為什么選擇鋁合金作為罐車材料？

為什么選擇鋁合金作為罐車材料？

在傳統(tǒng)觀念中，鋁合金比較輕，但比較軟，強(qiáng)度不高，其實(shí)這是一種誤解，鋁合金在交通工具上的應(yīng)用開始于100多年前，早在1903年，懷特兄弟發(fā)明首架飛機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)上就采用了鋁合金材料，應(yīng)用于航天飛機(jī)、輪船、汽車、火車等等交通工具。鋁合金焊接出的產(chǎn)品對(duì)于設(shè)備制造商來說，鋁材好處多多——高強(qiáng)度重量比、高耐腐蝕性、高導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，都使它成為焊接行業(yè)非常普遍的材料。相比鋼和其他合金而言，鋁合金具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1質(zhì)量輕

鋁的密度低，只有2.7g/cm3，同樣體積的鋁合金幾乎只有鋼的1/3重量。鋁合金在罐車上的應(yīng)用，極大的減輕了其自重。例如，一個(gè)45m3的罐車，如果用鋁合金制造，相比鋼材制造來說可以減輕5T的自重。

2耐腐蝕性強(qiáng)

鋁合金有比鋼無法比擬的耐腐蝕性，用鋁合金制造的罐體，內(nèi)部不需要涂任何防護(hù)層就可以運(yùn)輸各種液體或液化氣。這也是為什么像BP、SHELL這些國(guó)際石油巨頭強(qiáng)制使用鋁合金罐體運(yùn)輸石油的原因，因?yàn)殇X合金罐體有很好的抗腐蝕性，從而保證油品更清潔。

3可加工性好

鋁作為地殼中含量第三豐富的無素，儲(chǔ)量非常豐富（8.23%）。鋁合金也是除鋼鐵之外第二大廣泛應(yīng)用的金屬，加工藝已經(jīng)非常成熟。MIG、TIG、電阻焊、FSW等焊接方法都可以用來焊接鋁合金。同時(shí)，鋁合金也可以進(jìn)行彎曲、沖壓和深拉加工。

簡(jiǎn)單的介紹下鋁合金焊接及金屬焊接中我們需要采用的幾種位置焊接的操作要領(lǐng)：

一、平焊

1) 開始時(shí)，傾斜角適當(dāng)增大，當(dāng)溫度升高時(shí)傾斜角相應(yīng)減少；

2) 焊絲與焊炬的夾角保持在90°左右；

3) 焊絲始終浸在熔池內(nèi)，并不斷地?cái)嚢枞鄢兀?

4) 焊薄件時(shí)焊絲可作上下運(yùn)動(dòng)；

5) 結(jié)束時(shí)，焊炬慢慢堤起，縮小尾部熔池。

6）焊條直線速度不要過慢,否則容易造成熔渣過厚,看不清熔池,難于操作。

二、立焊

1)應(yīng)采用能率較小的火焰進(jìn)行焊接；

2) 嚴(yán)格控制熔池溫度，熔池面積不能太大，熔池深度也應(yīng)小些。焊接電流應(yīng)較平焊小10—15%。；

3) 焊炬應(yīng)沿焊接方向向上傾斜一定角度，一般與焊件保持60--80°；

4) 為控制熔池溫度，焊炬隨時(shí)作上下運(yùn)動(dòng)，使熔池有冷卻的機(jī)會(huì)，保證熔池受熱適當(dāng)；

5)可用半圓弧形的橫向擺動(dòng)加挑?。缁。┑牟僮鞣?。

三、橫焊

1) 采用較小的火焰能率來控制熔池溫度；

2) 薄件采用左焊法。但焊炬也應(yīng)向上傾斜，使火焰氣流直接朝向焊縫，利用氣流的壓力阻礙熔化金屬?gòu)娜鄢亓鞒觯?

