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目前市場上焊接商品品種較多,通常情況下宜選用溝通鎢極亞弧焊(即TIG焊)。它是在亞氣的維護(hù)下,使用鎢電極與工件問發(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(jī)作業(yè)時,因?yàn)闇贤娏鞯臉O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。正接的半波時間鎢極能夠發(fā)射滿足的電子而又不致于過熱,有利于電弧的安穩(wěn)。打底的搖擺焊比較簡單,現(xiàn)在一般人都會,如果運(yùn)用得當(dāng)就能獲得根部形成較平滑、均勻、缺陷比較少的根部焊縫。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。
河南省獲嘉明星機(jī)械有限公司多年來憑借優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量,的服務(wù)精神,在市場上取得不凡的業(yè)績,獲得客戶廣泛認(rèn)可和贊譽(yù)。公司秉承“立足于誠信求發(fā)展,執(zhí)著于專業(yè)為客戶”的經(jīng)營理念,以“專注品質(zhì),用心服務(wù)”為核心價值,一切以用戶需求為中心,歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。鋁合金焊接中熔池溫度控制好,焊縫質(zhì)量才能提高,要求中間層焊波平正。
鋁和鋁合金管焊接特點(diǎn)和方法
1.鋁合金由于重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各種焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中,采用鋁合金代替鋼板材料焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50 %以上。
2、鋁及鋁合金的理化性能及焊接特點(diǎn)
易氧化 鋁和氧的親和力很強(qiáng)。在常溫下,鋁表面就能被氧化成厚度約0.1~0.2 m致密的AL2O3薄膜。雖然這層氧化鋁薄膜比較致密,能防止金屬的繼續(xù)氧化,對自然防腐有利,但它給焊接帶來了困難,這是由于氧化鋁的熔點(diǎn)(2050℃)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋁的熔點(diǎn)(600℃左右),比重約為鋁的1.4倍。薄管或薄板和厚板焊接不論用什么方法要注意的是鎢級(亞弧焊)、焊條(電焊)或者焊絲(氣體保護(hù)焊)起弧時要在厚板側(cè)起弧,盡量避免電弧吹到薄管上太多。在焊接過程中,會阻礙金屬之間的熔合,易形成夾渣,而且氧化鋁薄膜還吸附了較多的水份,焊接時會促使焊縫生成氣孔。
較大的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容 鋁的導(dǎo)熱系數(shù)約為鋼的四倍,因此,焊接鋁材管時,比鋼管焊接要消耗更多的熱量,為得到高質(zhì)量的焊接接頭,必需采用能量集中,功率大的熱源。
易形成氫氣孔 鋁及鋁合金的焊接氣孔主要?dú)錃饪?。鋁在液態(tài)時能大量吸收和溶解氫,在熔融狀態(tài)下溶解度為0.0069ml/g,而在高溫凝固狀態(tài)下為0.00036 ml/g,前后相差近20倍。鋁的導(dǎo)熱系數(shù)很大,在相同的焊接工藝條件下,其冷卻速度為鋼的4~7倍,使金屬結(jié)晶加快,焊接熔池在快速冷卻過程中,氫的溶解度急劇下降,此時析出大量過飽和氣體,氫氣來不及析出在焊縫金屬中形成氣孔。經(jīng)過一定程度的冷加工可強(qiáng)化基體強(qiáng)度,部分牌號的鋁合金還可以通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化處理3、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好鋁的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能僅次于銀、銅和金。因此,在焊接鋁材時,焊縫產(chǎn)生氣孔的傾向很大。
