鋁合金材料焊接的工藝方法

鋁合金材料焊接的工藝方法

（1）焊前預(yù)備

　　選用化學(xué)或機(jī)械辦法，嚴(yán)厲整理焊縫坡口兩邊的外表氧化膜。

　　化學(xué)清潔是運(yùn)用堿或酸清潔工件外表，該法既可去掉氧化膜，還可除油污，詳細(xì)技術(shù)進(jìn)程如：體積分?jǐn)?shù)為6%～10%的氫樣化鈉溶液，在70℃擺布浸泡0．5min→水洗→體積分?jǐn)?shù)為15%的硝算在常溫下浸泡1min進(jìn)行中和處理→水洗→溫水洗→枯燥。鋁合金焊接中選擇焊絲，一般選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。洗好后的鋁合金外表為無光澤的銀白色。

　　機(jī)械整理可選用風(fēng)動或電動銑刀，還可選用刮到、銼刀等東西，關(guān)于較薄的氧化膜也可用0．25mm的銅絲刷打磨鏟除氧化膜。

　　整理好后當(dāng)即施焊，假如放置時刻超越4h，應(yīng)從頭整理。

　　（2）確定安裝空隙及定位焊距離

　　施焊進(jìn)程中，鋁板受熱脹大，致使焊縫坡口空隙削減，焊前安裝空隙假如留得太小，焊接進(jìn)程中就會引起兩板的坡口堆疊，添加焊后板面不平度和變形量；相反，安裝空隙過大，則施焊艱難，并有燒穿的也許。手工TIG焊時，采用交流電源，焊接厚度小于6㎜鋁合金時，焊接電流可根據(jù)電極直徑d按公式I=（60～65）d確定。適宜的定位焊距離能確保所需的定位焊空隙，因而，挑選適宜的安裝空隙及定位焊距離，是削減變形的一項(xiàng)有效辦法。依據(jù)經(jīng)歷，不一樣板厚對接縫較合理的安裝技術(shù)參數(shù)如表2。

　?。?）挑選焊接設(shè)備

　　現(xiàn)在市場上焊接產(chǎn)品品種較多，通常情況下宜選用溝通鎢極亞弧焊（即TIG焊）。因氫在鈦中的溶解度隨溫度升高而下降，焊接時，沿熔合線附近加熱溫度高，會引起氫的析出，因此氣孔常在熔合線附近形成。它是在亞氣的維護(hù)下，使用鎢電極與工件問發(fā)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接辦法。該焊機(jī)工作時，因?yàn)闇贤娏鞯臉O性是在周期性的改換，在每個周期里半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波時期鎢極能夠發(fā)射足夠的電子而又不致于過熱，有利于電弧的穩(wěn)定。反接的半波時期工件外表生成的氧化膜很簡單被整理掉而獲得外表亮光漂亮、成形杰出的焊縫。

　?。?）挑選焊絲

　　通常選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。

　?。?）選取焊接辦法和參數(shù)

　　通常以左焊法進(jìn)行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時，以右焊法進(jìn)行，焊炬和工件成90°角。

　　焊接壁厚在3mm以上時，開V形坡口，夾角為60°～70°，空隙不得大于1mm，以多層焊完結(jié)。引?。菏止る娀『傅暮附舆^程是從引弧開始的，引弧方法有擦劃法引弧和直擊法引弧。壁厚在1．5mm以下時，不開坡口，不留空隙，不加填充絲。焊固定管子對接接頭時，當(dāng)管徑為200mm，壁厚為6mm時，應(yīng)選用直徑為3～4mm的鎢極，以220～240A的焊接電流，直徑為4mm的填充焊絲，以1～2層焊完。

鋁焊接加工廠明星機(jī)械簡說鎂及鎂合金的焊接性

1.氧化和蒸發(fā)

