鋁及鋁合金的焊接

1、鋁合金的焊接 鋁及其合金的焊接安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系王小平：高級工程師/副教授 ：一. 鋁合金的分類二.常用鋁合金焊絲及選擇三. 鋁合金的物理、化學(xué)性能四. 鋁合金焊接時的氣孔五. 鋁合金焊接時的裂紋六. 鋁合金焊接時的等強(qiáng)性七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介八、鋁合金罐焊縫質(zhì)量控制與檢驗(yàn) 鋁合金的焊接 1. 鋁合金的分類一. 鋁合金的分類一系：特點(diǎn):含鋁99.00%以上,導(dǎo)電性有好,耐腐蝕性能好,焊接性能好,強(qiáng)度低,不可熱處理強(qiáng)化。應(yīng)用范圍：高純鋁(含鋁量99.9%以上)主要用于科學(xué)試驗(yàn),化學(xué)工業(yè)及特殊用途。二系：特點(diǎn)：以銅為主要合元素的含鋁合金.也會添加錳、鎂、鉛和鉍為了切削性。如：20

2、21合金用天航空工業(yè)，強(qiáng)度高。2021合金比2021合金強(qiáng)度低一點(diǎn)，但比較容易加工。2021可熱處理強(qiáng)化。缺點(diǎn)：晶間腐蝕傾向嚴(yán)重。應(yīng)用范圍：航空工業(yè)2021合金，螺絲2021合金和使用溫度較高的行業(yè)2021合金。一. 鋁合金的分類三系：特點(diǎn)：以錳為主要合金元素的鋁合金，不可熱處理強(qiáng)化，耐腐蝕性能好，焊接性能好。塑性好。接近超鋁合金。缺點(diǎn)：強(qiáng)度低，但可以通過冷加工硬化來加強(qiáng)強(qiáng)度。退火時容易產(chǎn)生粗大晶粒。應(yīng)用范圍：飛機(jī)上使用的導(dǎo)油無縫管3003合金，易拉罐3004合金。四系：以硅為主，不常用。局部4系可熱處理強(qiáng)化，但也有局部4系合金不可熱處理化。一. 鋁合金的分類五系：特點(diǎn)：以鎂為主。耐耐性能好，

3、焊接性能好，疲勞強(qiáng)度好，不可熱處理強(qiáng)化，只能冷加工提高強(qiáng)度。應(yīng)用范圍：割草機(jī)的手柄、飛機(jī)油箱導(dǎo)管、防彈衣。六系：特點(diǎn)：以鎂和硅為主。Mg2Si為主要強(qiáng)化相，目前應(yīng)用最廣泛的合金。6063、6061用的最多，其它6082、6160、6125、6262、6060等。6063、6060、6463在6系中強(qiáng)度比較低。6262、6005、6082、6061T6在6系中強(qiáng)度比較高。特性：中等強(qiáng)度，耐腐蝕性能好，焊接性能好，工藝性能好易擠壓出成形氧化著色性能好。應(yīng)用范圍：交能工具如：汽車行李架、門、窗、車身、散熱片、間箱外殼一. 鋁合金的分類七系：特點(diǎn)：以鋅為主，但有時也要少量添加了鎂、銅。其中超硬鋁合金就

4、是含有鋅、鉛、鎂和銅合金接近鋼材的硬度。擠壓速度較6系合金慢，焊接性能好。7005和7075是7系中最高的檔次，可熱處理強(qiáng)化。7A05(701) T6應(yīng)用范圍：航空方面飛機(jī)的承力構(gòu)件、起落架、火箭、螺旋槳、航空飛船。九系備用合金 鋁合金的焊接 不可熱處理合金 該類合金是通過加工強(qiáng)化和固溶強(qiáng)化來獲得所需要的強(qiáng)度，通常的固溶強(qiáng)化元素有Mg和Mn，主要在1xxx、3xxx、5xxx系列的合金中?？蔁崽幚砗辖?材料的強(qiáng)度和硬度依靠合金成分和熱處理固溶處理和淬火+自然或人工時效處理生成的細(xì)小彌散相強(qiáng)化獲得。主要的合金元素主要存在于2xxx、6xxx、7xxx和8xxx系列合金中。一. 鋁合金的分類鋁合金

