铝焊接

铝焊接通用工艺铝焊接特点(1)铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、非常稳定，不易去除。阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护，防止其氧化。钨极氩弧焊时，选用交流电源，通过“阴极清理”作用，去除氧化膜。气焊时，采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时，可加大焊接热量，例如，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混合气体保护.(2)铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著，为了获得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。(3)铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大，因此，需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性显著提高，收缩率下降，热裂倾向也相应减小。根据生产经验，当含硅5%-6%时可不产生热裂，因而采用SAlSi(硅含量4.5%-6%)焊丝会有更好的抗裂性。(4)铝对光、热的反射能力较强，固、液转态时，没有明显的色泽变化，焊接操作时判断难。高温铝强度很低，支撑熔池困难，容易焊穿。(5)铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中，氢来不及溢出，极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分，都是焊缝中氢气的重要来源。因此，对氢的来源要严格控制，以防止气孔的形成。(6)合金元素易蒸发、烧损，使焊缝性能下降。(7)母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时，焊接热会使热影响区的强度下降。(8)铝为面心立方晶格，没有同素异构体，加热与冷却过程中没有相变，焊缝晶粒易粗大，不能通过相变来细化晶粒。铝合金焊接的难点铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50%以上;铝合金焊接有几大难点:1.合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍;2.铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3其熔点为2060℃),这就需要采用大功率密度的焊接工艺。3.铝合金焊接容易产生气孔。4.铝合金焊接易产生热裂纹。5.线膨胀系数大,易产生焊接变形。6.铝合金热导率大(约为钢的4倍),相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大2～4倍;因此,铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。焊接方法惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是我们现在所用方法，也是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛(氩气或氩/氦混合气)TIG焊1.焊接操作前须首先检查被焊工件部位有无氧化铝、油脂、涂层等垃圾物，焊前必须严格清理，否则极易引起飞溅和熔核成形不良，甚至会产生未焊透等质量的发生。2.焊接前须领会图纸的技术要求，严格按照图纸要求进行施工，在将焊接件按图纸尺寸要求定位好后，须用工艺撑杆加强、加固，以防止或减小在铝焊过程中产生的焊接变形，确保产品质量。3.焊接前检查所用钨电极是否符合当前焊接的板厚，否则将其更换成合适的钨电极4.在进行铝焊前，钨电极的伸出喷嘴的长度一般取钨电极直径的1—2倍。5.焊接前打开氩气瓶阀门，将氩气的焊接流量调至10L/min。6.调整好合适的电流，具体的不同板厚的焊接电流见下表。7.选用好合适的铝焊丝，不同板厚铝焊丝的选取见下表。8.在进行铝焊时，钨电极与焊件距离（弧长）以不超过钨电极直径的1.5倍。