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都说铝合金焊接难,看完什么问题都解决了

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文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-03-02 15:41:00

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金,铝合金的焊接,也是焊接工作人员非常关注的内容,因此,顺锦达小编业为大家收集普及一下铝合金的焊接知识,希望不辜负大家的期望。

铸造铝合金系列:

铸造铝合金(ZL)按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类,代号编码分别为100、200、300、400。

高强度铝合金:

高强度铝合金指其抗拉强度大于480MPa的铝合金,主要是压力加工铝合金中防锈铝合金类、硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。

铝合金的焊接:铝合金材料主要焊接工艺为钨极氩弧焊TIG、气体保护焊MIG、搅拌摩擦焊FSW、电阻点焊

铝合金焊接保护措施

(1)焊前用化学+机械的方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物,顺序是先化学清洗,后机械打磨。

(2)焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护。

(3)在气焊时,采用熔剂,在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。

焊接难点

(1)极易氧化。在空气中,铝容易同氧化合,生成致密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1~0.2μm),熔点高(约2050℃),远远超过铝及铝合金的熔点(约600℃左右)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3,约为铝的1.4倍,氧化铝薄膜的表面易吸附水分,焊接时,它阻碍基本金属的熔合,极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷,引起焊缝性能下降。

(2)易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢,由于液态铝可溶解大量的氢,而固态铝几乎不溶解氢,因此当熔池温度快速冷却与凝固时,氢来不及逸出,容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔难于完全避免,氢的来源很多,有电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面氧化膜吸附空气中的水分等。实践证明,即使氩气按GB/T4842标准要求,纯度达到99.99%以上,但当水分含量达到20ppm时,也会出现大量的致密气孔,当空气相对湿度超过80%时,如果不采取加热等措施,焊缝就会明显出现气孔。同时,采用小电流慢速焊,加大焊缝冷却时间,并利用焊丝电弧进行熔池搅动,可以较好的帮助气体排出熔池。

(3)焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍,易产生较大的焊接变形的内应力,对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。

(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍,因此,焊接铝和铝合金时,比焊钢要消耗更多的热量。

(5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧作用下,极易蒸发烧损,从而改变焊缝金属的化学成分,使焊缝性能下降。

(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低,破坏了焊缝金属的成形,有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。

(7)无色彩变化。铝及铝合金从固态转为液态时,无明显的颜色变化,使操作者难以掌握加热温度。

缺陷修复

铝合金在生产过程中,容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如何修复铝合金铸件气孔等缺陷呢?如果用电焊、氩焊等设备来修补,由于放热量大,容易产生热变形等副作用,无法满足补焊要求。

冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区域小,不会造成基材退火变形,不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。而且熔接强度高,补材与基体同时熔化后的再凝固,结合牢固,可进行磨、铣、锉等加工,致密不脱落。冷焊修复机是修补铝合金气孔、砂眼等细小缺陷的理想方法。

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