氣孔產(chǎn)生原因:鋁焊接氣孔主要是氫進(jìn)入焊接熔池而形成的。氫來源有:材料、焊絲、保護(hù)氣體、送絲機(jī)構(gòu)、焊工的手套和環(huán)境濕度太高等,如焊絲被污染、材料及焊絲本身的氧化膜、送絲機(jī)構(gòu)上有油污或汗?jié)n等。預(yù)防措施:
6.1.1材料及焊絲內(nèi)的含氫量≤0.4mL /100g;
6.1.2 被焊件表面應(yīng)去除油污及氧化膜,存放時間不超過4h。表面清理后應(yīng)用干燥、潔凈、不起毛的物件覆蓋坡口及兩側(cè);
6.1.3 焊絲盡量使用拋光焊絲,不然處理方法同上;
6.1.4 保護(hù)氣體內(nèi)雜質(zhì)含量:H2≤0.001%;O2≤0.02%;N2≤0.1%;H2O≤0.02%;
6.1.5保護(hù)氣體管路:一般采用不銹鋼管或銅管,軟管采用塑料管而不能用橡膠等易吸水的軟管;焊前應(yīng)檢查冷卻水管道,確保不會漏水;當(dāng)環(huán)境濕度很大時,應(yīng)對保護(hù)氣體進(jìn)行加熱對管路進(jìn)行吹掃;
6.1.6 送絲機(jī)構(gòu):不得有油污,送絲管采用聚四氟乙烯管或尼龍,并焊前清理管內(nèi)污染和冷凝水;
6.1.7現(xiàn)場環(huán)境:溫度不宜超過25℃,相對濕度不超過50%,保持環(huán)境清潔;
6.1.8焊工:工作服裝盡量是白色的,以便能及時發(fā)現(xiàn)和清理污染。焊時注意汗水和油漬不要再次污染焊件;
6.1.9 在焊前都應(yīng)在試板上試焊,以便檢查保護(hù)氣體和管路是否合格。
6.1.10 焊接工藝上預(yù)防措施:用雙面焊代替單面焊;每道焊縫薄時比厚時有利于氣孔逸出;大直徑焊絲有利于減少氣孔;焊前預(yù)熱、焊后緩冷;降低電弧電壓、電流、降低焊接速度,有利于減少氣孔。
6.2 裂紋產(chǎn)生原因:材料焊接性較差;選擇焊絲時沒考慮抗裂性;結(jié)構(gòu)的拘束度過大。預(yù)防措施:
6.2.1 對焊接性較差的鋁材在焊接前應(yīng)考慮其抗裂性而不能只考慮強(qiáng)度;必要時可考慮對焊件進(jìn)行退火后焊接,焊后再淬火時效。
6.2.2 選擇抗裂紋性好的焊絲,如含Si等低熔點元素的焊絲。
6.2.3 盡量減少焊接接頭的拘束度,合理安排焊接順序,讓焊縫能夠有橫向收縮余量,以減小焊接應(yīng)力。沒有必要定位焊的就不要焊定位焊,能雙面定位焊的就不要單面定位焊。
6.2.4 盡量面焊為雙面焊。
探傷要求:
1.封頭拼縫焊后應(yīng)進(jìn)行RT,成形后再按規(guī)定RT或PT。
2.A、B類焊縫一般進(jìn)行RT。
3.容器上的C、D類焊接接頭進(jìn)行PT。
4.鋁材表面補(bǔ)焊焊縫進(jìn)行PT。
5.鋁卡具和拉筋的臨時固定連接焊縫拆除后的焊痕等進(jìn)行PT。
6.其他圖樣要求探傷的部位。
表1 同牌號鋁焊接用焊絲
同牌號母材牌號
焊 絲
同牌號母材牌號
焊 絲
1060
SAL-3
5052
SAlMg-1
1050A
SAL-3
5A02
SAlMg-1
5A03
SAlMg-2
1200
SAL-1
5083
SAlMg-3
3003
SAlMn
5A05
SAlMg-5
3004
SAlMn
6061
SAlMg-1
SAlMg-5
SAlSi-1
表2 異種鋁焊絲焊接用焊絲
異種母材
焊 絲
純鋁+鋁錳合金
SAlMn
純鋁、鋁錳合金+5052、5A02
SAlMg-1、SAlMg-5
純鋁、鋁錳合金+5A03
SAlMg-2
純鋁、鋁錳合金+5083、5086
SAlMg-3
純鋁、鋁錳合金+5A06、5A05
SAlMg-5
表3 針對不同的材料和性能要求選擇焊絲
材 料
按不同性能要求推薦的焊絲
要求高強(qiáng)度
要求高延性
要求焊后陽極化后顏色匹配
要求高強(qiáng)度
要求焊接時裂紋傾向低
1100
SAlSi-1
SAl-1
SAl-1
SAl-1
SAlSi-1
2A16
SAlCu
SAlCu
SAlCu
SAlCu
SAlCu
3A21
SAlMn
SAl-1
SAl-1
SAl-1
SAlSi-1
5A02
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
5A05
LF14
LF14
SAlMg-5
SAlMg-5
LF14
5083
ER5183
ER5356
ER5356
ER5356
ER5183
5086
ER5356
ER5356
ER5356
ER5356
ER5356
6A02
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlSi-1
SAlSi-1
6063
ER5356
ER5356
ER5356
SAlSi-1
SAlSi-1
7005
ER5356
ER5356
ER5356
ER5356
X5180
7039
ER5356
ER5356
ER5356
ER5356
X5180
