鋁用焊接材料.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除鋁 用 焊 接 材 料1. 焊絲采用氣焊、鎢極氬弧焊等焊接鋁合金時，需要加填充焊絲。鋁及鋁合金焊絲分為同質(zhì)焊絲和異質(zhì)焊絲兩大類。為了得到性能良好的焊接接頭，應(yīng)從焊接構(gòu)件使用要求考慮，選擇適合于母材的焊絲作為填充材料。表1為鋁及鋁合金焊絲的型號（牌號）、規(guī)格與用途。鋁及鋁合金焊絲的牌號、型號和化學(xué)成分見表2和表3。表1 鋁及鋁合金焊絲的型號（牌號）、規(guī)格與用途型 號牌 號焊絲規(guī)格/mm特 點(diǎn) 與 用 途直 徑長 度SAl-1HS301卷 狀 具有良好的塑性與韌性、良好的可焊性及耐腐蝕性，但強(qiáng)度較低，適用于對接頭性能要求不高的純鋁及鋁合金的焊接1.2每卷10.2kgSAlSi-1HS3111.2每卷10.2kg 通用性較大的鋁基焊絲，焊縫的抗熱裂性能優(yōu)良，有一定的力學(xué)性能，適用于焊接除鋁鎂合金以外的鋁合金SAlMnHS321條 狀 具有較好的塑性與可焊性，良好的耐腐蝕性和比純鋁高的強(qiáng)度，適用于鋁錳合金及其他鋁合金的焊接3、4、5、61000SAlMg-5HS3313、4、5、61000 耐腐蝕性、抗熱裂性好，強(qiáng)度高，適用于焊接鋁鎂合金和其他鋁合金鑄件補(bǔ)焊選擇焊絲首先要考慮焊縫成分要求，還要考慮產(chǎn)品的力學(xué)性能、耐蝕性能，結(jié)構(gòu)的剛性、顏色及抗裂性等。選擇熔化溫度低于母材的填充金屬，可大大減小熱影響區(qū)的晶間裂紋傾向。對于非熱處理合金的焊接接頭強(qiáng)度，按1000系、4000系、5000系的次序增大。含鎂3%以上的5000系的焊絲，應(yīng)避免在使用溫度65以上的結(jié)構(gòu)中采用，因?yàn)檫@些合金對應(yīng)力腐蝕裂紋很敏感，在上述溫度和腐蝕環(huán)境中會發(fā)生應(yīng)力腐蝕龜裂。用合金含量高于母材的焊絲作為填充金屬，通?？煞乐购缚p金屬的裂紋傾向。目前，鋁及其合金常用的焊絲大多是與基體金屬成分相近的標(biāo)準(zhǔn)牌號焊絲。在缺乏標(biāo)準(zhǔn)牌號焊絲時，可從基體金屬上切下狹條（長度500700mm，厚度與基體金屬相同）代用。較為通用的焊絲是SAlSi-1（HS311），這種焊絲的液態(tài)金屬流動性好，凝固時的收縮率小，具有優(yōu)良的抗裂性能。為了細(xì)化焊縫晶粒、提高焊縫的抗裂性及力學(xué)性能，通常在焊絲中加入少量的Ti、V、Zr等合金元素作為變質(zhì)劑。選用鋁合金焊絲應(yīng)注意的問題如下： 焊接接頭的裂紋敏感性 影響裂紋敏感性的直接因素是母材與焊絲的匹配。選用熔化溫度低于母材的焊縫金屬，可以減小焊縫金屬和熱影響區(qū)的裂紋敏感性。例如，焊接Si含量5%的6061合金時，選用同一合金作焊縫，裂紋敏感性很大，但用Si含量5%的ER4043焊絲時，由于其熔化溫度比6061合金低，在冷卻過程中有較高的塑性，所以抗裂性能良好。此外，焊縫金屬中應(yīng)避免Mg與Cu的組合，因?yàn)锳l-Mg-Cu有很高的裂紋敏感性。 焊接接頭的力學(xué)性能 工業(yè)純鋁的強(qiáng)度最低，4000系列鋁合金居中，5000系列鋁合金強(qiáng)度最高。