由于鎂的氧化性極強(qiáng)，在焊接過程中易形成氧化膜（MgO），MgO熔點(diǎn)高（2500℃）、密度大（3.2g/cm3），易在焊縫中形成夾雜，降低了焊縫性能。無斜角的焊縫，會導(dǎo)致基本金屬熔焊稀釋率不夠，有適當(dāng)斜角的焊縫，就可以充分稀釋。在高溫下，鎂還容易和空氣中的氮發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成鎂的氮化物，弱化接頭的性能。鎂的沸點(diǎn)不高，這將導(dǎo)致在電弧高溫下很容易蒸發(fā)。

2.晶粒粗大

由于熱導(dǎo)率大，故焊接鎂合金時要用大功率熱源、高速焊接，易造成焊縫和近焊縫區(qū)金屬過熱和晶粒長大。

3.熱應(yīng)力

鎂合金熱膨脹系數(shù)較大，約為鋁的1～2倍，在焊接過程中易產(chǎn)生大的焊接變形，引起較大的殘余應(yīng)力。

4.焊縫金屬下塌

由于鎂的表面張力比鋁小，焊接時很容易產(chǎn)生焊縫金屬下塌，影響焊縫成形質(zhì)量。

5.氣孔

與焊接鋁合金相似，鎂合金焊接時易產(chǎn)生氫氣孔。氫在鎂中的溶解度隨溫度的降低而減小，而且鎂的密度比鋁小，氣體不易逸出，在焊縫凝固過程中會形成氣孔。

6.熱裂紋

鎂合金易與其他金屬形成低熔點(diǎn)共晶組織，在焊接接頭中易形成結(jié)晶裂紋。當(dāng)接頭處溫度過高時，接頭組織中的低熔點(diǎn)化合物在晶界處會熔化出現(xiàn)空穴，或產(chǎn)生晶界氧化等，即所謂的“過燒”現(xiàn)象。

在鋁合金焊接、鋁型材焊接、金屬焊接中焊縫根部的打底焊是保證焊接質(zhì)量的一個關(guān)鍵。滅弧要用手腕的靈活性，每一次都干凈利落地將電弧熄滅，使熔池有瞬時凝固的機(jī)會。采用滅弧法進(jìn)行焊接，立焊滅弧節(jié)奏比平焊稍慢，每分鐘30～40次，每點(diǎn)焊接時電弧燃燒稍長，所以立焊的焊肉比平焊厚。焊接時由下端開始施焊，打底的焊條角度大約70°～80°，采用兩點(diǎn)擊穿焊，在坡口一側(cè)引燃電弧順點(diǎn)焊點(diǎn)向根部進(jìn)行預(yù)熱熔化，聽到電弧穿透坡口而發(fā)出的“撲撲”聲，看到熔孔、形成熔池座，立即提起焊條熄滅電弧。然后重新引燃坡口的另一側(cè)，第二個熔池應(yīng)壓住地一個開始凝固的溶池1/2～2/3，這樣采用左右滅弧擊穿便得到整條焊縫。滅弧要用手腕的靈活性，每一次都干凈利落地將電弧熄滅，使熔池有瞬時凝固的機(jī)會。

滅弧時明顯看到被擊穿的鈍邊所形成的熔孔，立焊的熔孔約0.8mm，熔孔大小與背面成型緊緊相關(guān)，熔孔過大背面很容易形成焊瘤，反之沒有熔孔背面往往未焊透，操作時要求保持熔孔大小均勻，這樣才可以保證坡口根部熔透均勻，背面焊道飽滿，寬窄高低均勻。（2）改善焊縫和熱影響區(qū)的機(jī)械性能，即提高其塑性及韌性，改善硬脆傾向。打底換焊條接頭時，每次都要把接頭部位藥皮清理干凈，在坡口內(nèi)從新引燃電弧，沿以形成的焊縫約10mm處連續(xù)焊接變化焊條角度，到90度時伸入焊縫中心左右稍加擺動，并同時向下壓一下電弧，聽到弧音，形成熔孔，立即滅弧，使焊條電弧伸入焊縫根部，形成溶孔立即滅弧。然后與地一根焊條打底焊法相同，左右交替循環(huán)滅弧擊穿，每一動作都要精神集中，注意觀察熔孔的輪廓和兩側(cè)被熔化的缺口，坡口根部熔化的缺口，只有當(dāng)電弧移到另一側(cè)的時候方可看到，發(fā)現(xiàn)鈍邊未熔合好稍微往下代點(diǎn)電弧，才能達(dá)到熔合良好，每次滅弧時間控制在熔池尚有三分之一未凝固就從新引弧。