注:ER鋁焊絲為美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AWS A5.10。
表4 一般用途焊接時焊絲選用
母材之一
母材之二
7005
6A02
6061
6063
5083
5086
5A05
5A06
5A03
5A02
3A21
3003
2A16
2B16
2A12
2A
與母材配用的焊絲
SAlMg-5
SAlSi-1
ER5356
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMn
-
-
SAl-1
SAl-2
SAl-3
2A12
2A14
-
-
-
-
-
-
-
-
SAlSi-1
BJ-380A
2A16
2B16
-
-
-
-
-
-
-
SAlCu
3A21
3003
SAlMg-5
SAlSi-1
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlSi-1
SAlMn
SAlMg-3
5A02
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
SAlMg-5
5A03
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
5A05
5A06
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
LF14
5083
5086
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
6A02
6061
6063
SAlMg-5
SAlSi-1
SAlSi-1
7005
X5180
鋁焊絲焊接鋁箱技術(shù)
(1)選擇鋁焊絲
一般選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。
(2)選取焊接方法和參數(shù)
一般以左焊法進(jìn)行,焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時,以右焊法進(jìn)行,焊炬和工件成90°角。
(3)焊前準(zhǔn)備
采用化學(xué)或機(jī)械方法,嚴(yán)格清理焊縫坡口兩側(cè)的表面氧化膜。
機(jī)械清理可采用風(fēng)動或電動銑刀,還可采用刮刀、銼刀等工具,對于較薄的氧化膜也可用0.25mm的銅絲刷打磨清除氧化膜。
清理好后立即施焊,如果放置時間超過4h,應(yīng)重新清理。
(4)鋁箱中鋁及鋁合金材料特點
鋁是銀白色的輕金屬,具有良好的塑性、較高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,同時還具有抗氧化和抗腐蝕的能力。鋁極易氧化產(chǎn)生三氧化二鋁薄膜,在焊縫中容易產(chǎn)生夾雜物,從而破壞金屬的連續(xù)性和均勻性,降低其機(jī)械性能和耐腐蝕性能。
(5)鋁箱中鋁及鋁合金材料鋁合金材料的焊接難點
極易氧化。在空氣中,鋁容易同氧化合,生成致密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm),熔點高(約2050℃),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合金的熔點(約600℃左右)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3,約為鋁的1.4倍,氧化鋁薄膜的表面易吸附水分,焊接時,它阻礙基本金屬的熔合,極易形成氣孔、夾渣、未熔合等缺陷,引起焊縫性能下降。
鋁及鋁合金焊接篇
Q :為什么叫純鋁?它們是如何分類的?
A:工業(yè)純鋁:含鋁量≥99.00% 。
國產(chǎn)牌號:L1、L2、L3、L4、L5
國際型號:1060、1035、1100、1200、1370等
國產(chǎn)焊絲牌號:HS301
Q: 為什么叫鋁合金?它們是如何分類的?
A :在鋁材中加入鎂、硅、錳、銅、鋅等合金元素,形成不同的組織和性能,形成不同系列的鋁合金材料,如:
〈1〉鋁銅合金LY19、2014、2219、2024
〈2〉鋁錳合金
LF21、3003、3005、3105國產(chǎn)焊絲牌號:HS321
〈3〉鋁硅合金
LT1、4A11、4043、4047國產(chǎn)焊絲牌號:HS311
〈4〉鋁鎂合金
LF2--LF16、5005、5052、5182、5356國產(chǎn)焊絲牌號: HS331
〈5〉鋁鎂硅合金LD2、LD31、6061、6063、6070
〈6〉鋁銅鎂鋅合金7005、7050、7075、7475
〈7〉鋁銅鎂鋰合金8090等
Q :為什么MIG焊鋁要用亞射流過渡?
A:亞射流過渡—在射流過渡的電弧成分中調(diào)試出3—5%的短路過渡成分,電弧長度較短,電弧不漂移,氣體保護(hù)和陰極霧化效果好,產(chǎn)生氣孔的傾向小,焊縫內(nèi)在質(zhì)量高。
Q :為什么MIG焊鋁的工藝難題較多?
