鋁合金和不銹鋼焊接工藝

1、不銹鋼和鋁合金的焊接姓名：余夢(mèng)君學(xué)號(hào)：CD120397班級(jí)：機(jī)械5班.引言這次我們主要說兩個(gè)方面：1、不銹鋼的概述與焊接2、鋁合金的概述與焊接.1、什么是不銹鋼不銹鋼Stainless Steel指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實(shí)踐運(yùn)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差別，前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而后者那么普通均具有不銹性。 .2、不同金屬構(gòu)成焊接銜接的能夠性 兩種不同資料能否直接構(gòu)成焊接銜接，決議于構(gòu)成該兩種資料的原子或分子之間的相互作用的強(qiáng)弱。人們可以根據(jù)兩種合金中的主要元

2、素配對(duì)的相圖來思索。普通說來，在液態(tài)和固態(tài)都構(gòu)成無限互溶的兩種金屬之間，可以便利的構(gòu)成性能良好的焊接銜接。 .3、不銹鋼焊接前的預(yù)備常用不銹鋼外表處置技術(shù)有以下幾種處置方法：1、外表本性白化處置；2、外表鏡面光亮處置；3、外表著色處置。 .4、外表本性白化處置不銹鋼在加工過程中，經(jīng)過卷板、扎邊、焊接或者經(jīng)過人工外表火烤加溫處置，產(chǎn)生黑色氧化皮。以前普通采用氫氟酸和硝酸進(jìn)展強(qiáng)腐蝕方法去除。但這種方法本錢大，污染環(huán)境，對(duì)人體有害，腐蝕性較大，逐漸被淘汰。目前對(duì)氧化皮處置方法主要有二種：1噴砂丸法：主要是采用噴微玻璃珠的方法，除去外表的黑色氧化皮。2化學(xué)法：運(yùn)用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫?zé)o毒害的帶

3、有無機(jī)添加劑的清洗液進(jìn)展浸洗。從而到達(dá)不銹鋼本性的白化處置目的。處置好后根本上看上去是一無光的色澤。這種方法對(duì)大型、復(fù)雜產(chǎn)品較適用。.5、不銹鋼外表鏡面光亮處置方法 項(xiàng)目方法 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) 適用產(chǎn)品 備 注 機(jī)械拋光 整平性好，光亮 勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染嚴(yán)重復(fù)，雜件難加工，光澤下降，投資及成本較高 簡(jiǎn)單工件，中、小產(chǎn)品，復(fù)雜件無法加工 整個(gè)產(chǎn)品澤達(dá)不到一致，光澤保持時(shí)間不長(zhǎng) 化學(xué)拋光 投資少，復(fù)雜件能拋，效率高，速度快光亮度不足，拋光液要加溫，有氣體溢出，需要通風(fēng)設(shè)備 復(fù)雜產(chǎn)品，光亮度要求不高的產(chǎn)品可選用 小批量加工較合算電化學(xué)拋光 達(dá)鏡面光澤，長(zhǎng)期保持，工藝穩(wěn)定，污染少，成本低，防污染性好一次

4、性投資大，復(fù)雜件要裝工裝，輔助電極，大量生產(chǎn)要降溫 高擋中小件產(chǎn)品，要求長(zhǎng)時(shí)間保持鏡面光亮產(chǎn)品 工藝穩(wěn)定，易操作，可廣泛推廣使用 .6、外表著色處置不銹鋼著色不僅賦予不銹鋼制品各種顏色，添加產(chǎn)品的花樣種類，而且提高產(chǎn)品耐磨性和耐腐蝕性。不銹鋼著色方法有如下幾種：1、化學(xué)氧化著色法；2、電化學(xué)氧化著色法；3、離子堆積氧化物著色法；4、高溫氧化著色法；5、氣相裂解著色法。 .7、外表著色處置各種方法簡(jiǎn)單概略 1、化學(xué)氧化著色法 就是在特定溶液中，經(jīng)過化學(xué)氧化構(gòu)成膜的顏色，有重鉻酸鹽法 混合鈉鹽法、硫化法、酸性氧化法和堿性氧化法。普通“茵科法INCO運(yùn)用較多，不過要想保證一批產(chǎn)品色澤一致的話，必需用