鋁硅焊絲雖然有較強(qiáng)的抗裂性能，但含硅焊絲的塑性較差，所以對焊后需要塑性變形加工的接頭來說，應(yīng)避免選用含硅的焊絲。 焊接接頭的使用性能 填充金屬的選擇除取決于母材成分外，還與接頭的幾何形狀、運(yùn)行中的抗腐蝕性要求以及對焊接件的外觀要求有關(guān)。例如，為了使容器具有良好的抗腐蝕能力或防止所儲存產(chǎn)品對其的污染，儲存過氧化氫的焊接容器要求高純度的鋁合金。在這種情況下，填充金屬的純度至少要相當(dāng)于母材。2. 焊條鋁及鋁合金焊條的型號（牌號）、規(guī)格與用途見表4。鋁及鋁合金焊條的化學(xué)成分和力學(xué)性能見表5。表4 鋁及鋁合金焊條的型號（牌號）、規(guī)格與用途型 號牌 號藥皮類型焊芯材質(zhì)焊條規(guī)格/mm用 途E1100L109鹽基型純鋁3.2,4.5345355 焊接純鋁板、純鋁容器E4043L209鹽基型鋁硅合金3.2,4.5345355 焊接鋁板、鋁硅金鑄件、一般鋁合金、鍛鋁、硬鋁（鋁鎂合金除外）E3003L309鹽基型鋁錳3.2,4.5345355 焊接鋁錳合金、純鋁及其他鋁合金注：采用直流焊接電源。鋁及鋁合金手工電弧焊時需注意的問題如下： 應(yīng)采用直流反極性（DCEP）焊接。由于鋁有較高的熱傳導(dǎo)率，對厚件來說，為了維持焊接熔池和適當(dāng)?shù)娜凵?，一般?yīng)預(yù)熱120200。焊接開始時，熔池以極快速度冷卻，所以預(yù)熱也有助于避免產(chǎn)生氣孔。對復(fù)雜的焊件來說，預(yù)熱有利于減小變形。但如果采用較高的預(yù)熱溫度（大于175），會明顯降低6系列鋁合金焊接接頭的力學(xué)性能。 焊條藥皮中的水分是產(chǎn)生焊接氣孔的主要原因，臟物、油脂或焊條藥皮中的其他污物也能形成氣孔，所以須注意母材和焊條的清潔。焊條藥皮吸收水分非?？?，藥皮在潮濕空氣中暴露幾個小時就會吸潮。因此焊條應(yīng)儲存在干燥、清潔的地方。從包裝中取出的焊條或在潮濕空氣中暴露過的焊條，焊前應(yīng)在175200保溫1h，重新烘干。烘干后應(yīng)儲存在60100的保溫箱內(nèi)備用。 推薦用于手弧焊的母材最小厚度為3.2mm，可能時應(yīng)進(jìn)行單道手弧焊。但是較厚的鋁材要求多道焊，焊道之間的清理對獲得最佳效果是不可缺少的。焊接結(jié)束后，焊接接頭和工件應(yīng)徹底清理，去除殘余焊渣。大部分殘余焊渣能夠用機(jī)械工具去除，如鋼絲刷和尖頭錘等，其余部分可以用蒸汽或熱水沖洗。 在許多應(yīng)用場合，鋁焊縫的抗腐蝕性是頭等重要的。在這種情況下，最好選擇與母材成分相近的焊條。對于要求抗腐蝕的焊件，推薦采用氣體保護(hù)焊，因?yàn)闅怏w保護(hù)焊焊絲有較寬的成分范圍。3）保護(hù)氣體焊接鋁及鋁合金的惰性氣體有氬氣（Ar）和氦氣（He）。氬氣的技術(shù)要求為Ar99.9%，氧0.005%，氫0.005%，水分0.02mg/L，氮0.015%。氧、氮增多，均惡化陰極霧化作用。氧0.3%，則使鎢極燒損加劇，超過0.1%使焊縫表面無光澤或發(fā)黑。鎢極氬弧焊（TIG）時，交流加高頻焊接選用純氬氣，適用大厚度板；交流正極性焊接選用ArHe或純Ar。熔化極氬弧焊（MIG）時，當(dāng)板厚2