5、的焊接 1、常用的鋁合金焊絲1純鋁焊絲ER1100性能特點(diǎn)：純鋁焊絲，鋁含量99.5%,有極好的抗腐蝕性能，很高的導(dǎo)熱與導(dǎo)電性能，以及極好的可加工性能。對經(jīng)陽極化處理的材料，需要配色時十分理想，推薦用于焊接1000系列鋁合金。典型化學(xué)成份：Si0.03、Cu0.002、Zn0.013、Fe0.18、Mn0.003，AL余量用途廣泛用于鐵路機(jī)車、電力、化學(xué)、食品等行業(yè)。二、常用鋁合金焊絲及選擇二、常用鋁合金焊絲及選擇1、常用的鋁合金焊絲2鋁硅合金焊絲ER4047性能特點(diǎn)：本品為含硅12的合金焊絲，適合焊接各種鑄造及擠壓成型鋁合金。低熔點(diǎn)及良好的流動性使母材焊接變形很小。典型化學(xué)成份：Si 12、

6、Mg0.10、Fe0.80、Cu0.03、Zn0.20、Mn0.15，AL余量。用途：焊接或堆焊輕質(zhì)合金加工業(yè)。3鋁硅合金焊絲ER4043性能特點(diǎn)：本品為含硅5的合金焊絲，適合焊接鑄鋁合金典型化學(xué)成份：Si 5、Mg0.10、Fe0.04、Cu0.05，AL余量。用途：船舶、機(jī)車、化工、食品、運(yùn)動器材、模具、家具、容器、集裝箱二、常用鋁合金焊絲及選擇1、常用的鋁合金焊絲4鋁鎂合金焊絲ER5356：性能特點(diǎn)：本品為含鎂5的合金焊絲，是一種用途廣泛的通用型焊材，適合焊接或外表堆焊5鎂的鑄鍛鋁合金，強(qiáng)度高，可鍛性好，有良好的抗腐蝕性。本品也能為經(jīng)陽極化處理的焊接提供良好的配色。典型化學(xué)成份：Mg 5

7、、Cr 0.10、FeSi0.3、Cu0.05、Zn 0.05、Mn 0.15、Ti 0.1，AL余量。用途：自行車、鋁滑板車等運(yùn)動器材，機(jī)車車廂、化工壓力容器、兵工生產(chǎn)、造船、航空等行業(yè)。二、常用鋁合金焊絲及選擇5鋁鎂合金焊絲ER5183性能特點(diǎn)：本品為含鎂3的合金焊絲，適用于焊接或外表堆焊同等級的鋁合金材料。典型化學(xué)成份：Mg 3.5,Cr 0.2,Fe 0.15,Cu0.05,Zn 0.10,Mn 0.05,Ti 0.1，AL余量。用途：化工壓力容器、核工業(yè)、造船、制冷行業(yè)、鍋爐、航空航天工業(yè)等。1、常用的鋁合金焊絲二、常用鋁合金焊絲及選擇6鋁銅合金焊絲ER2319 性能特點(diǎn)：本品為含銅

