鋁合金的焊接培訓(xùn)資料

1、鋁及鋁合金的焊接培訓(xùn)資料鋁及鋁合金的焊接特點（1）鋁在空氣中及焊接時極易氧化，生成的氧化鋁（AI2O3）熔點咼、特別牢固，不易去除。阻攔母材的消融和熔合，氧化膜的比重要，不易浮出表面，易生成夾渣、未熔合、未焊透等缺欠。鋁材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊縫產(chǎn)生氣孔。焊接前應(yīng)采用化學(xué)或機械方法進行嚴格表面清理，除掉其表面氧化膜。在焊接過程加強保護，防范其氧化。鎢極氬弧焊時，采用交流電源，經(jīng)過“陰極清理”作用，去除氧化膜。氣焊時，采用去除氧化膜的焊劑。在厚板焊接時，可加大焊接熱量，比方，氦弧熱量大，利用氦氣或氬氦混雜氣體保護，也許采用大規(guī)范的消融極氣體保護焊，在直流正接情況下，可不需要“陰極清

2、理”。（2）鋁及鋁合金的熱導(dǎo)率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多。鋁的熱導(dǎo)率則是奧氏體不銹鋼的十幾倍。在焊接過程中，大量的熱量能被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部，所以焊接鋁及鋁合金時，能量除耗資于消融金屬熔池外，還要有更多的熱量無謂耗資于金屬其他部位，這種無用能量的耗資要比鋼的焊接更為明顯，為了獲得咼質(zhì)量的焊接接頭，應(yīng)當(dāng)盡量采用能量集中、功率大的能源，有時也可采用預(yù)熱等工藝措施。（3）鋁及鋁合金的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍。鋁凝固時的體積縮短率較大，焊件的變形和應(yīng)力較大，所以，需采用預(yù)防焊接變形的措施。鋁焊接熔池凝固時簡單產(chǎn)生縮孔、縮松、熱裂紋及較咼的內(nèi)應(yīng)力。生產(chǎn)中可采用調(diào)整焊絲成分與焊

3、接工藝的措施防范熱裂紋的產(chǎn)生。在耐蝕性贊同的情況下，可采用鋁硅合金焊絲焊接除鋁鎂合金之外的鋁合金。在鋁硅合金中含硅0.5時熱裂傾向較大，隨著硅含量增加，合金結(jié)晶溫度范圍變小，流動性明顯提咼，縮短率下降，熱裂傾向也相應(yīng)減小。依照生產(chǎn)經(jīng)驗，當(dāng)含硅5%?6%時可不產(chǎn)生熱裂，所以采用SAISi條（硅含量.%?6%焊45）絲會有更好的抗裂性。（4）鋁對光、熱的反射能力較強，固、液轉(zhuǎn)態(tài)時，沒有明顯的色彩變化，焊接操作時判斷難。咼溫鋁強度很低，支撐熔池困難，簡單焊穿。（5）鋁及鋁合金在液態(tài)能溶解大量的氫，固態(tài)幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和迅速冷卻的過程中，氫來不及溢出，極易形成氫氣孔?；≈鶜夥罩械乃?、焊接

4、資料及母材表面氧化膜吸附的水分，都是焊縫中氫氣的重要本源。所以，對氫的本源要嚴格控制，以防范氣孔的形成。6）合金元素易蒸發(fā)、燒損，使焊縫性能下降。7）母材基體金屬如為變形加強或固溶時效加強時，焊接熱會使熱影響區(qū)的強度下降。（8）鋁為面心立方晶格，沒有同素異構(gòu)體，加熱與冷卻過程中沒有相變，焊縫晶粒易粗大，不能夠經(jīng)過相變來細化晶粒。焊接方法幾乎各種焊接方法都能夠用于焊接鋁及鋁合金，但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應(yīng)性不同，各種焊接方法有其各自的應(yīng)用途合。氣焊和焊條電弧焊方法，設(shè)備簡單、操作方便。氣焊可用于對焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。焊條電弧焊可用于鋁合金鑄件的補焊。惰性氣體保護焊（TI

