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鋁合金材料的焊接優(yōu)勢

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鋁及鋁合金資料密度低，強度高，熱電導率高，耐腐蝕才能強，具有杰出的物理特性和力學功能，因而廣泛應(yīng)用于工業(yè)商品的焊接構(gòu)造上。長期以來，因為焊接辦法及焊接技術(shù)參數(shù)的選擇不當，構(gòu)成鋁合金零件焊接后因應(yīng)力過于會集發(fā)生嚴峻變形，或因為焊縫氣孔、夾渣、未焊透等缺點，致使焊縫金屬裂紋或原料疏松，嚴峻影響了商品質(zhì)量及功能。

1.鋁合金材料特點

鋁是銀白色的輕金屬，具有杰出的塑性、較高的導電性和導熱性，一起還具有抗氧化和抗腐蝕的才能。鋁很簡單氧化發(fā)生三氧化二鋁薄膜，在焊縫中簡單發(fā)生夾雜物，然后損壞金屬的連續(xù)性和均勻性，降低其機械功能和耐腐蝕功能。常見鋁合金母材和焊絲的化學成分及機械功能。

2.鋁合金資料的焊接難點

? ?(1)很簡單氧化。在空氣中，鋁簡單同氧化合，生成細密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm)，熔點高(約2050℃)，遠遠超越鋁及鋁合金的熔點(約600℃擺布)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3，約為鋁的1.4倍，氧化鋁薄膜的外表易吸附水分，焊接時，它阻止根本金屬的熔合，很簡單構(gòu)成氣孔、夾渣、未熔合等缺點，引起焊縫功能降低。

? ?(2)易發(fā)生氣孔。鋁和鋁合金焊接時發(fā)生氣孔的首要原因是氫，因為液態(tài)鋁可溶解很多的氫，而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫，因而當熔池溫度疾速冷卻與凝結(jié)時，氫來不及逸出，簡單在焊縫中集合構(gòu)成氣孔。氫氣孔目前難于完全避免，氫的來歷很多，有電弧焊氣氛中的氫，鋁板、焊絲外表吸附空氣中的水分等。實踐證明，即便氬氣按GB/T4842標準需求，純度到達99.99%以上，但當水分含量到達20ppm時，也會呈現(xiàn)很多的細密氣孔，當空氣相對濕度超越80%時，焊縫就會顯著呈現(xiàn)氣孔。

? (3)焊縫變形和構(gòu)成裂紋傾向大。鋁的線脹大系數(shù)和結(jié)晶縮短率約比鋼大兩倍，易發(fā)生較大的焊接變形的內(nèi)應(yīng)力，對剛性較大的構(gòu)造將促進熱裂紋的發(fā)生。

? ?(4)鋁的導熱系數(shù)大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍，因而，焊接鋁和鋁合金時，比焊鋼要耗費更多的熱量。

? (5)合金元素的蒸騰的燒損。鋁合金中含有低沸點的元素(如鎂、鋅、錳等)，在高溫電弧效果下，很簡單蒸騰燒損，然后改動焊縫金屬的化學成分，使焊縫功能降低。

? (6)高溫強度和塑性低。高溫時鋁的強度和塑性很低，損壞了焊縫金屬的成形，有時還簡單構(gòu)成焊縫金屬塌落和焊穿表象。

? (7)無色彩改變。鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時，無顯著的色彩改變，使操作者難以把握加熱溫度。

? 3.鋁合金資料焊接的技術(shù)辦法

? (1)焊前預(yù)備

??選用化學或機械辦法，嚴厲整理焊縫坡口兩邊的外表氧化膜。

??化學清潔是使用堿或酸清潔工件外表，該法既可去掉氧化膜，還可除油污，具體技術(shù)進程如下：體積分數(shù)為6%～10%的氫氧化鈉溶液，在70℃擺布浸泡0.5min→水洗→體積分數(shù)為15%的硝酸在常溫下浸泡1min進行中和處置→水洗→溫水洗→枯燥。洗好后的鋁合金外表為無光澤的銀白色。

??機械整理可選用風動或電動銑刀，還可選用刮刀、銼刀等東西，關(guān)于較薄的氧化膜也可用0.25mm的銅絲刷打磨清除氧化膜。

??整理好后當即施焊，假如放置時刻超越4h，應(yīng)從頭整理。

? (2)斷定安裝空隙及定位焊距離

施焊進程中，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，并有燒穿的能夠。適宜的定位焊距離能保證所需的定位焊空隙，因而，選擇適宜的安裝空隙及定位焊距離，是削減變形的一項有用辦法。

?(3)選擇焊接設(shè)備

??目前市場上焊接商品品種較多，通常情況下宜選用溝通鎢**氬弧焊(即TIG焊)。它是在氬氣的維護下，使用鎢電**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。該焊機作業(yè)時，因為溝通電流的**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。正接的半波時間鎢**能夠發(fā)射滿足的電子而又不致于過熱，有利于電弧的安穩(wěn)。反接的半波時間工件外表生成的氧化膜很簡單被整理掉而取得外表亮光美觀、成形杰出的焊縫。

? (4)選擇焊絲

??通常選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。

? (5)選擇焊接辦法和參數(shù)

??通常以左焊法進行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時，以右焊法進行，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，以多層焊完成。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，當管徑為200mm，壁厚為6mm時，應(yīng)選用直徑為3～4mm的鎢**，以220～240A的焊接電流，直徑為4mm的填充焊絲，以1～2層焊完。