3) 焊接時(shí)，焊炬一般不作橫向擺動(dòng)，但焊較厚焊件時(shí)，可作小的斜環(huán)形運(yùn)動(dòng)。

四、仰焊

1) 采用能率較小的火焰進(jìn)行焊接；

2) 操作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格保證坡口兩側(cè)根部的熔合，嚴(yán)格掌握熔池的大小和溫度，要使液態(tài)金屬始終處于粘稠狀態(tài)，以防下墜；

3) 坡口角度應(yīng)略大于平焊，以保證操作方便，要注意操作姿勢(shì)，注意金屬飛濺和跌落的液態(tài)金屬趟傷。

4) 焊接帶坡口的仰焊焊縫的首層時(shí)，焊條與坡口兩側(cè)成90°角。與焊接方向成70—80°角，用短弧做前后推拉的動(dòng)作，熔池宜薄不宜厚，并確保與母材熔合良好。熔池溫度過高時(shí)可以抬弧，使溫度稍微降低，焊接其余各層時(shí)，焊條橫擺并在兩側(cè)做穩(wěn)弧動(dòng)作。

以上是為大家簡(jiǎn)說的鋁合金焊接及金屬焊接中常用的幾種位置焊接的操作要領(lǐng)，如還有什么不明白或需要了解的可與河南獲嘉明星機(jī)械聯(lián)系。

鋁材焊接出現(xiàn)不穩(wěn)定的送絲和電弧如何解決呢？

首先我們焊工應(yīng)該遵循以下幾個(gè)準(zhǔn)則，以避免不穩(wěn)定送絲和電弧問題，采用專為鋁設(shè)計(jì)的焊接電源及耗材。使用合適的焊割導(dǎo)電嘴（與焊絲直徑相匹配的尺寸）。采用專為鋁線焊接設(shè)計(jì)的導(dǎo)電嘴；如果在焊接鋁時(shí)使用專為鋼線焊接設(shè)計(jì)的導(dǎo)電嘴，會(huì)導(dǎo)致過度回?zé)?

導(dǎo)電嘴應(yīng)埋設(shè)在1/8到?英寸的氣杯里，以確保噴嘴的氣體冷卻是合適的，用于飛濺控制。電弧燃燒會(huì)引起導(dǎo)電嘴磨損，這是個(gè)問題。為了避免這種情況，可以根據(jù)需要更換導(dǎo)電嘴。

選擇正確的驅(qū)動(dòng)輥類型。在將鋁焊絲送到焊縫處時(shí)，有助于防止送絲。上述問題，大多數(shù)都會(huì)導(dǎo)致鋁線削峰，起因是糟糕的安裝以及驅(qū)動(dòng)輥的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)。削峰產(chǎn)生后，會(huì)阻塞焊槍內(nèi)襯墊，限制金屬絲的自由流動(dòng)?？梢园褜殇X設(shè)計(jì)的U型槽驅(qū)動(dòng)輥裝在送絲機(jī)里。雖然焊縫所處的位置不同，但是它們也有著共同的規(guī)律，實(shí)踐證明，選擇合適的焊接工藝參數(shù)、保持正確的焊條角度和掌握好運(yùn)條三個(gè)動(dòng)作、嚴(yán)格地控制熔池的溫度，焊接立焊時(shí)，就能得到優(yōu)良的焊縫質(zhì)量和美觀的焊縫成型。V形槽驅(qū)動(dòng)輥會(huì)把鋁線壓縮、變形，引起不穩(wěn)定的電弧狀態(tài)。

小心地將驅(qū)動(dòng)輥排成一行，始終保持持續(xù)喂線所需的至低驅(qū)動(dòng)輥壓力。定期維護(hù)、定期更換磨損件，包括驅(qū)動(dòng)輥、襯墊和進(jìn)口導(dǎo)板，也有助于防止送絲問題的產(chǎn)生。使用推拉送絲機(jī)或滑槍，可以達(dá)到至佳焊絲輸送水平。

絕大多數(shù)的推拉式送絲機(jī)，有兩個(gè)襯墊：一個(gè)導(dǎo)管襯套，可以持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間，滑槍里一個(gè)頭管襯套，可以防止滑槍的快速磨損。定期更換這兩個(gè)襯墊，以防某天突然堵塞，成為麻煩。

盡量減少焊縫變色、發(fā)黑的幾率

當(dāng)氧通過空氣進(jìn)入到氣體防護(hù)罩時(shí)，濕氣和污染物會(huì)增加填充金屬絲燃燒（氧化）的幾率，使焊縫變色、發(fā)黑 。使用某些填料金屬的也可能產(chǎn)生類似問題。