5、G或MIG方法是應(yīng)用最寬泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可采用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可采用鎢極氦弧焊、氬氦混雜鎢極氣體保護焊、消融極氣體保護焊、脈沖消融極氣體保護焊。消融極氣體保護焊、脈沖消融極氣體保護焊應(yīng)用越來越寬泛（氬氣或氬/氦混雜氣）氬弧焊依照電極的不相同分為：消融極氬弧焊和非溶化極氬弧焊兩種.1、非消融極氬弧焊的工作原理及特點非溶化極氬弧焊是電弧在非消融極（平時是鎢極）和工作之間燃燒，在焊接電弧周圍流過一種不和金屬起化學(xué)反響的惰性氣體（常用氬氣），形成一個保護氣罩，使鎢極端頭，電弧和溶池及已處于高溫的金屬不與空氣接觸，能防范氧化和吸取有害氣體。從而形成致密

6、的焊接接頭，其力學(xué)性能特別好。2、消融極氬弧焊的工作原理及特點焊絲經(jīng)過絲輪送時，導(dǎo)電嘴導(dǎo)電，在母材與焊絲之間產(chǎn)生電弧，使焊絲和母消融，并用惰性氣體氬氣保護電弧和熔融金屬來進行焊接的。它和鎢極氬弧焊的差異：一個是焊絲作電極，并被不斷消融填入熔池，冷凝后形成焊縫；另一個是采用保護氣體，隨著消融極氬弧焊的技術(shù)應(yīng)用，保護氣體已由單一的氬氣發(fā)展出多種混雜體的寬泛應(yīng)用，如Ar80%+C0220%富氬保護氣。平時前者稱為MIG后者稱為MAG從其操作方式看，目前應(yīng)用最廣的是半自動消融極氬弧焊和富氬混雜氣保護焊，其次是自動消融極氬弧焊。消融極氬弧焊與鎢極氬弧焊對照，有以下特點：1）效率高由于它電流密度大，熱量集

7、中，熔敷率高，焊接速度快；別的簡單引弧。2）需加強保護因弧光強烈，煙氣大，所以要加強保護。3.焊接資料（1）焊絲鋁及鋁合金焊絲的采用除考慮優(yōu)異的焊接工藝性能外，按容器要求應(yīng)使對接接頭的抗拉強度、塑性（經(jīng)過波折試驗）達到規(guī)定要求，對含鎂量高出3的鋁鎂合金應(yīng)滿足沖擊韌性的要求，對有耐蝕要求的容器，焊接接頭的耐蝕性還應(yīng)達到或湊近母材的水平。所以焊絲的采用主要依照以下原則：1）純鋁焊絲的純度一般不低于母材；2）鋁合金焊絲的化學(xué)成分一般與母材相應(yīng)或周邊；3）鋁合金焊絲中的耐蝕元素（鎂、錳、硅等）的含量一般不低于母材；4）異種鋁材焊接時應(yīng)按耐蝕較高、強度高的母材選擇焊絲；5）不要求耐蝕性的高強度鋁合金（熱

8、辦理加強鋁合金）可采用異種成分的焊絲，如抗裂性好的鋁硅合金焊絲SAlSi一1等（注意強度可能低于母材）。2）鎢極氬弧焊用的鎢極資料有純鎢、釷鎢、鈰鎢、鋯鎢四種。純鎢極的熔點和沸點高，不易消融揮發(fā)，電極燒損及尖端的污染較少，但電子發(fā)射能力較差。在純鎢中加入1%?2%氧化釷的電極為釷鎢極，電子發(fā)射能力強，贊同的電流密度高，電弧燃燒較牢固，但釷元素擁有必然的放射性，使用時應(yīng)采用合適的防范措施。在純鎢中加入1.8%?2.2%的氧化鈰（雜質(zhì)W0.1%）的電極為鈰鎢極。鈰鎢極電子逸出功低，化學(xué)牢固性高，贊同電流密度大，無放射性，是目前寬泛采用的電極。鋯鎢極可防范電極污染基體金屬，尖端易保持半球形，適用于交