收弧時，應(yīng)注意每根焊條只剩80～100mm長時，焊條由于過熱，熔化加快，這時滅弧時間應(yīng)增長，使熔池有瞬時凝固，以防高溫熔池運(yùn)條下墜形成焊瘤。⑵化學(xué)清理將焊件及焊絲在酸液中進(jìn)行清洗，使焊件表面去凈氧化物，呈銀白色金屬光澤為止，酸洗液的配方見表60。當(dāng)焊條只剩30～40mm時準(zhǔn)備做滅弧動作，將熔池某側(cè)連續(xù)滴二三下，使其熔池達(dá)到緩慢降溫目的，這樣可防止焊道正面和背面產(chǎn)生縮孔及弧坑裂紋等缺陷。鋁合金焊接、不銹鋼焊接，我們是專業(yè)的！

在鋁材焊接中如何快速調(diào)節(jié)氣保焊的電流及電壓

電流是控制焊縫熔深的（電流也可以理解為送絲速度，電流越大，在電壓不變的情況下，單位時間內(nèi)送出的焊絲越多，前提是電壓足以讓焊絲熔化），電壓是控制熔寬的。

首先，先把電流旋鈕調(diào)到小，把電壓旋鈕調(diào)到大，試焊一下，此時不要動電壓旋鈕，逐步調(diào)大電流，到能正常焊接就停下；

第二步，反過來，就是把電流旋鈕先調(diào)到大，然后把電壓旋鈕調(diào)到小，試焊一下，不要動電流旋鈕，逐步增加電壓，一直到能正常焊接就停下；

第三步，把電流和電壓旋鈕都調(diào)到小，逐步增大電壓和電流（過程中需要反復(fù)調(diào)節(jié)），直到找到你認(rèn)為焊縫成型好，然后聲音柔和，并且是你自己能控制得住的匹配。

具體現(xiàn)象及原因

（1）電壓偏低，握槍的右手會感覺到焊槍頭部發(fā)硬，焊槍頭部的強(qiáng)烈振動，可聽到爆斷聲，移動焊槍有阻力，通過面罩觀察，焊絲插入熔池，飛濺多。

【提示】這是因?yàn)殡妷禾?，送絲速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熔化速度，電弧引燃后又被焊絲踏滅時發(fā)出的響聲。

（2）電壓偏高，焊槍頭部過于綿軟，幾乎沒有振動，可隨心所欲地移動焊槍，通過面罩觀察，焊絲飄在熔池上方，端部形成大熔球，時而出現(xiàn)大熔滴飛濺。

【提示】如果熔化速度超過送絲速度太多，電弧會一直返燒到導(dǎo)電嘴，把焊絲和導(dǎo)電嘴熔化在一起，送絲終止，電弧熄滅。這對導(dǎo)電嘴和送絲機(jī)構(gòu)都會造成損壞，所以引弧時應(yīng)確認(rèn)電壓沒有偏高。

（3）電壓與電流匹配時的現(xiàn)象：電弧穩(wěn)定燃燒，發(fā)出細(xì)密的沙沙聲，手感焊槍頭部略有振動，軟硬適度，電壓表擺動不超過5V，電流表擺動不超過30A，在手的握把處不應(yīng)出現(xiàn)振動。

【操作指南】

1）調(diào)節(jié)焊接電壓旋鈕時，要慢慢提升焊接電壓，焊絲熔化速度加快，爆斷的噼啪聲漸漸變成平穩(wěn)的沙沙聲；

2）觀察電壓表和電流表，如果電流低于預(yù)定值，先提高焊接電流，再提高焊接電壓；如果電流高于預(yù)定值，先降低焊接電壓，再降低焊接電流。