5、參比電極來控制。2、電化學(xué)著色法是在特定溶液中，經(jīng)過電化學(xué)氧化構(gòu)成膜的顏色。3、離子堆積氧化物著色法化學(xué)法就是將不銹鋼工件放在真空鍍膜機(jī)中進(jìn)展真空蒸發(fā)鍍。例如：鍍鈦金的手表殼、手表帶，普通是金黃色。這種方法適用于大批量產(chǎn)品加工。由于投資大，本錢高，小批量產(chǎn)品不合算。4、高溫氧化著色法是在特定的熔鹽中，浸入工件堅(jiān)持在一定的工藝參數(shù)，使工件構(gòu)成一定厚度氧化膜，而呈現(xiàn)出各種不同色澤。5、氣相裂解著色法氣相裂解著色法較為復(fù)雜，在工業(yè)中運(yùn)用較少。.8、不銹鋼焊接有幾種方法 常用不銹鋼焊接方法對(duì)不銹鋼最常用的焊接方法是手工焊MMA，其次是金屬極氣體維護(hù)焊MIG/MAG和鎢極惰性氣體維護(hù)焊TIG。雖然這些焊

6、接方法對(duì)不銹鋼工業(yè)的大多數(shù)人而言是熟習(xí)的，但是我們以為這個(gè)領(lǐng)域值得深化討論。 .8.1、手工焊MMA 手工焊是一種非常普遍的、易于運(yùn)用的焊接方法。電弧的長(zhǎng)度靠人的手進(jìn)展調(diào)理，它決議于電焊條和工件之間縫隙的大小。同時(shí)，當(dāng)作為電弧載體時(shí)，電焊條也是焊縫填充資料。.這種焊接方法很簡(jiǎn)單，可以用來焊接幾乎一切資料。對(duì)于室外運(yùn)用，它有很好的順應(yīng)性，即使在水下運(yùn)用也沒問題。大多數(shù)電焊機(jī)可以TIG焊接.在電極焊中，電弧長(zhǎng)度決議于人的手：當(dāng)他改動(dòng)電極與工件的縫隙時(shí)，他也改動(dòng)了電弧的長(zhǎng)度。在大多數(shù)情況下，焊接采用直流電，電極既作為電弧載體，同時(shí)也作為焊縫填充資料。電極由合金或非合金金屬芯絲和焊條藥皮組成。這層藥皮

7、維護(hù)焊縫不受空氣的損害，同時(shí)穩(wěn)定電弧。它還引起渣層的構(gòu)成，維護(hù)焊縫使它成型。電焊條即可是鈦型焊條，也可是緘性的，這決議于藥皮的厚度和成分。鈦型焊條易于焊接，焊縫扁平美觀。此外，焊渣易于去除。假設(shè)焊條儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，必需重新烘烤。由于來自空氣的潮氣會(huì)很快在焊條中積聚。.8.2、MIG/MAG焊接 這是一種自動(dòng)氣體維護(hù)電弧焊接方法。在這種方法中，電弧在維護(hù)氣體屏蔽下在電流載體金屬絲和工件之間燒接。機(jī)器送入的金屬絲作為焊條，在本身電弧下融化。由于MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的優(yōu)點(diǎn)，至今她依然是世界上最為廣泛的焊接方法。它運(yùn)用于鋼、非合金鋼、低合金鋼和高合金為基的資料。這使得它成為理想的消費(fèi)和修復(fù)

8、的焊接方法。當(dāng)焊接鋼時(shí)，MAG可以滿足只需0.6mm厚的薄規(guī)格鋼板的要求。這里運(yùn)用的維護(hù)氣體是活性氣體，如二氧化碳或混合氣體。獨(dú)一的限制是當(dāng)進(jìn)展室外焊接時(shí)，必需維護(hù)工件不受潮，以堅(jiān)持氣體的效果。 .8.3、TIG焊接 電弧在難熔的鎢電焊絲和工件之間產(chǎn)生.這里運(yùn)用的維護(hù)氣體是純氬氣，送入的焊絲不帶電。焊絲既可以手送，也可以機(jī)械送。也有一些特定用途不需求送入焊絲。被焊接的資料決議了是采用直流電還是交流電。采用直流電時(shí)，鎢電焊絲設(shè)定為負(fù)極。由于它有很深的焊透才干，對(duì)于不同種類的鋼是很適宜的，但對(duì)焊縫熔池沒有任何“清潔作用。.TIG焊接法的主要優(yōu)點(diǎn)是可以焊接大資料范圍廣。包括厚度在0.6mm及其以上的