8、5.8%-6.8%的合金焊絲，適用于焊接2219同等級的鋁合金材料。典型化學(xué)成份：， AL余量 用途：核工業(yè)、艦船制造、航空航天工業(yè)、軍工裝備等1、常用的鋁合金焊絲二、常用鋁合金焊絲及選擇2、焊絲的選擇 鋁合金的焊接 三. Al合金的物理化學(xué)性能鋁合金的焊接 線膨脹系數(shù)大，比熱大，是鋼的1倍；比熱大，是鋼的2倍；密度??；晶型是面心立方，沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變，塑性好，無低溫脆性轉(zhuǎn)變，但強(qiáng)度比較低。三. Al合金的物理化學(xué)性能鋁合金的焊接 鋁是活性元素，本身能脫氧，不象鋼焊接過程中會形成CO或CO2氣孔，所以主要是氫氣孔。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔1氫的主要來源 1保護(hù)氣體中的水分； 2焊材和母

9、材外表吸附的水分； 3工件坡口處的氧化膜、油污等。鋁合金的焊接 2產(chǎn)生氣孔的原因 主要是由鋁本身的物理性能造成的。 1產(chǎn)生氣孔的臨界氫分壓最低 氫在鋁中的固溶度S與氫分壓PH2有關(guān)：S = K PH2 產(chǎn)生氣孔時幾種金屬臨界氫分壓的比較： Al Cu Ni Fe四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 即在焊接鋁、銅、鎳和鐵時，鋁產(chǎn)生氣孔時所需的臨界氫分壓最低，所以容易產(chǎn)生氣孔，純鋁的最低，所以純鋁對氣氛中的水分最為敏感。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 2與氫在鋁中的溶解度變化有關(guān)氫在鋁中的溶解度氫在鋁合金的凝固點(diǎn)時從0.69突降到0.036ml/100g，相差約20倍，這是

10、產(chǎn)生氣孔的重要原因。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 3鋁的導(dǎo)熱系數(shù)很大，在相同的工藝條件下，鋁熔合區(qū)的冷卻速度是高強(qiáng)鋼的47倍，不利于氣泡的逸出。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 冷卻速度很大時，在凝固點(diǎn)以上溶解度差形成的氣孔雖然不多，但來不及逸出，形成粗大孤立的皮下氣孔。 鋁合金焊接中的“皮下氣孔LF6，TIG四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 冷卻速度較小，在凝固點(diǎn)溶解度發(fā)生突變，沿結(jié)晶的層狀線形成均布形式的“結(jié)晶層氣孔。鋁合金焊縫中均布形式的“結(jié)晶層氣孔Al-Zn-Mg,TIG四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 3焊縫氣孔的影響因素 1焊接方

11、法的影響 MIG焊時，焊絲以細(xì)小熔滴形式向熔池過渡， 弧柱溫度高，熔滴比外表積大，熔滴易于吸氫； TIG焊時，主要是熔池金屬外表與氫反響，比外表積小，熔池溫度小于弧柱，吸氫條件不如MIG有利； 另外，MIG焊熔池深度大于TIG焊，不利于氫氣泡的逸出。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 2極性的影響 TIG焊時，直流反接，具有陰極霧化作用，可以防止氫的產(chǎn)生，但鎢極易燒損，形成缺陷；正接時無陰極霧化作用，熔深大，對氣泡逸出不利，所以采用交流。 MIG焊時，采用直流反接，無陰極霧化作用，也沒有鎢極燒損。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 3焊接工藝參數(shù) 焊接標(biāo)準(zhǔn)主要影響熔池在高溫

12、的停留時間，從而對氫的溶入時間和析出時間產(chǎn)生影響。 TIG焊時，采用小線能量，采用較大的標(biāo)準(zhǔn)，高的焊速，減少熔池存在時間，減小氫的溶入； MIG焊時，焊絲氧化膜的影響更為顯著，不能通過減少熔池時間來防止氫向熔池的溶入，所以通過降低焊速和提高焊接線能量來增大溶池存在時間，有利于減少焊縫中的氣孔。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 4保護(hù)氣體中的水分和氧化性影響 采用高純Ar或采用Ar+He改變即提高熱容量，改變?nèi)艹匦螤?，使尖“V型變?yōu)閳A底型，延長溶池停留時間，有利于氣孔逸出； 或者采用Ar+0.51%O2，Ar+25%CO2，增強(qiáng)保護(hù)氣氛的氧化性，減少氫。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣

13、孔鋁合金的焊接 5外表狀態(tài)的影響 不同的焊材、母材，其氧化膜性質(zhì)不同，對氣孔的影響有差異。 MgO疏松，易吸水，產(chǎn)生氣孔傾向大； MnO致密，不易吸水，氣孔傾向小。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 母材氧化膜引起的氣孔LF6，TIG)四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 6環(huán)境因素的影響環(huán)境因素主要是指溫度和濕度。 0C以下，濕度不影響氣孔的產(chǎn)生； 0C以上，溫度越高，濕度越大，越易對氣孔敏感。 另外，外表油污也可以導(dǎo)致氣孔。四. 鋁合金焊接過程中形成的氣孔鋁合金的焊接 五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋 鋁合金是典型的二元或多元共晶合金，在焊接加熱和冷卻過程很迅速，合金來不

14、及建立平衡狀態(tài)，固相和液相之間的擴(kuò)散來不及進(jìn)行，先結(jié)晶的為高熔點(diǎn)組元，后結(jié)晶的為低熔點(diǎn)組元被排擠到焊縫中心，在焊接應(yīng)力作用下發(fā)生開裂，形成焊縫中心結(jié)晶裂紋。鋁合金的焊接 鋁合金接頭中的結(jié)晶裂紋五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋鋁合金的焊接 鋁合金接頭熱影響區(qū)中的液化裂紋五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋鋁合金的焊接 液化裂紋的說明 在母材的熱影響區(qū)中，成分為XC的鋁合金在平衡狀態(tài)下，t1溫度下組織為+，t2時中的組元開始向固溶體溶解，t3時全部轉(zhuǎn)化為固溶體。 五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋鋁合金的焊接 液化裂紋的說明 在焊接快速加熱條件下，在t2 來不及溶解，達(dá)不到平衡，到t3時仍可能為+兩相狀

15、態(tài)，t4時已超過共晶溫度，中的組元還未完全溶入固溶體，那么在和兩相界面出現(xiàn)共晶液相，這種局部液化在焊接應(yīng)力下沿晶界液膜形成“液化裂紋。五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋鋁合金的焊接 熱裂紋的形成原因: 1拘束度的影響； 2液固相距離寬，生成柱狀晶，柱狀晶之間產(chǎn)生成分偏析，導(dǎo)致容易產(chǎn)生裂紋； 3材料因素的影響： a鋁合金為共晶合金，裂紋傾向與合金結(jié)晶溫度區(qū)間大小有關(guān)系； 五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋鋁合金的焊接 幾種鋁合金熱裂傾向最大時的合金組元濃度(x m)： Al-Mg：x m=2% Mg； Al-Zn： x m=1012%Zn； Al-Si： x m=0.72%Si； Al-Cu： x

16、m=2%Cu。 如果存在其他元素或雜質(zhì)時，可能出現(xiàn)三元共晶，其熔點(diǎn)比二元更低，結(jié)晶溫度區(qū)間更大，更容易產(chǎn)生熱裂紋。五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋鋁合金的焊接 b) 線膨脹系數(shù)大，是鋼的1倍，在拘束條件下焊接，容易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力，增大裂紋傾向； c) 鋁合金焊接過程中無相變，柱狀晶粗大，容易偏析。五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋熱裂紋的形成原因(續(xù)):鋁合金的焊接 3熱裂紋的影響因素 1焊縫合金系統(tǒng)的影響 控制適量的易熔共晶，縮小結(jié)晶溫度區(qū)間。 少量的易熔共晶增大熱裂傾向，增大主要合金元素x m，對熱裂紋產(chǎn)生愈合作用。 焊接Al-Mg合金時采用Mg含量超過3.55%的焊絲； LF21 Al

