鋁和鋁合金的焊接ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-11 15:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫金屬致密，焊接接頭的強(qiáng)度和塑性較高，接頭質(zhì)量較優(yōu)，可焊接的板厚度為 1mm~20mm，是焊接鋁和鋁合金最普通的方法。 缺點(diǎn)：此方法不宜在露天操作。 4 ）熔化極氬弧焊 優(yōu)點(diǎn)：以焊絲為電極，電流比較大，電弧功率大，熱量集中，焊接速度快，生產(chǎn)效率高。可焊接厚度為小于 50mm。 缺點(diǎn)：焊絲直徑受送絲系統(tǒng)的限制，且焊縫的氣孔敏感性較大。 5）熔化極脈沖鎢極氬弧焊 焊接電流小，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣，焊件變形小，適用于薄板焊和全位置焊。常用于 2~12mm。 6）其它不常用的焊接方法 等離子弧焊、真空電子束焊、激光焊、電阻焊等。 6 焊接工藝 1) 手工鎢極氬弧焊 手工鎢極氬弧焊時(shí)，采用交流電源，利用“陰極破碎作用”清除焊接部位表面上的氧化膜。氬氣的純度必須大于 %，含氮量小于 %、含氧量小于 %、水分小于 %，當(dāng)?shù)獨(dú)獬^(guò)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，焊縫表面會(huì)產(chǎn)生淡黃色或草綠色的化合物（氮化物）及氣孔，給焊工的操作帶來(lái)困難；而且當(dāng)氧氣過(guò)量時(shí)，在熔池表面上還會(huì)出現(xiàn)密集的黑點(diǎn)，使電弧不穩(wěn)定，飛濺較大，水分會(huì)導(dǎo)致熔池沸騰，并形成氣孔。 鋁和鋁合金焊接 a) 大于 3mm厚的焊件需加工成 V形坡口，厚度超過(guò) 14mm的焊件宜開(kāi)雙 V形坡口，厚度超過(guò) 3mm的管子也應(yīng)加工成 V形坡口。 b)組對(duì)方式通常有不留間隙、留間隙加墊板和較大間隙（對(duì)弧焊 )。鎢極端部通常燒結(jié)成球珠形以利于電弧穩(wěn)定燃燒。 c)板厚超過(guò) 10mm的焊件焊接時(shí)或重要結(jié)構(gòu)定位焊時(shí)，應(yīng)采取預(yù)熱措施。預(yù)熱溫度的選擇主要取決于焊件大小及焊縫金屬的冷卻速度。板材愈厚，預(yù)熱溫度愈高。一般預(yù)熱溫度控制在200～ 250℃ 。多層焊時(shí)，要保證層間溫度不低于預(yù)熱溫度。 鋁和鋁合金焊接 2) 熔化極氬弧焊 (MIG焊 ) 熔化極氬弧焊（分為自動(dòng)及半自動(dòng)）適用于中等厚度、大厚度鋁及鋁合金板材的焊接，焊接時(shí)采用直流反接。采用該方法焊接時(shí)焊接速度快，焊接接頭熱影響區(qū)和焊件的變形量小。焊前焊件不必預(yù)熱，例如厚度達(dá) 30mm的鋁板僅需正、反面各焊接一層。 自動(dòng)熔化極氬弧焊時(shí)，氣孔的敏感性較大，這與焊絲直徑有顯著關(guān)系，為此，常選用粗的焊絲及較大的焊接電流值，焊絲直徑越粗，焊絲的比表面積就越小，反之，越大。用細(xì)焊絲焊接時(shí)，由鋁絲表面帶入熔池的氧化膜及表面吸附水等雜質(zhì)的數(shù)量要高于粗絲焊，因此容易產(chǎn)生氣孔缺欠。 6mm的鋁板對(duì)接焊時(shí)開(kāi) I形坡口，間隙小于 ，厚度大于 8mm的鋁板，需加工成 V形坡口。 鋁和鋁合金焊接 鋁及鋁合金焊接時(shí)常見(jiàn)的缺欠 鋁及鋁合金焊縫中常見(jiàn)的缺欠有焊縫成形不良、基體金屬的咬邊、裂紋、氣孔、未焊透、燒穿、夾渣等。 