易形成熱裂紋 鋁的線膨脹系數(shù)和結(jié)晶收縮率比鋼大約一倍,易產(chǎn)生較大的焊接變形和應(yīng)力,加上某些雜質(zhì)或合金元素的不利影響,在剛性較大的接頭中將導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。
燒穿和塌陷 鋁及鋁合金由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時.由于沒有明顯的顏色變化,所以,不易判斷熔池的溫度。焊接時,常因溫度過高不易被察覺而導(dǎo)致燒穿或嚴(yán)重塌陷。
3、坡口加工采用機(jī)械加工法
加工后的坡口表面應(yīng)平整、刺和飛邊。坡口的形式一般為V型,無鈍邊,坡口角度70~75℃為宜。不同壁厚的對接焊應(yīng)有14O的過渡段。
焊前將焊絲、焊管坡口及其坡口內(nèi)外各30~50mm范圍內(nèi)的油污和氧化膜清除掉。
焊機(jī)的注意事項(xiàng)及其它
焊機(jī)必須是交流TIG焊機(jī),具有陡降的外特性和足夠的電容量。并且有參數(shù)穩(wěn)定、調(diào)節(jié)靈活和安全可靠的使用性能,還應(yīng)具有引弧、穩(wěn)弧和消除直流分量裝置,焊機(jī)上電流、電壓表應(yīng)經(jīng)計(jì)量部門鑒定合格,焊機(jī)在使用前,先檢查接地是否完好,冷卻水路和氣路是否暢通,其各項(xiàng)功能須確保能正常工作。焊接場所應(yīng)保持清潔。10)為了對火調(diào)溫度有效控制,要求6mm以下的薄板使用#1燈咀,6。除應(yīng)有防風(fēng)、防雨雪設(shè)施外,還應(yīng)保證焊接時的相對濕度≤80%,環(huán)境溫>5℃。
對于鋁合金的焊接,傳統(tǒng)的熔化焊接工藝中以亞弧焊(TIG/MIG)的應(yīng)用為普遍。
該方法具有接頭性能較高、應(yīng)用靈活、簡單產(chǎn)品不使用工裝夾具就可以施焊的優(yōu)點(diǎn),是目前國內(nèi)廣泛采用的一種焊接方法。
攪拌摩擦焊(FSW)是近期出現(xiàn)的一種新型固態(tài)焊接方法,自它出現(xiàn)以來,得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用。下面我們從幾個方面來探討通過兩種方法得到的焊接接頭的性能比較。
1、接頭金相組織 對攪拌摩擦焊焊縫和熔化極亞弧焊焊縫取樣進(jìn)行金相觀察可見,與MIG焊縫相比,F(xiàn)SW焊縫組織晶粒明顯細(xì)化。經(jīng)評定,F(xiàn)SW焊接試樣的焊縫晶粒度為8級,MIG焊接試樣的焊縫晶粒度為4-5級。攪拌摩擦焊工藝使得工件在強(qiáng)烈的熱-力鍛造作用下,組織更為致密,晶粒更為細(xì)化。鋁合金TIG焊時,鎢極作為電極主要起傳導(dǎo)電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。同時,作為一種固態(tài)焊接方法,攪拌摩擦焊接頭組織有效避免了熔化焊接帶來的氣孔、裂紋、疏松等缺陷。
2、焊縫成分 針對MIG和FSW兩種焊接方法所取得焊縫進(jìn)行化學(xué)成分分析,MIG接頭中Mg、Mn元素?zé)龘p嚴(yán)重,而FSW焊縫成分和母材基本一致。Mn元素在合金中的作用是使含Mg相沉淀均勻,提高合金的抗腐蝕性,提高合金的強(qiáng)度,且確保合金的穩(wěn)定性;只要允許,可按低組配的原則選用焊條,即采用熔敷金屬的強(qiáng)度低于母材,而塑性和韌性優(yōu)于母材的焊條施焊,這樣可以降低預(yù)熱溫度或不預(yù)熱。Mg可在顯著提高合金強(qiáng)度的同時保證材料塑性不過分降低。
3、接頭力學(xué)性能 用MIG和FSW兩種焊接方法所焊試板焊縫的力學(xué)性能測試結(jié)果可以看出,F(xiàn)SW焊縫抗拉強(qiáng)度、伸長率數(shù)據(jù)明顯由于MIG多層焊接,并且焊縫性能穩(wěn)定性也明顯高于MIG焊縫。這與前面的接頭組織、成分分析結(jié)果相吻合。
攪拌摩擦焊是一種先進(jìn)的鋁合金固相自動焊工藝,相比熔化極亞弧焊(MIG)具有突出的優(yōu)點(diǎn):
1、攪拌摩擦焊接接頭晶粒明顯細(xì)化,Mg、Mn等合金元素?zé)龘p明顯減少,接頭力學(xué)性能顯著提高。
2、在工程實(shí)際應(yīng)用中,攪拌摩擦焊具有單道焊接厚度大、缺陷發(fā)生率低,焊接殘余應(yīng)力與變形小、焊接、節(jié)能降耗和綠色焊接等突出的工藝優(yōu)點(diǎn),是鋁合金構(gòu)件實(shí)現(xiàn)高可靠、綠色制造的至佳焊接工藝。