9、流焊接。4、保護氣體（1）最常用的惰性氣體是氬氣。它是一種無色無味的氣體，在空氣和含量為0。935%（按體積計算），氬的沸點為-186C,介于氧和氦的沸點之間。氬氣是氧氣廠分餾液態(tài)空氣制取氧氣時的副產(chǎn)品。我國均采用瓶裝氬氣用于焊接，在室溫時，其充裝壓力為15MPa鋼瓶涂灰色漆，并標有“氬氣”字樣。純氬的化學(xué)成分要求為：Ar99.99%;He0.01%;O20.0015%;H24.0160?20010?1412?1812?1812?1414?18氬氣太小，保護收效差，被焊金屬有嚴重氧化現(xiàn)象。氬氣太大，由于氣流量大而產(chǎn)生紊流，使空氣入溶池，產(chǎn)生溶池保護收效差，焊縫金屬被氧化現(xiàn)象。所以流量必然要依照

10、板厚、大小、焊縫地址、接頭型式來定。詳盡以焊縫保護收效來決定，以被焊金屬不出現(xiàn)氧化為標準。被紊流氣卷電流五、鎢極13400C,在高溫時有強烈的電子發(fā)射能力，而且鎢極有很大的電流載流能力。、鎢極是高熔點資料，熔點為鎢極載流能力見下表：電極直流正接法時?1.020?80A?1.650?160A?2.0100?200A?3.0200?300A?4.0300?400A?5.0420?520A?6.0450?550A、鎢極表面要圓滑，端部要有必然磨尖，同心度要好，這樣焊接時高頻引弧好、電弧牢固性好,溶深深，溶2池能保持必然，焊縫成形好，焊接質(zhì)量好。、若是鎢極表面燒壞或表面有污染物、裂紋、縮孔等弊端時，這

11、樣焊接時高頻引弧困難，電弧不牢固，電弧3有漂移現(xiàn)象，熔池分別，表面擴大，熔深淺，焊縫成形差，焊接質(zhì)量差。、鎢極直徑大小是依照資料厚度、資料性質(zhì)、電流大小、接頭形式來決定，見下表：4焊接電流板厚(mm:鎢極直徑(mm)(A)0.5?1.035?400.8?1.035?501.0?1.640?701.5?1.650?852.0?2.0?2.550?1303.0?2.5?3.0120?150六、焊絲焊絲選綱要依照被焊資料來決定，一般以母材的成分性質(zhì)相同為準。焊接重要結(jié)構(gòu)時，由于高溫要燒損合金元素，所以選擇焊絲必然要高于母資料，把焊絲熔入熔池來補充合金元素?zé)龘p。鎢極氬弧焊，一種方法能夠不添絲自熔，消融

12、被焊母材；另一種要增加焊絲，電極消融金屬，同時焊絲熔入熔池，冷卻后形成焊縫。不銹鋼焊接時，焊絲與板厚和電流大小關(guān)系見下表：板厚電流(A)焊絲直徑(mm)(mm)0.530?50?1.00.830?50?1.01.035?60?1.61.545?80?1.62.075?120?2.03.0110?140?2.0隨著板厚增加、電流增大、焊絲直徑增粗鋁及鋁合金焊接時，焊絲與板厚、電流大小關(guān)系見下表:板厚氣流量(mm)電流(A)鎢極直徑(mm)焊絲直徑(mm)160?90/110?140?1.0?1.64?66?81.570?100/130?160?2.0290?120/150?180?2.0?3.0