9、工件，材質(zhì)包括合金鋼、鋁、鎂、銅及其合金、灰口鑄鐵、普通干、各種青銅、鎳、銀、鈦和鉛.主要的運(yùn)用領(lǐng)域是焊接薄的和中等厚度的工件，在較厚的截面上作為焊根焊道運(yùn)用。 .8.4、TIG焊接圖.9、焊接過程中我們要留意的幾點(diǎn)1、預(yù)防不銹鋼熱裂紋的主要措施：1嚴(yán)厲控制焊接縫中雜質(zhì)的含量，同時(shí)可在焊縫金屬中參與硅、鈦、鉬等。2宜采用小直徑焊條，小電流，快速焊和短弧焊；采用直流反接法，宜選用超低碳或能呵斥雙相組織的焊條或焊絲。2、不銹鋼用焊接夾具來控制焊接變形，當(dāng)簡(jiǎn)體組裝后，用夾具撐住待焊區(qū)，先焊外縫，待焊縫區(qū)冷卻至室溫后卸下夾具，內(nèi)縫經(jīng)清根后再焊。.3、打底層采用“一點(diǎn)(或兩點(diǎn))擊穿斷弧焊的操作手法，平均

10、燃熄弧的頻率在8090次min。 斷弧焊類似于無基值電流的脈沖焊法，平均熱輸入量小。熔池凝固快，減少過熱區(qū)域和晶粒長(zhǎng)大傾向。且單面焊雙面成型難度大。采用“斷弧焊 法較為容易控制熔池成型。當(dāng)前點(diǎn)熔池未完全結(jié)晶時(shí)，其偏析雜質(zhì)又被后續(xù)熔池所熔化，吹向熔渣，偏析雜質(zhì)較為彌散，斷口無宏觀缺陷。.4、選用小直徑焊條，小電流和小線能量的焊接規(guī)范參數(shù)。如板狀平焊打底層用 2.5mm焊條。焊接電流f=7080A；其他層次用3.2焊條。f=120125A，焊接線能量控制在1OKJ/cm以下。5、當(dāng)改換焊條前，填滿弧坑，并將電孤引向坡口邊側(cè)，熄弧于坡口面上。對(duì)于出現(xiàn)的弧坑縮孔和夾雜物富集區(qū)?？捎媒窍蚰ス鈾C(jī)去除，將弧

11、坑磨成緩坡形，確定無缺陷后，再燃弧接頭焊接。.6、焊道陳列打亂結(jié)晶方向，使每條焊道的結(jié)晶中心偏離焊縫中心，防止了焊道中心雜質(zhì)偏析物的區(qū)域聚集。操作上焊條不擺動(dòng)，窄焊道，快焊速，多層多道焊。每道焊縫金屬柱狀結(jié)晶細(xì)化，優(yōu)于寬焊層單道焊縫。7、每焊完一層(或一道)焊道，立刻將試件置于水中冷卻。逐層逐道水淬，縮短焊接接頭的高溫停留時(shí)聞，減少過熱組織和晶粒粗化傾向；并縮短奧氏體不銹鋼在550850度的敏化溫度區(qū)間，提高其耐晶間腐蝕性能。8、不銹鋼埋弧焊焊接工藝：焊接不銹鋼時(shí)只需適當(dāng)加快焊接速度，嚴(yán)厲控制焊絲伸出長(zhǎng)度。.10、什么是鋁合金以鋁為基的合金總稱。主要合金元素有銅、硅、鎂、鋅、錳，次要合金元素有

12、鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金是工業(yè)中運(yùn)用最廣泛的一類有色金屬構(gòu)造資料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量運(yùn)用。隨著近年來科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速開展，對(duì)鋁合金焊接構(gòu)造件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研討也隨之深化。鋁合金的廣泛運(yùn)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的開展，同時(shí)焊接技術(shù)的開展又拓展了鋁合金的運(yùn)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研討的熱點(diǎn)之一。 .11、鋁合金焊接概述 鋁合金資料，強(qiáng)度高和質(zhì)量輕量。主要焊接工藝為手工MIG焊和自動(dòng)MIG焊，其母材、焊絲、維護(hù)氣體、焊接設(shè)備。 .12、鋁合金焊接圖.13、焊絲的選用 對(duì)于6005A、6082、5083 母材來說，選擇的焊絲牌號(hào)