焊縫變色、發(fā)黑，使焊接效果看起來很糟糕，其實(shí)是個(gè)很容易避免的問題。4XXX系列的填充金屬絲，與5XXX系列合金相比，焊接變色、發(fā)黑的幾率較少一些，5XXX系列合金中的鎂，在電弧焊接使氣化，然后在焊縫旁邊凝結(jié)成黑色煙灰。

絕大多數(shù)的4XXX系列合金，含有少量鎂或基本不含鎂。而且，焊工可以通過減小焊槍焊接的角度，來增加氣罩杯的大小，使氣杯靠近母材，使氣杯中的飛濺不能累積起來，并仔細(xì)地將電弧罩起。通常焊工在焊接鋼材時(shí)，會(huì)拖動(dòng)焊槍?，F(xiàn)在，采用以某個(gè)角度推動(dòng)的方式，焊接前先做電弧清潔。保持這個(gè)角度，持續(xù)清潔焊縫，降低發(fā)黑率。焊接加工廠明星機(jī)械分享：鈦及鈦合金的焊接性⑴化學(xué)活性大鈦和鈦合金不僅在熔化狀態(tài)，即使在400℃以上的高溫固態(tài)也極易被空氣、水分、油脂、氧化皮等污染，吸收O2、N2、H2、C等元素，使焊接接頭的塑性及沖擊韌度下降，并易引起氣孔。

厚板與薄板的焊接

1、用熔化極氣體保護(hù)（GMAW）和藥芯焊絲氣體保護(hù)焊（FCAW）焊接鋼制工件時(shí)，如果工件的板厚超過了焊機(jī)可以達(dá)到的大焊接電流，將如何進(jìn)行處理？

解決的方法是焊前預(yù)熱金屬。采用丙烷、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的氣體或一炔焊炬對(duì)工件焊接區(qū)域進(jìn)行預(yù)熱處理，預(yù)熱溫度為150～260℃，然后進(jìn)行焊接。對(duì)焊接區(qū)域金屬進(jìn)行預(yù)熱的目的是防止焊縫區(qū)域冷卻過快，不使焊縫產(chǎn)生裂紋或未熔合。

2、如果需要采用熔化極氣體保護(hù)焊或藥芯焊絲氣體保護(hù)焊將一薄金屬蓋焊接在較厚鋼管上，進(jìn)行焊接時(shí)如果不能正確調(diào)整焊接電流，可能會(huì)導(dǎo)致兩種情況：

一是為了防止薄金屬燒穿而減小焊接電流，此時(shí)不能將薄金屬蓋焊接到厚鋼管上；二是焊接電流過大會(huì)燒穿薄金屬蓋。這時(shí)應(yīng)如何進(jìn)行處理？

主要有兩種解決方法。

① 調(diào)整焊接電流避免燒穿薄金屬蓋，同時(shí)用焊炬預(yù)熱厚鋼管，然后采用薄板焊接工藝對(duì)兩金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接。

② 調(diào)整焊接電流以適合于厚鋼管的焊接。進(jìn)行焊接時(shí)，保持焊接電弧在厚鋼管上的停留時(shí)間為90%，并減少在薄金屬蓋上的停留時(shí)間。應(yīng)指出，只有當(dāng)熟練掌握這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，才能得到良好的焊接接頭。

3、當(dāng)將一薄壁圓管或矩形薄壁管件焊接到一厚板上時(shí)，焊條容易燒穿薄壁管部分，除了上述兩種解決方法，還有其他的解決方法嗎？

有，主要是在焊接過程中采用一個(gè)散熱棒。如將一個(gè)實(shí)心圓棒插入薄壁圓管中，或?qū)⒁粚?shí)心矩形棒插入矩形管件中，實(shí)心棒將會(huì)帶走薄壁工件的熱量并防止燒穿。一般來說，在多數(shù)供貨的中空管或矩形管材料中都緊密安裝了實(shí)心圓棒或矩形棒。焊接時(shí)應(yīng)注意將焊縫遠(yuǎn)離管子的末端，管子的末端是易發(fā)生燒穿的薄弱區(qū)域。適當(dāng)?shù)臅r(shí)候選擇含有硅的填充金屬絲，能減少收縮壓力，有助于避免應(yīng)力裂紋。