鋁及鋁合金焊接方法

1、鋁及鋁合金焊接方法(1)1. 試述鋁及鋁合金的焊接性。強的氧化能力鋁在空氣中極易與氧結合生成致密結實的A1203膜薄，厚度約0. lumo A1203的熔點高達2050°C,遠遠超過鋁及鋁合金的熔點(約 660°C),而且體積質量大，約為鋁的1.4倍。焊接過程中，氧化鋁薄膜會阻礙金 屬之間的良好結合，并易形成夾渣。氧化膜還會吸附水分，焊接時會促使焊縫生成 氣孔。因此，焊前必須嚴格清理焊件表面的氧化物，并加強焊接區(qū)域的保護。較大的熱導率和比熱容鋁及鋁合金的熱導率和比熱容約比鋼大1倍，焊接過程中大量的熱量被迅速傳導到基體金屬內部。因此，焊接鋁及鋁合金比鋼要 消耗更多的熱量，焊前

2、常需采取預熱等工藝措施。熱裂紋傾向大線膨脹系數(shù)約為鋼的2倍，凝固時的體積收縮率達6. 5%左右，因此焊接某些鋁合金時，往往由于過大的內應力而產(chǎn)生熱裂紋。生產(chǎn)中 常用調整焊絲成分的方法來防止產(chǎn)生熱裂紋，如使用焊絲HS311.容易形成氣孔形成氣孔的氣體是氫。氫在液態(tài)鋁中的溶解度為0. 7mL/100g,而在660°C凝固溫度時，氫的溶解度突降至0. 04ml/100g,使原來溶 解于液態(tài)鋁中的氫大量析岀，形成氣泡。同時，鋁和鋁合金的密度小，氣泡在熔池 中的上升速度較慢，加上鋁的導熱性強，熔池冷凝快，因此，上升的氣泡往往來不 及逸出，留在焊縫內成為氣孔?；≈鶜夥罩械乃帧⒑附硬牧霞澳覆谋砻?/p>

3、氧化膜吸 附的水分都是氫的主要來源，因此焊前必須嚴格做好焊件的表面清理工作。接頭不等強度 鋁及鋁合金的熱影響區(qū)由于受熱而發(fā)生軟化、強度降低 使接頭與母材無法達到等強度。純鋁及非熱處理強化鋁合金接頭的強度約為母材的 75%100%；熱處理強化鋁合金的接頭強度較小，只有母材的40%505。焊穿鋁及鋁合金從固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)時，無明顯的顏色變化，所以不易判斷母材溫度，施焊時常會因溫度過高無法察覺而導至焊穿。2. 鋁及鋁合金焊前應進行哪些準備工作？焊前清理清理的日的是去除焊件表面的氧化膜和油污，這是防止產(chǎn)生氣孔、夾渣的重要措施。1）化學清洗效率高、質量穩(wěn)定、適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的焊件?；瘜W清

4、洗分浸洗法和擦洗法兩種，清洗劑及清洗工藝，見表37。表37鋁及鋁合金的化學清洗法工藝 材料脫脂堿洗沖洗中和光化沖洗干燥XaOH溶液的質量分數(shù)溫度(°C)時間(min)HN03溶液的質量分數(shù)溫度(°C)時間(min)純鋁汽油煤 油6% 10%40 50$20清水30%室溫13清水風干或 低溫干 燥鋁鎂、鋁鐳合金汽油煤 油6% 10%40 50N7清水30%室溫13清水風干或 低溫干 燥2）機械清理 先用有機溶劑（丙酮、松香或汽油）擦拭焊件表面的油污， 然后用細銅線刷至表面露出金屬光澤，或者用刮刀清理表面。清理后的焊件應在 4h內施焊，否則應重新清理。墊板為了保證焊透并使焊件不

