【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的耐蝕性降低尤其明顯。接頭組織越不均勻，越易降低耐蝕性。焊縫金屬的純度和致密性也是影響接頭耐蝕性的因素。雜質(zhì)較多、晶粒粗大以及脆性相（如FeAl3）析出等，耐蝕性會(huì)明顯下降，不僅產(chǎn)生局部表面腐蝕，而且會(huì)出現(xiàn)晶間腐蝕。焊接應(yīng)力更是影響鋁合金耐蝕性的敏感因素。對(duì)于鋁合金焊接接頭的耐蝕性下降的主要原因有（1）接頭的組織不均勻 由于焊接熱過程的影響，使得焊縫和熱影響區(qū)組織不均勻，并且還存在著偏析，會(huì)使接頭各部位產(chǎn)生電極電位差，在腐蝕介質(zhì)中形成微電池，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，從而破壞了氧化膜的完整性和致密性，使腐蝕過程加速。 （2）焊接接頭存在有焊接缺陷 在焊接接頭中總是或多或少地存在有焊接缺陷，如咬邊、氣孔、夾雜物、未焊透等。這些缺陷破壞了接頭表面氧化膜的連續(xù)性。 （3）焊縫金屬鑄造組織的影響 焊縫組織較母材粗大疏松，表面也不如母材光滑，表面氧化膜的連續(xù)性和致密性差。另外，焊縫為鑄造組織，具有明顯的枝狀晶特點(diǎn)。由于存在著枝晶偏析，具有很大的組織和成分不均勻性，以及焊縫金屬枝狀晶的結(jié)晶方向，對(duì)其耐蝕性均有一定的影響。 （4）焊接應(yīng)力的影響 焊接應(yīng)力的存在，容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕。 對(duì)于鋁合金焊接接頭，主要在下列幾方面采取措施來改善接頭的耐蝕性。（1）改善接頭組織成分的不均勻性 主要是通過焊接材料使焊縫合金化，細(xì)化晶粒并防止缺陷；同時(shí)通過限制焊接熱輸入以減少熱影響區(qū)，并防止過熱。（2）消除焊接應(yīng)力 表面拉應(yīng)力可采用局部錘擊辦法來消除；焊后熱處理有良好效果。（3）調(diào)節(jié)工藝條件 改善焊縫柱狀晶成長(zhǎng)方向。（4）采取保護(hù)措施 例如，采取陽(yáng)極氧化處理或涂層等。(1)易氧化 鋁和氧的親和力很大，生成的氧化鋁薄膜會(huì)阻礙金屬之間的良好組合，焊接時(shí)易造成熔合不良與夾渣，焊接過程中合金元素易被氧化和蒸發(fā)。(2)易燒穿 鋁合金由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，沒有顯著的顏色變化，所以不易判斷母材溫度。另外溫度升高時(shí)，鋁合金的強(qiáng)度降低，因此焊接時(shí)常因溫度過高無法察覺而導(dǎo)致燒穿。(3)易塌陷 鋁及鋁合金的熔點(diǎn)低，高溫強(qiáng)度低，而且熔化時(shí)沒有顯著的顏色變化，因此焊接時(shí)常因溫度過高無法察覺而導(dǎo)致塌陷。為了防止塌陷，可在焊件坡口下面放置墊板，并控制好焊接工藝參數(shù)。 綜上分析，2A12鋁合金的焊接性較差，焊接時(shí)需要采取一定的工藝措施，才能獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。第四章 2A12鋁合金平板對(duì)接焊接工藝由于2A12鋁合金的焊接性比較差，因此各個(gè)細(xì)節(jié)部分都應(yīng)當(dāng)有所注意。焊前清理是保證鋁及鋁合金焊接質(zhì)量的一個(gè)重要的工藝措施。總所周知，由于鋁及鋁合金極易氧化，表面生成一層致密而堅(jiān)硬的氧化物薄膜，該薄膜很容易吸收水分，它不僅妨礙焊縫的良好熔合，而且是生成氣孔和夾渣的根源之一。此外，如工件表面被油污、銹、垢污染后，也會(huì)引起氣孔等缺陷。為了保證鋁及鋁合金的焊接質(zhì)量，焊前要采取嚴(yán)格的清理措施，徹底清除焊絲和焊接接頭上的氧化膜和油污。清理的程度直接關(guān)系到焊接接頭的焊接質(zhì)量。清理主要有脫脂去油清理、化學(xué)清理和機(jī)械清理三種。（1）將焊件與焊絲用濃度為8%～10%、溶液溫度為40℃～60℃的NaOH溶液浸蝕10～15分鐘；（2）用水冷沖洗約2分鐘；（3）在體積分?jǐn)?shù)30%的稀硝酸溶液中進(jìn)行中和處理，焊件表面不允許有黃斑、黑斑；（4）用50℃～60℃熱水沖洗2～3分鐘，并用硬毛刷刷干凈；（5）放在100℃～150℃干燥箱中烘干約30分鐘。先用汽油、酒精、丙酮等有機(jī)溶劑擦拭表面以除油，然后用不銹鋼絲刷或刮刀把坡口及兩側(cè)50mm范圍內(nèi)的氧化膜刷除或刮除干凈，露出金屬光澤。不可采用砂紙或砂輪打磨，因?yàn)殇X及鋁合金材質(zhì)較軟，在打磨中砂粒可能被壓入母材內(nèi)，在焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷。為了減少吸附水分所產(chǎn)生的焊縫氣孔缺陷，化學(xué)處理后最好將焊絲放置在溫度為200℃～480℃的惰性氣體中預(yù)熱30～80分鐘，焊絲在氬氣中加熱，可使吸附的水分含量減少到不足五分之一。母材（2A12鋁合金）預(yù)熱溫度為100℃～150℃，可以減小冷卻速度，保證焊接接頭的氫有足夠的時(shí)間往外擴(kuò)散和強(qiáng)度不至于降得很低。鋁和鋁合金在高溫時(shí)的強(qiáng)度很低，這樣在焊接時(shí)容易使焊縫塌陷或燒穿。為了保證焊透而又不致使焊縫塌陷，在實(shí)際焊接中常常采用某些形式的墊板來拖住金屬。墊板可用石墨、不銹鋼或銅制造。墊塊加工時(shí)，應(yīng)在表面正對(duì)焊縫開一個(gè)圓弧型槽，以保證焊縫背面成形良好。墊塊應(yīng)該設(shè)計(jì)成能提供對(duì)底部焊縫的激冷作用，這樣就減小了熱影響區(qū)，對(duì)提高焊接接頭的性能很有好處。此次2A12鋁合金采用如圖所示墊板。各種熔焊方法以氬弧焊的應(yīng)用最為廣泛。焊接薄板多應(yīng)用TIG焊法，MIG焊法主要應(yīng)用于板厚在3mm以上的焊接上。鋁合金氬弧焊時(shí)，%以上，其中限制雜質(zhì)：%以下，，%以下。氧、氮增多，均惡化陰極清理作用。%則使鎢極燒損加劇，%氧則使焊縫表面無光澤或發(fā)黑。%。熔池的流動(dòng)性變壞，焊縫表面成型不良。鎢極一般采用含釷鎢極，焊接電流應(yīng)有所限制。過大的電流會(huì)使鎢極燒損，并可造成焊縫夾鎢。為了防止鎢極燒，在直流反接（DCRP）焊時(shí)，電流要限制的很小，而采用直流正接時(shí)有無陰極清理作用。所以，TIG焊接時(shí)一般都采用交流電源。但由于大厚度鋁合金焊接的需要，也在研究應(yīng)用直流正接的TIG焊接方法。主要是利用其熔深大的特點(diǎn)，同時(shí)焊縫截面成形好且氣孔傾向相對(duì)較小，因此可降低對(duì)陰極清理的要求。MIG焊接時(shí)，一般采用DCRP，但所選用的焊接電流一般希望超過“臨界電流”值，以便獲得穩(wěn)定的噴射過度的電弧過程。MIG焊接時(shí)，為了獲得噴射過渡，由于臨界電流的限制，焊接板厚小于3mm時(shí)就必須采用很細(xì)的焊絲，這在送絲上造成很大的困難。因此，板厚在3mm以下的構(gòu)建一般不采用MIG焊焊接方法。此時(shí)熔化極脈沖氬弧焊在薄板焊接上則有其優(yōu)越性。在TIG對(duì)接焊接時(shí)，在一定的鎢極直徑下電流增大，焊接速度也相應(yīng)提高，在變動(dòng)焊接速度時(shí)，氣體流量也要與之相匹配，送絲速度也要相應(yīng)的調(diào)整（~）。功率一定時(shí)，焊接速度海域焊件厚度有關(guān)，~，~。MIG焊接時(shí)，焊接速度可以在很大的范圍內(nèi)變化，~。而焊絲送進(jìn)速度可以在更大的范圍內(nèi)變動(dòng)，~。焊接電流必須適當(dāng)，關(guān)鍵是確定臨界電流，鋁合金焊絲（直徑ds）一般使用電流（I）及相應(yīng)的送絲速度（vs）,大體如表3所示，臨界電流（Ic）與合金種類及焊絲直徑（ds）有關(guān)。表3 鋁合金焊絲的使用電流和送絲速度ds(mm)ds(mm)I(A)vs(m/min)40~170~20100~200~12150~290~10220~350~在一定電流下送絲速度應(yīng)等于熔化速度，若焊絲送進(jìn)速度過大，焊絲未熔化就送入熔池可發(fā)生“粘絲”現(xiàn)象。反之，送絲速度過小，電弧將拉長(zhǎng)，可能導(dǎo)致噴嘴的“回?zé)爆F(xiàn)象。在送絲速度一定時(shí)，當(dāng)電弧電壓降低（電弧縮短）時(shí)，為了維持給定的送絲速度，焊接電流急劇減少；而在焊接電流一定的條件下。為適應(yīng)電弧縮短，在給定的送絲速度下，焊絲的熔化速度必然顯著增大。當(dāng)電弧縮短到好像潛入熔池時(shí)，就成為所謂“下潛電弧”大電流焊接法。層間溫度的控制有重要作用，層間溫度的增高，不僅接頭強(qiáng)度下降，甚至降低塑性，還可促使產(chǎn)生微裂紋的傾向增大。由于此次工藝的2A12鋁合金厚度為8mm，因此采用MIG焊。采用直流反接電源，焊接時(shí)有良好的陰極霧化作用。而且MIG焊進(jìn)行鋁及鋁合金焊接，焊縫金屬熔敷效率很高，通常大于95%，焊絲沿著焊縫移動(dòng)時(shí)?；緵]有飛濺和氧化現(xiàn)象。而且焊出的焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)良，焊件變形小。MIG焊選用大的焊接電流，慢的焊接速度，以提高熔池存在時(shí)間。由于2A12鋁合金具有熱容量大、線膨脹系數(shù)大等特點(diǎn)，擬定出一個(gè)合理的坡口。焊接坡口設(shè)計(jì)如圖所示焊材：2A12鋁合金