17、-Mn采用Mg含量超過8%的焊絲； 對熱裂傾向大的LY合金采用含5%Si的Al-Si焊絲解決抗裂問題。五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋鋁合金的焊接 2變質(zhì)劑的影響 Ti、Zr、V、B微量元素作為變質(zhì)劑，在焊接過程中生成細(xì)小難熔質(zhì)點(diǎn)，作為結(jié)晶時的非自發(fā)形核核心，細(xì)化晶粒，改善塑性，還能顯著改善抗裂性能。五. 鋁合金焊接過程中形成的裂紋3熱裂紋的影響因素續(xù)：鋁合金的焊接 3焊接標(biāo)準(zhǔn)的影響 采用熱能集中的焊接方法，有利于快速進(jìn)行焊接，防止形成方向性強(qiáng)的粗大柱狀晶，改善抗裂性。 采用小電流施焊，減小熔池過熱； 增大焊速和提高電流都不利于抗裂。 因?yàn)樘岣吆杆?，促使焊接接頭的應(yīng)變速率，增大熱裂傾向。五.

18、鋁合金焊接過程中形成的裂紋3熱裂紋的影響因素續(xù)：鋁合金的焊接 5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題 1不可熱處理合金LF Al-Mg 不可熱處理鋁合金的主要問題是晶粒粗化焊接熱影響區(qū)溫度超過再結(jié)晶溫度，一般為200300C，引起晶粒長大而降低塑性，表現(xiàn)為接頭強(qiáng)度低于母材。鋁合金的焊接 冷作硬化鋁Al-4Mg-1Mn接頭軟化與焊接峰值溫度的關(guān)系5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題鋁合金的焊接 不可熱處理鋁合金焊接前后強(qiáng)度變化PSI英文全稱為Pounds per square inch。P是磅pound，S是平方square，I是英寸inch。把所有的單位換成公制單位就可以算出：1bar14.5psi

19、 5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題鋁合金的焊接 影響因素: 1熱影響區(qū)溫度峰值越高，軟化越明顯； 2焊前冷作強(qiáng)化程度越高，焊后失強(qiáng)越明顯，而且這種軟化無法消除； 3冷卻速度對軟化影響不大。5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題鋁合金的焊接 2熱處理強(qiáng)化合金LD、LY、LC熱處理鋁合金的軟化問題主要是“過時效軟化。嚴(yán)重程度取決于第二相的性質(zhì)，也和熱循環(huán)特性有一定關(guān)系。5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題鋁合金的焊接 時效強(qiáng)化： 固溶度變化大的合金，加熱至高溫后急冷，都可形成過飽和固溶體SS，即固溶處理。然后常溫或稍高溫度加熱，即可產(chǎn)生所謂的“時效過程而強(qiáng)化。5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題鋁合金的

20、焊接 時效過程：時效初期，SS中發(fā)生溶質(zhì)原子偏聚形成局部富集GP區(qū)，隨溫度或時間延長，開展為一種共格過渡相，其成分與平衡非共格相相同，但點(diǎn)陣不同而且未脫溶，隨溫度或時間延長， ，轉(zhuǎn)化為而脫溶析出。 “過時效 ：一般在GP區(qū)合金發(fā)生強(qiáng)化， 微細(xì)共格相，開始出現(xiàn)時強(qiáng)度進(jìn)一步提高，一旦發(fā)生，向轉(zhuǎn)化，強(qiáng)化作用降低，轉(zhuǎn)變結(jié)束時強(qiáng)化作用消失，成為“過時效。5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題鋁合金的焊接 焊接過程中，焊接溫度超過過時效溫度，產(chǎn)生過時效和脫溶，所以導(dǎo)致強(qiáng)度損失。 無論退火態(tài)還是時效態(tài)下焊接，焊后不經(jīng)熱處理，接頭強(qiáng)度均低于母材，特別是在時效態(tài)下焊接超硬鋁，焊后即使進(jìn)行人工時效，接頭強(qiáng)度系數(shù)接頭