13、?2.06?88?103120?180/170?220?3.0?4.08?124140?200/190?260?3.0?4.0?2.58?1210?146160?220/200?300?4.0?5.0?3.010?1812?20七、WSM（WSE）系列焊機面板上的各種旋鈕和調(diào)治方法，見說明書。八、直流氬弧焊與脈沖氬弧焊的差異：1、直流氬弧焊，即在直流正極性接法下以氬氣為保護氣，借助電極與焊件之間的電弧在必然的要求下（焊接電流），加熱消融母材，增加焊絲時焊絲也一同熔入熔池，冷卻形成的焊縫。2、脈沖氬弧焊，除直流鎢極氬弧焊的規(guī)范外，還可獨立地調(diào)治峰值電流、基值電流、脈沖寬度、脈沖周期或頻率等規(guī)范參

14、數(shù)，它與直流氬弧焊對照優(yōu)點以下：（1）增大焊縫的深寬比，在不銹鋼焊接時可將熔深寬增大到2:1（2）防范燒穿、在薄板焊接或厚板打底焊時，借助峰值電流經(jīng)過時間，將焊件焊透，在熔池明顯下陷從前即轉(zhuǎn)到基值電流，使金屬凝固。而且有小電流保持電弧直至下一次峰值電流循環(huán)。（3）減小熱影響區(qū)，焊接熱敏感資料時，減小脈沖電流經(jīng)過時間和基值電流值，能把熱影響區(qū)范圍降低到最小值，這樣焊接變形小。（4）增加熔池的攪拌作用，在相同的平均電流值時，脈沖電流的峰流值比恒定電流大，所以電弧力大，攪拌作用強烈，這樣有助于減少接頭底部可能產(chǎn)生氣孔和不熔合現(xiàn)象。在小電流焊接時，較大的脈沖電流峰值電流加強了電弧挺度，除掉了電弧漂移現(xiàn)

15、象。九、焊前準備和焊前沖刷：1、檢查焊機的接線可否吻合要求。2、水、電、氣可否接通，并按要求全部連接好，不能夠松動。3、對母材進行焊前檢查并沖刷表面。4、用工具沖刷，即用刷子或砂紙完整除掉母材表面水、油、氧化物等。5、重要結(jié)構(gòu)用化學(xué)沖刷法，沖刷表面的水、油、高熔點氧化膜、氧化物污染。簡單用丙酮沖刷，或用燒堿硫酸等方法沖刷。6、工作場所的清理，不能夠有易燃、易爆物，采用避風(fēng)措施等。十、焊接規(guī)范參數(shù)鎢極氬弧焊參數(shù)主若是電流、氬氣流量、鎢極直徑、板的厚度、接頭型式等不銹鋼氬弧規(guī)范列表以下:板材厚氣體流鎢極直徑焊絲直徑接頭型式焊接電流胸襟1.5平對接35-40A4-6增加絲35-45A4-640-70

16、A5-850-85A6-880-130A8-103.0120-150A10-12交流鋁合金規(guī)范參數(shù)以下：板材厚鎢極直徑焊絲直徑接頭型式焊接電流氣體流度量1.0平對接60-90A4-61.52.0增加絲70-100A6-82.090-120A8-103.0120-180A10-124.0140-200A12-146.0160-220A14-16十一、焊接操作1、焊前檢查設(shè)備、水、氣、電路可否正常，焊件和焊槍接法可否吻合要求，規(guī)范參數(shù)可否調(diào)試穩(wěn)定，全部通電源、水源、氣源。正常后，接2、焊接把焊槍的鎢極端部對準焊縫起焊點，鎢極與工件之間距離為1-3mm按下焊開關(guān)，提前送氣，高頻放電引弧，焊槍保持70-80。傾角，焊絲傾角為11-20焊槍作直線勻速搬動，并在搬動過程中觀察熔池，焊絲的送進速度與焊接速度要般配，焊絲不能夠與鎢極接觸，省得