A: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。
Q :為什么MIG焊鋁要用Φ1.2/Φ1.6焊絲?
A :MIG焊鋁時,因焊絲的熔化速度很快,送絲速度高;鋁焊絲剛性小,比較軟,推絲送進(jìn)時,細(xì)焊絲容易堆絲打彎,影響正常焊接。所以一般使用Φ1.2/Φ1.6鋁焊絲。
Q: 什么叫清潔寬度?
A :TIG交流和MIG直流反接焊鋁時,負(fù)電極(母材)表面上集中發(fā)射電子的光亮微小區(qū)域—“陰極霧化區(qū)”,此區(qū)域為清潔寬度,清理鋁表面氧化膜。
鋁焊絲特性介紹及使用存放說明
1、4043(鋁焊條/鋁焊絲)特性如下:主要元素合金有:硅。不可以熱處理,熔化溫度為:574℃~632℃,抗腐蝕能力:B(Gen)A(Sc c ),導(dǎo)電率:42%IACS(-O),密度:2.67克/㎝3,陽極化處理后為灰色。4043鋁焊條是目前用途廣的焊接材料之一,廣泛用于MIG焊及TIG焊。加入硅的作用是增加焊料的流動性,以便于焊接操作。
2、4047(鋁焊條/鋁焊絲)特性如下:主要元素合金有:硅。不可以熱處理,熔化溫度為:577℃~582℃,抗腐蝕能力:B(Gen)A(Sc c ),導(dǎo)電率:41%IACS(-O),密度:2.66克/㎝3,陽極化處理后為灰黑色。4047鋁焊條是主要被用于鋁合金材料的釬焊。
3、5183(鋁焊條/鋁焊絲)特性如下:主要元素合金有:鎂、錳、鉻。不可以熱處理,熔化溫度為:579℃~638℃,抗腐蝕能力:A(Gen)A(Sc c ),,密度:2.66克/㎝3,陽極化處理后為白色。5183鋁焊條于1957年被發(fā)明,用于5083及類似的高強(qiáng)度的鋁合金材料的焊接,它的焊接強(qiáng)度要5356.
4、5356(鋁焊條/鋁焊絲)特性如下:主要元素合金有:鎂、錳、鉻、鈦。不可以熱處理,熔化溫度為:571℃~635℃,抗腐蝕能力:A(Gen)A(Sc c ),導(dǎo)電率:27%IACS(-H12),密度:2.66克/㎝3,硬度(BHN):105(-H18)陽極化處理后為白色。
5、5556(鋁焊條/鋁焊絲)特性如下:主要元素合金有:鎂、錳、鉻、鈦。不可以熱處理,熔化溫度為:570℃~635℃,抗腐蝕能力:A(Gen)A(Sc c ),密度:2.66克/㎝3,陽極化處理后為白色。
現(xiàn)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于:汽車制造、制冷、化工、造船、自行車、運動、器材、集裝箱、空分、航天航空等行業(yè)。主要產(chǎn)品形態(tài)有鋁焊條、鋁焊絲、鋁焊環(huán)、
使用及存放說明:
1、產(chǎn)品拆封后,在保質(zhì)期內(nèi)你可以直接施焊,不需要任何焊前處理。產(chǎn)品出廠包裝密封條件下可保存二年
以上,拆去包裝后在通常大氣環(huán)境下可保質(zhì)三個月;
2、產(chǎn)品應(yīng)置于通風(fēng)、干燥及酸、堿、油介質(zhì)隔離的地方存放;
3、產(chǎn)品在運輸中應(yīng)避免摔撞和受潮,以免損壞焊絲盤和影響焊絲質(zhì)量;
4、焊絲拆去包裝后,建議在焊絲上方施加適當(dāng)?shù)姆缐m遮蓋物;
5、對于超過保質(zhì)期的焊絲,建議在焊前進(jìn)行焊絲表面清理;
6、焊接過程中的電弧會你的眼睛,請注意保護(hù)。
鎳基合金焊絲焊接注意事項:
1、焊接處須油污、鐵銹、水份等表面雜質(zhì)。
2、焊接時,采用小線能量,建議采用較低的道間溫度。
3、所使用的氬氣的純度要在以上且氣體的流量控制要適當(dāng),通常焊接電流在100-200A時,氣體流量約為10-15L/min。
4、施焊時有適當(dāng)?shù)脑O(shè)施,否則保護(hù)氣體易受風(fēng)的影響而致氣體保護(hù)不良。使焊道劣化而發(fā)生氣孔。
5、適當(dāng)選擇噴嘴及控制鎢電的恰當(dāng)伸岀長度。
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