的變形鋁材都只在退火狀態(tài)或熱作狀態(tài)使用，不采用冷作狀態(tài)。熱作狀態(tài)鋁的焊接接頭，焊接熱對(duì)熱影響區(qū)有退火作用，因而其許用應(yīng)力也只取退火狀態(tài)鋁材的許用應(yīng)力。只有鋁鎂硅合金和鋁銅合金的鋁材才采用固溶時(shí)效狀態(tài)，以保證其高強(qiáng)度。4、在焊接開(kāi)始前要做好鋁材表面氧化層的清除工作，使用專(zhuān)用的不銹鋼刷來(lái)清除氧化層。

2.容器規(guī)范采用的鋁及鋁合金

   要求制造容器的材料具有良好的成形性和焊接性， JB/T4734-2002《鋁制焊接容器》中采用的鋁及鋁合金有：工業(yè)純鋁 1A85、1050A、1060 和 1200。Al-Cu 合金 2014。Al-Mn 合金 3003 和 3004。Al-Mg 合金 5A02、5A03、5A05、5052、5052、5058 和 5086。Al-Mg-Si 合金 6A02、6061 和 6063。公司技術(shù)力量雄厚，擁有健全的質(zhì)量管理體系，獲得iso9001：2008質(zhì)量管理體系認(rèn)證，憑借優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量，卓越的服務(wù)精神，在市場(chǎng)上取得不凡的業(yè)績(jī)，獲得客戶(hù)廣泛認(rèn)可和贊譽(yù)。

明星機(jī)械大爆料鋁合金筒體環(huán)縫對(duì)接等離子焊接工藝研究

目前， 鋁合金筒體對(duì)接環(huán)縫采用的焊接工藝為：（1）外焊縫：手工TIG打底焊、填充焊（并且對(duì)接前需要上鏜床加工坡口）、自動(dòng)TIG蓋面焊；（2）內(nèi)焊縫：TIG重熔；環(huán)境溫度不低于5℃，否則應(yīng)預(yù)熱至100~200℃方可施焊，相對(duì)濕度控。這種工藝工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低而且易產(chǎn)生焊接缺陷，當(dāng)X射線(xiàn)檢測(cè)出內(nèi)部焊縫缺陷時(shí)需用風(fēng)銑刀銑開(kāi)焊縫進(jìn)行焊補(bǔ)并重新進(jìn)行探傷，返修時(shí)間較長(zhǎng)且浪費(fèi)人力物力，影響生產(chǎn)進(jìn)度，傳統(tǒng)的焊接工藝已難保焊接質(zhì)量和大批量生產(chǎn)。

　　文中將就主筒體對(duì)接環(huán)縫采用等離子弧焊即單面焊，雙面成型的焊接工藝可行性進(jìn)行闡述，這樣既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度又能保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量。

　　1 等離子焊接優(yōu)點(diǎn)

　?。?）不用開(kāi)坡口，由于變極性等離子焊接的強(qiáng)大穿透能力，

　　12mm以?xún)?nèi)的工件不需要開(kāi)坡口。

　?。?）節(jié)省焊絲和電力成本，一次穿透12mm的焊接電流只有350安培，比TIG和MIG焊接需要的電流小。而且，MIG和TIG要完成一個(gè)12mm開(kāi)坡口的焊縫，需要浪費(fèi)大量的焊絲。

　?。?）節(jié)省人工和物流成本；相對(duì)于原來(lái)的手工多道焊工藝，現(xiàn)有工藝的焊接效率相當(dāng)于5個(gè)焊接工人的工作效率。

　　（4）單面焊、雙面成型，工件變形明顯??；改進(jìn)后的焊接工藝采用高溫、高聚能的等離子弧和等離子氣實(shí)施焊接，焊接的能量密度高、熱影響區(qū)小，因而焊接的多余熱輸入小。

　?。?）減少對(duì)厚大鋁合金的多道焊，增強(qiáng)接頭強(qiáng)度。在多道焊的情況下，鋁合金焊縫及熱影響區(qū)經(jīng)過(guò)多次回火，接頭強(qiáng)度明顯降低。采用改進(jìn)后的工藝方式一次焊透，有助于減少回火傾向和熱影響區(qū)的范圍，明顯提高鋁合金焊接機(jī)頭的強(qiáng)度。

　　2 技術(shù)方案

　?。?）焊接試件的準(zhǔn)備。

　?。?）投制實(shí)驗(yàn)焊件的主筒體的材質(zhì)為5052-H112。

　?。?）所選焊接材料為ER5356，焊絲直徑？準(zhǔn)1.6mm。

　?。?）焊接方法：主體對(duì)接采用等離子弧焊，外縫自動(dòng)TIG（蓋面），內(nèi)縫自動(dòng)TIG重熔。

　　（5）無(wú)損檢測(cè)情況。

　　對(duì)焊接試件進(jìn)行X光實(shí)時(shí)成像無(wú)損檢測(cè)（檢測(cè)圖像編號(hào)：RT1307 943）檢測(cè)結(jié)果為I級(jí)。

　　（6）焊接工藝評(píng)定。

　　試件按JB/T4734-2002 進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)，檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果合格：

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　?。?）根據(jù)NB/T 47013-2015進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，對(duì)10mm厚鋁板

　　5052焊接試件的對(duì)接環(huán)焊縫進(jìn)行X攝射線(xiàn)和超聲探傷，達(dá)到I級(jí)合格。

　?。?）根據(jù)JB/T4734-2002附錄焊接工藝評(píng)定的要求，對(duì)10mm

　　厚鋁板5052焊接試件的對(duì)接環(huán)縫、進(jìn)行機(jī)械性試驗(yàn)，達(dá)到要求，拉伸、彎曲試驗(yàn)合格。

　　（3）按焊縫對(duì)接工藝卡指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，焊縫內(nèi)部質(zhì)量及外觀(guān)與縱縫一致，無(wú)損檢測(cè)合格率100%，在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

鋁合金在生產(chǎn)過(guò)程中，容易出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如何修復(fù)鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢？如果用電焊、焊等設(shè)備來(lái)修補(bǔ)，由于放熱量大，容易產(chǎn)生熱變形等，無(wú)法滿(mǎn)足補(bǔ)焊要求。

冷焊修復(fù)機(jī)是利用高頻電火花瞬間放電、無(wú)熱堆焊原理來(lái)修復(fù)鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小，不會(huì)造成基材退火變形，不產(chǎn)生裂紋、沒(méi)有硬點(diǎn)、硬化現(xiàn)象。而且熔接強(qiáng)度高，補(bǔ)材與基體同時(shí)熔化后的再凝固，結(jié)合牢固，可進(jìn)行磨、銑、銼等加工，致密不脫落。冷焊修復(fù)機(jī)是修補(bǔ)鋁合金氣孔、砂眼等細(xì)小缺陷的理想方法。河南省獲嘉明星機(jī)械有限公司告訴你為什么堿性焊條必須采用直流反接。