鋁及鋁合金焊接工藝參數(shù)介紹步驟及注意事項

1、鋁及鋁合金的焊接工藝技術(shù)參數(shù)介紹、方法、步驟及注意事項一、為什么MIG焊鋁的工藝難題較多答：MIG焊鋁的工藝難題主要有： （1） 鋁及鋁合金的熔點低（純鋁 660），表面生成高熔點氧化膜（ AL2O3 2050），容易造成焊接不熔合；（2） 低熔點共晶物和焊接應(yīng)力，容易產(chǎn)生焊接熱裂紋； （3） 母材、焊材氧化膜吸附水分，焊縫容易產(chǎn)生氣孔； （4） 鋁的導(dǎo)熱性是鋼的3倍，焊縫熔池的溫度場變化大，控制焊縫成型的難度較大；（5） 焊接變形較大。二、鋁及鋁合金焊接難點（1） 強的氧化能力 鋁在空氣中極易與氧結(jié)合生成致密結(jié)實的Al2O3膜薄，厚度約0.1m。Al2O3的熔點高達(dá)2050，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合

2、金的熔點（約660），而且體積質(zhì)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(jié)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(yán)格清理焊件表面的氧化物，并加強焊接區(qū)域的保護(hù)。（2） 較大的熱導(dǎo)率和比熱容 鋁及鋁合金的熱導(dǎo)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(dǎo)到基體金屬內(nèi)部。因此，焊接鋁及鋁合金比鋼要消耗更多的熱量，焊前常需采取預(yù)熱等工藝措施。（3） 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(dá)6.5%左右，因此焊接某些鋁合金時，往往由于過大的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生熱裂紋。生產(chǎn)中常用調(diào)整焊絲成分的方法來防止產(chǎn)生熱裂紋，如使用

3、焊絲HS311。（4） 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)鋁中的氫大量析出，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(dǎo)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(nèi)成為氣孔?；≈鶜夥罩械乃?、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是氫的主要來源，因此焊前必須嚴(yán)格做好焊件的表面清理工作。（5） 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(dá)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

4、%100%；熱處理強化鋁合金的接頭強度較小，只有母材的40%505。（6） 焊穿 鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)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(dǎo)至焊穿。三、鋁及鋁合金焊前應(yīng)進(jìn)行哪些準(zhǔn)備工作？（1）焊前清理 清理的目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。a 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)的焊件?；瘜W(xué)清洗分浸洗法和擦洗法兩種，清洗劑及清洗工藝，見表1。表1 鋁及鋁合金的化學(xué)清洗法b 機(jī)械清理 先用有機(jī)溶劑（丙酮、松香或汽油）擦拭焊件表面的油污，然后用細(xì)銅線刷至表面露出金屬光澤，或者用刮刀清理表面。清

5、理后的焊件應(yīng)在4h內(nèi)施焊，否則應(yīng)重新清理。（2）墊板：為了保證焊透并使焊件不致焊穿或塌陷，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。（3） 預(yù)熱：對薄、小的焊件一般可以不用預(yù)熱。焊接厚度超過5mm的焊件時，為了使接縫附近達(dá)到所需要的溫度，焊前應(yīng)對焊件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100300。四、鋁及鋁合金焊后應(yīng)進(jìn)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(yīng)立即嚴(yán)格清除焊件上殘存的污物。常用的清渣方法和步驟：（1） 在

6、熱水中用硬毛刷仔細(xì)地洗刷焊接接頭。（2）將焊件在溫度為6080、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%3%的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀溶液中浸洗約510min，并用硬毛刷仔細(xì)洗刷。或者將焊件放于1520質(zhì)量分?jǐn)?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100干燥箱內(nèi)烘干。五、鋁及鋁合金鎢極氬弧焊的焊接工藝。（1） 焊絲的選用 鋁及鋁合金用焊絲牌號見表2。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(yīng)采用HS331。表2

7、 鋁及鋁合金用焊絲牌號（2） 焊接接頭及坡口形式 坡口形式見表3。表3 焊接接頭及坡口形式（3） 焊接電源 應(yīng)選用交流電源。（4） 鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊和自動鎢極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)，分別見表4、5。表4 鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)表5 鋁及鋁合金自動鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)六、試述鋁及鋁合金熔化極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)。：自動熔化極氬弧焊焊接鋁及鋁合金時的焊接工藝參數(shù)，見表6。焊接電源采用直流反接。表6 鋁及鋁合金自動熔化極氬弧焊焊接工藝參數(shù)七、試述鋁及鋁合金的氣焊接接工藝。（1） 接頭形式 鋁及鋁合金氣焊時不宜采用搭接接頭和T形接頭，因為這些接頭易于殘留氣焊熔劑和焊渣，不便焊后清理。（2） 火焰和焊嘴號碼 氣焊時火焰可采用中性焰 （或輕微碳化焰），焊嘴號碼根據(jù)鋁板厚度進(jìn)行選擇，見表7。表7 鋁及鋁