13、為5087/AlMg4. 5MnZr ，5087 焊絲不僅抗裂性能好，抗氣孔性能優(yōu)越，而且強(qiáng)度性能也很好。對(duì)于焊絲規(guī)格的選擇，優(yōu)先選擇大直徑規(guī)格的焊絲。同樣的焊接填充量即同等分量的焊絲，大規(guī)格焊絲較小規(guī)格焊絲的外表積要小很多，因此，大規(guī)格焊絲較小規(guī)格焊絲的外表污染要少即氧化區(qū)域要小，焊接質(zhì)量更容易到達(dá)要求。另外大直徑焊絲的送絲過程更容易操作。對(duì)于8mm以下板厚的母材普通采用1.2mm直徑的焊絲，對(duì)于8mm及以上板厚的母材采用1.6mm 直徑的焊絲。自動(dòng)焊機(jī)采用。.14、維護(hù)氣體的選用 Ar100%的特點(diǎn)是電弧穩(wěn)定、引弧方便,對(duì)于8mm以下板厚的母材普通采用Ar100%進(jìn)展焊接。對(duì)于8mm及以上

14、板厚的母材和氣孔要求高的焊縫，采用Ar70%+ He30%進(jìn)展焊接。氦氣的特點(diǎn)在于：9 倍于氬氣的導(dǎo)熱性，焊接速度更快，氣孔率減少，熔深添加。厚板焊接時(shí)，Ar100%和Ar70%+He30%的熔深情況見圖1。氣體的流量選擇不是越大越好，流量過大會(huì)呵斥紊流，導(dǎo)致熔池維護(hù)不充分，空氣與熔敷金屬發(fā)生反響，會(huì)改動(dòng)焊縫組織，使性能下降，而且產(chǎn)生焊接氣孔的傾向添加。 .15、坡口的處置 板厚在3mm以下的對(duì)接焊縫可不開坡口，只需在焊縫反面倒一0.51mm的角即可,這樣有利于氣體的排放和防止反面凹槽。反面能否倒角對(duì)焊縫的影響,鋁合金厚板的坡口角度較鋼板的要大。單邊坡口普通采用55坡口，雙邊坡口采用每邊35坡

15、口。這樣可以使焊接的可達(dá)性提高,同時(shí)可降低未熔合缺陷的產(chǎn)生幾率。對(duì)于厚板T 形接頭中的HV或HY接頭，要求填滿坡口外，再加一個(gè)角焊縫，使焊縫總尺寸S不小于板厚T。.16、焊前清理任務(wù) 焊接鋁合金需求最干凈的預(yù)備任務(wù),否那么其抗腐蝕才干下降,而且容易產(chǎn)生氣孔。焊接鋁合金應(yīng)該與焊鋼的習(xí)慣徹底區(qū)分。焊鋼曾經(jīng)用過的工具,嚴(yán)禁焊接鋁合金時(shí)運(yùn)用。清理焊縫區(qū)域的氧化膜等雜質(zhì),盡能夠運(yùn)用不銹鋼刷或者用丙酮清洗。不能運(yùn)用砂輪打磨,由于運(yùn)用砂輪打磨只會(huì)使氧化膜熔合在焊材外表,而不會(huì)真正去除。而且假設(shè)運(yùn)用硬質(zhì)砂輪,其中的雜質(zhì) 會(huì)進(jìn)入焊縫,導(dǎo)致熱裂紋。此外,由于Al2O3 膜在極短的時(shí)間內(nèi)又會(huì)重新生成和堆積,為了使氧

16、化膜盡能夠少地影響焊縫,清理終了后應(yīng)立刻施焊。 .17、預(yù)熱溫度和層間溫度的控制 對(duì)與板厚超越8mm的厚板進(jìn)展焊接時(shí),都要進(jìn)展焊前預(yù)熱,預(yù)熱溫度控制在80120之間,層間溫度控制在60100之間。預(yù)熱溫度過高,除作業(yè)環(huán)境惡劣外,還有能夠?qū)︿X合金的合金性能呵斥影響,出現(xiàn)接頭軟化,焊縫外觀成形不良等景象。層間溫度過高還會(huì)使鋁焊熱裂紋的產(chǎn)活力率添加。 .18、合理選擇規(guī)范參數(shù)和焊接電流大小鋁合金與鋼材的物化性能相差甚遠(yuǎn),要根據(jù)鋁合金的焊接特性來實(shí)驗(yàn)和確定其焊接規(guī)范參數(shù)。鋁合金本身的導(dǎo)熱系數(shù)大(約為鋼的4 倍) ,散熱快。因此,在一樣焊接速度下,焊接鋁合金時(shí)的熱輸入量要比焊接鋼材時(shí)的熱輸入量大24 倍。假設(shè)熱輸入量不夠,容易出現(xiàn)熔深缺乏甚至未熔合的問題,特別是在焊縫起頭的位置。 .19、送絲