5、致焊穿或塌陷，焊前可在接縫下面安放墊板。墊板材料可采用石墨、不銹鋼或碳鋼，表面開一圓弧形槽，以保證反面焊縫 成形。預熱 對薄、小的焊件一般可以不用預熱。焊接厚度超過5mm的焊件 時，為了使接縫附近達到所需要的溫度，焊前應對焊件進行預熱，預熱溫度為100 300°Co3. 鋁及鋁合金焊后應進行哪些清理工作？焊件焊后留在焊縫及鄰近的殘存熔劑和焊渣，需要及時清理干凈，否則在空 氣、水分的作用下，殘存的溶劑和焊渣會破壞具有防腐作用的氧化鋁薄膜，激烈的 腐蝕焊件。因此，焊后應立即嚴格清除焊件上殘存的污物。常用的清渣方法和步驟：1）在熱水中用硬毛刷仔細地洗刷焊接接頭。2）將焊件在溫度為6080&

6、#176;C、質量分數(shù)為2%3%的珞酊水溶液或重珞酸鉀 溶液中浸洗約5lOmin,并用硬毛刷仔細洗刷?；蛘邔⒑讣庞?520°C質量分數(shù)為10%的硝酸溶液中浸洗1020min<>3）在熱水中沖刷洗滌焊件。4）將焊件用熱空氣吹干或在100C干燥箱內烘干。4. 試述鋁及鋁合金鵠極氨弧焊的焊接工藝。焊絲的選用 鋁及鋁合金用焊絲牌號見表38o其中HS311是一種通用 焊絲，采用這種焊絲焊接時，金屬流動性好，有較高的抗熱裂性能，并能保證一定的強度。但在焊接鋁鎂合金時，焊縫中會出現(xiàn)脆性化合物Mg2Si,降低接頭的塑性 和耐腐蝕性。焊接鋁鎂合金時應采用HS331o表38 鋁及鋁合金用焊

7、絲牌號統(tǒng)一牌號名稱化學成分（質量分數(shù)）（）焊縫力學性 能用途MgfnSiFeA1M材抗拉強度（MPa）HS301純鋁焊絲余量純鋁70 80純鋁及接頭質量要求不高的鋁合金HS311鋁硅合金焊絲46余 量LF21120140除鋁鎂合金以外的鋁 合金HS321鋁鐳合金焊絲1.01.6余量LF21120140鋁鐳合金HS331鋁鐳合金焊絲4. 55.70.20.60.20.5W0.4余量LF5220260鋁鎂合金焊接接頭及坡口形式坡口形式見表39。表39鋁及鋁合金背極:xmt口融式焊件厚度(mm)備 注焊軒圾充13351-26-1012-2014-25管子歩厚<3.53-10 （借子外 栓30

8、300）4一128250】70±570±570±51275±550±5雙面焊.反tfi鏟芽根雙面焊. 反面鏟焊根. 毎面焊2層 以上用于管子 可粧轉的平管子內望 可用同定墊 板共焊13 層50±5每面焊2 層以上焊接電源應選用交流電源。5. 試述鋁及鋁合金鴿極氮弧焊的焊接工藝參數(shù)。鋁及鋁合金手工鴿極氮弧焊和自動鵠極氮弧焊的焊接工藝參數(shù)，分別見表40、 41o表40鋁及鋁合金手工鉤極氮弧焊焊接工藝參數(shù)焊件厚度(mm)焊絲直徑(mm)磚極直徑(mm)預熱溫度(°C)焊接電 流(A)氮氣流量(L/min)噴嘴孔 徑(mm)焊接層數(shù)

9、(正面/反面)備注1.640 60卷邊焊11. 6250 80798正1正1卷邊或單面1. 52.0290798對接焊222. 523120812812止1對接焊3233150812812正1Y形坡口對43418010 158121 2/1接534418010 1510 121 2/1Y形坡口對64510020016 2014 161 2/1接845510018016 2014 162/1Y形坡口對1045515024016 2014 1634/12接12455613024018 2216 2034/12Y形坡口對14565620028020 2416 2034/12接1656618016020 2416 2045/12Y形坡口對1856620032025 3016 2045/12接2056620028025 3020 2245/12Y形坡口對16 2056622034025 3016