铝及铝合金的焊接性

铝及铝合金的焊接性1强的氧化能力 铝在空气中极易与氧结合生成致密结实的Al2O3膜薄厚度约0.1μm。Al2O3的熔点高达2050℃远远超过铝及铝合金的熔点约660℃而且体积质量大约为铝的1.4倍。焊接过程中氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合并易形成夹渣。氧化膜还会吸附水分焊接时会促使焊缝生成气孔。因此焊前必须严格清理焊件表面的氧化物并加强焊接区域的保护。2较大的热导率和比热容 铝及铝合金的热导率和比热容约比钢大1倍焊接过程中大量的热量被迅速传导到基体金属内部。因此焊接铝及铝合金比钢要消耗更多的热量焊前常需采取预热等工艺措施。3热裂纹倾向大 线膨胀系数约为钢的2倍凝固时的体积收缩率达6.5%左右因此焊接某些铝合金时往往由于过大的内应力而产生热裂纹。生产中常用调整焊丝成分的方法来防止产生热裂纹如使用焊丝HS311。4容易形成气孔 形成气孔的气体是氢。氢在液态铝中的溶解度为0.7mL/100g而在660℃凝固温度时氢的溶解度突降至0.04ml/100g使原来溶解于液态铝中的氢大量析出形成气泡。同时铝和铝合金的密度小气泡在熔池中的上升速度较慢加上铝的导热性强熔池冷凝快因此上升的气泡往往来不及逸出留在焊缝内成为气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是氢的主要来源因此焊前必须严格做好焊件的表面清理工作。5接头不等强度 铝及铝合金的热影响区由于受热而发生软化、强度降低使接头与母材无法达到等强度。纯铝及非热处理强化铝合金接头的强度约为母材的75%100%热处理强化铝合金的接头强度较小只有母材的40%50%。6焊穿 铝及铝合金从固态转变为液态时无明显的颜色变化所以不易判断母材温度施焊时常会因温度过高无法察觉而导至焊穿。铝及铝合金焊前应进行哪些准备工作1焊前清理 清理的目的是去除焊件表面的氧化膜和油污这是防止产生气孔、夹渣的重要措施。1化学清洗 效率高、质量稳定、适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的焊件。化学清洗分浸洗法和擦洗法两种清洗剂及清洗工艺2机械清理 先用有机溶剂(丙酮、松香或汽油)擦拭焊件表面的油污然后用细铜线刷至表面露出金属光泽或者用刮刀清理表面。清理后的焊件应在4h内施焊否则应重新清理。2垫板 为了保证焊透并使焊件不致焊穿或塌陷焊前可在接缝下面安放垫板。垫板材料可采用石墨、不锈钢或碳钢表面开一圆弧形槽以保证反面焊缝成形。⑶预热 对薄、小的焊件一般可以不用预热。焊接厚度超过5mm的焊件时为了使接缝附近达到所需要的温度焊前应对焊件进行预热预热温度为100300℃。铝及铝合金焊后应进行哪些清理工作焊件焊后留在焊缝及邻近的残存熔剂和焊渣需要及时清理干净否则在空气、水分的作用下残存的溶剂和焊渣会破坏具有防腐作用的氧化铝薄膜激烈的腐蚀焊件。因此焊后应立即严格清除焊件上残存的污物。常用的清渣方法和步骤1在热水中用硬毛刷仔细地洗刷焊接接头。2将焊件在温度为6080℃、质量分数为2%3%的铬酐水溶液或重铬酸钾溶液中浸洗510min并用硬毛刷仔细洗刷。或者将焊件放于1520℃质量分数为10%的硝酸溶液中浸洗1020min。3在热水中冲刷洗涤焊件。4将焊件用热空气吹干或在100℃干燥箱内烘干。试述铝及铝合金钨极氩弧焊的焊接工艺。1焊丝的选用 铝及铝合金用焊丝牌号见相关标准。其中HS311是一种通用焊丝采用这种焊丝焊接时金属流动性好有较高的抗热裂性能并能保证一定的强度。但在焊接铝镁合金时焊缝中会出现脆性化合物Mg2Si降低接头的塑性和耐腐蚀性。焊接铝镁合金时应采用HS331。2焊接接头及坡口形式 坡口形式见坡口相关的标准。3焊接电源 应选用交流电源。试述铝及铝合金的气焊接接工艺。1接头形式 铝及铝合金气焊时不宜采用搭接接头和T形接头因为这些接头易于残留气焊熔剂和焊渣不便焊后清理。2火焰和焊嘴号码 气焊时火焰可采用中性焰 或轻微碳化焰焊嘴号码根据铝板厚度进行选择焊嘴和焊丝倾角 焊薄板时焊嘴倾角约为30°45°焊丝倾角约为40°50°焊厚板时焊嘴倾角应为50°左右焊丝倾角为40°50°。