9.在焊接时一般焊丝与工件的角度成15˚夹角，而钨电极焊枪与工件成75˚夹角。10.在焊接时的焊接速度每分钟约为300—400毫米，具体情况跟据个人的实际能力而确定铝焊速度。11.焊接时手势须平稳，焊丝要均速送入溶池内。12.焊缝宽度须均匀、高低起伏应一致，焊缝应美观,漂亮。焊材焊丝弧长焊接方向钨电极焊接示意图铝焊中不同材料厚度与之相关的铝焊丝直径及电流参数表：铝材料厚度(mm)铝焊丝直径(mm)钨电极直径(mm)焊接电流(A)1.5Ø1.6Ø1.660—702.0Ø2.0Ø1.6—2.070—852.5Ø2.5Ø2.0—2.580—953.0Ø3.0Ø2.5—3.090—13013.注意事项13.1在操作前须严格按照图纸及工艺要求作相关的准备工作。13.2在操作前检查逆变式交直流氩弧焊机的电流选择开关是否在交流电的档位中。13.3钨极氩弧焊操作者，必须戴好头面罩、手套、穿好工作服、工作鞋，以避免电弧光中的紫外线和红外线灼伤。MIG焊1.工件清洁,焊接部位处必须打磨干净,以去除氧化膜,可用砂轮机安装铜丝轮或不锈钢丝轮打磨焊接处边缘部位,约为10～15mm范围,至光洁金属为止。2.确保送丝稳定,减少送丝阻力,是焊接稳定的关键问题。2.1焊接送丝较管采用聚四氟乙稀尼龙软管,使送丝滑动顺畅,且有一定硬度耐磨。2.2送丝机采用双主动轮送丝,且必须安导丝管(前主动轮与焊枪接头处)管中心与送丝轮槽对中,且对准送丝轮上切点,安装精确,（可克服焊丝顶弯现象)。2.3采用U型槽送丝轮,稍压紧即可。2.4专机自动焊接,应使用直枪,减少焊枪R角送丝阻力。2.5由于铝丝导电性良好,使用焊丝1.2mm时应使用1.6mm导电咀,(配用铬锆铜导电咀)。2.6保护气体采用隋性气体氩气,为使保护效果良好,应采用纯氩99.99%气体,也可采用混合气体保护。2.6.1氩气+（1～3)%二氧化碳,可简化焊丝及焊件表面清理,获及无气孔,强度和塑性好的焊缝,焊缝外观光顺平滑。2.6.2氩气+2%氧气,特别有利于清除气孔。3焊接规范：3.1直流反极性接法,即工件接“一”极,焊枪接“十”极,阴极破碎区大。3.2可选择较低的电弧电压,采用“亚射流过渡”焊接,焊接过程中发出轻微的“啪啪”声,此时焊接过程稳定,焊缝熔深大,焊缝成型美观。3.3焊接工件较厚也可以采用“射流过渡”焊接焊丝直径1.2mm焊接电流250～280A电弧电压22～24V气体流量25～28升/分。3.4根据工件不同厚度具体焊接规范如表：不同工件厚度选用焊丝直径不同,气流也不同,即板越厚,焊丝直径越大,焊接效率越高,气体流量也越大。板厚（mm）焊丝直径（mm）喷嘴直径（mm）焊接电流（A）电弧电压（V）氩气流量升/分焊接层数正/反3-51.220160-17018-1918-201/16-71.220180-19019-2018-201/18220190-24022-2420-231/1注:应配置50升/分流量计当板厚10mm以上时应考虑用砂轮机磨出V型槽,槽深约3～4mm即可进行焊接。4焊接操作技术：4.1引弧焊丝伸出长度距工件10～15mm,对准焊接处引弧焊接。4.2左向焊法,从左向右焊接,焊枪与工件后倾夹角角70～80°保持距离、保持夹角、匀速前进焊接。4.3立角焊可以下向焊法和上向焊法。4.4铝焊接焊速较快,当气体流量不纯或流量不大焊缝出现发黑和焊接两边处发黑现象,此时应加大气体流量,或减慢焊速,则焊缝时银白色,并在两边有发亮气体保护线。4.5工件焊接时应进到抽风处理。4.6焊枪软管弯曲,焊接时其弯曲直径应＞1.5米保持软管送丝顺畅。4.7焊接工件不得吹风焊接当穿堂风过大时,应加挡板进行焊接。4.8．送丝机应随时移动不同工种的焊接位置,保持送丝顺畅。4.9．焊接工件前应进行规范调试,可用模拟工艺板进行,调试准确后,方可进行焊接。4.10．每天工作完毕后,应关气瓶机和关机,剩余铝焊丝应用塑料胶袋包扎,防止氧化。4.11．喷咀使用一定时期应进行清洁一次,清除飞溅粘附物,保持通气顺畅。9注意事项：9.1焊接铝合金前先要清理铝合金表面,不能有油污,尘埃等存在,可以用丙酮清洗铝合金焊接处的表面,厚板铝合金要用钢丝刷清理,之后再加丙酮清洗。9.2焊丝的选择要尽量接近母材,选择铝硅或铝镁焊丝要根据焊缝要求决定;另外铝镁焊丝只能焊接铝镁材料,而铝硅焊丝既可以焊接铝硅也可以焊接铝镁材料。9.3在材料较厚时有必要对材料进行预热,以防止由于预热不够造成焊不透,在收弧时要以小电流收弧填坑。