焊縫成形不良表現(xiàn)在熔寬尺寸不一，成形粗糙，且不光亮；接頭太多；焊縫中心突起，兩邊平坦或凹陷；焊縫滿溢等。這些缺欠的形成原因主要是與焊工的操作不夠熟練，焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)，焊炬角度不正確，氧乙 炔火焰或電弧沒(méi)有嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)坡口，導(dǎo)電嘴孔徑太大（對(duì)自動(dòng)、半自動(dòng)熔化極氬弧焊而言），焊絲表面、焊條涂料及氬氣中含有水分等因素有關(guān)。 鋁合金焊縫中的裂紋是在焊縫金屬結(jié)晶過(guò)程中產(chǎn)生的。純鋁、鋁錳、鋁鎂合金的熱裂紋形成傾向很小，但在結(jié)構(gòu)剛性較大、雜質(zhì)含量較多或工藝參數(shù)選擇不當(dāng)時(shí)，也會(huì)引起裂紋。 鋁鎂合金的含鎂量低于 2%3%時(shí)，有裂紋形成傾向。但若在鋁鎂合金焊絲中加入 %以下的鈦?zhàn)鳛樽冑|(zhì)劑時(shí)，可細(xì)化晶粒、提高焊縫金屬的抗裂性和力學(xué)性能。 硬鋁的焊接性很差，對(duì)焊接熱循環(huán)及焊接線能量十分敏感，焊接時(shí)的結(jié)晶裂紋 (熱裂紋 )問(wèn)題極為嚴(yán)重，特別當(dāng)采用與基體金屬相同成分的填充焊絲焊接時(shí)，其結(jié)晶裂紋的傾向性往往可高達(dá) 80%以上，甚至發(fā)生貫穿性開(kāi)裂。 鋁和鋁合金焊接 防止熱裂紋的措施如下： 1)控制基體金屬及焊絲的成分。純鋁、鋁錳合金及焊絲中的鐵、硅含量比應(yīng)大于 1，以減少焊縫金屬中低熔點(diǎn)硅共晶的數(shù)量，使鐵、硅、鋁的多元化合物呈斷續(xù)分布。 2)通過(guò)填充焊絲向焊縫金屬加入少量細(xì)化晶粒的變質(zhì)劑，有利于防止熱裂紋的產(chǎn)生。當(dāng)在 LY16硬鋁焊縫中加入 %鋯后，焊縫金屬可變成細(xì)小的等軸晶組織。 3)應(yīng)盡量采用加熱集中的焊接方法（如熔化極自動(dòng)氬弧焊）及選擇大電流、高焊接速度的焊接工藝參數(shù)， 4)在鋁結(jié)構(gòu)裝配、施焊時(shí)不使焊縫承受很大的剛性，在工藝上采取分段焊、預(yù)熱或適當(dāng)降低焊接速度等措施。 5）盡量采用開(kāi)坡口和留小間隙的對(duì)接焊，并避免采用十字形接頭及不適當(dāng)?shù)亩ㄎ?、焊接順序? 7）焊接結(jié)束或中斷時(shí)，應(yīng)及時(shí)填滿弧坑，然后再移去熱源，否則易引起弧坑裂紋。 鋁和鋁合金焊接 3．氣孔 鋁合金自動(dòng)熔化極氬弧焊時(shí)，焊縫表面上的氣孔比較多，大量微氣孔。微氣孔的數(shù)量及大小隨著層數(shù)的增多而增加。焊縫表面中心線上的微氣孔比焊縫內(nèi)部中心線上的微氣孔多。當(dāng)大氣濕度較大時(shí)，第二層焊縫表面中心線上會(huì)出現(xiàn)連續(xù)的大氣孔。鋁焊縫中各種氣孔的特征及形成原因如表 3所示。 鋁和鋁合金焊接 表 3 鋁焊縫中各種氣孔的特征及形成原 因 氣孔種類 氣孔特征 氣孔形成原因 表面氣孔 位于焊縫上表面 焊絲及焊件坡口兩側(cè)的污垢和水分清除不干凈，氬氣、乙炔氣雜質(zhì)太多，焊接速度不均，電弧過(guò)長(zhǎng) 彌散氣孔 尺寸較?。s在 ），位于接頭、引弧處及焊縫上表面 采用不清潔的焊
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