21、/ 母材也沒有超過60%。5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題鋁合金的焊接 Al-Cu-Mg硬鋁的時效過程是很快的，而Al-Zn-Mg合金的時效過程是很慢的，說明前者比后者的第二相易于脫溶，所以在焊后強(qiáng)度損失大。 另外Al-Cu-Mg在焊后560天自然時效對強(qiáng)度改善不明顯，而Al-Zn-Mg那么在焊后4天自然時效，軟化開始顯著消失，30天后根本消失。 Al-Zn-Mg合金的這種自然時效消除焊接軟化問題值得注意。 小件采用人工時效，大件采用自然時效。5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問題鋁合金的焊接 鋁合金接頭的導(dǎo)電性、耐蝕性下降 原因是鑄造組織的形成和合金元素的污染。5. 鋁合金焊接中接頭的等強(qiáng)性問

22、題七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介1鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn) (1)鋁在空氣中及焊接時極易氧化，生成的氧化鋁Al2O3熔點(diǎn)高、非常穩(wěn)定，不易去除。阻礙母材的熔化和熔合；氧化膜的比重大，不易浮出外表，易生成夾渣、未熔合、未焊透等缺欠；鋁材的外表氧化膜和吸附大量的水分，易使焊縫產(chǎn)生氣孔。焊接前應(yīng)采用化學(xué)或機(jī)械方法進(jìn)行嚴(yán)格外表清理，去除其外表氧化膜。在焊接過程加強(qiáng)保護(hù)，防止其氧化。 2鋁及鋁合金的熱導(dǎo)率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多。鋁的熱導(dǎo)率那么是奧氏體不銹鋼的十幾倍。應(yīng)當(dāng)盡量采用能量集中、功率大的能源，有時也可采用預(yù)熱等工藝措施。 七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介1鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)3鋁及鋁合金的

23、線膨脹系數(shù)約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍。鋁凝固時的體積收縮率較大，焊件的變形和應(yīng)力較大。鋁焊接熔池凝固時容易產(chǎn)生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內(nèi)應(yīng)力。4鋁對光、熱的反射能力較強(qiáng)，固、液轉(zhuǎn)態(tài)時，沒有明顯的色澤變化，焊接操作時判斷難。高溫鋁強(qiáng)度很低，支撐熔池困難，容易焊穿。 七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介1鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)5鋁及鋁合金在液態(tài)能溶解大量的氫，固態(tài)幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和快速冷卻的過程中，氫來不及溢出，極易形成氫氣孔?；≈鶜夥罩械乃?、焊接材料及母材外表氧化膜吸附的水分，都是焊縫中氫氣的重要來源。對氫的來源要嚴(yán)格控制，以防止氣孔的形成。 6合金元素易蒸發(fā)、燒損，使焊縫性能下降。 7母

24、材基體金屬如為變形強(qiáng)化或固溶時效強(qiáng)化時，焊接熱會使熱影響區(qū)的強(qiáng)度下降。 8 鋁為面心立方晶格，沒有同素異構(gòu)體，加熱與冷卻過程中沒有相變，焊縫晶粒易粗大，不能通過相變來細(xì)化晶粒。 七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介2. 焊接方法 氣焊和焊條電弧焊方法，設(shè)備簡單、操作方便。氣焊可用于對焊接質(zhì)量要求不高的鋁薄板及鑄件的補(bǔ)焊。焊條電弧焊可用于鋁合金鑄件的補(bǔ)焊。惰性氣體保護(hù)焊TIG或MIG方法是應(yīng)用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄板可采用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。鋁及鋁合金厚板可采用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護(hù)焊、熔化極氣體保護(hù)焊、脈沖熔化極氣體保護(hù)焊。熔化極氣體保護(hù)焊、脈沖熔化極氣體保護(hù)焊

25、應(yīng)用越來越廣泛氬氣或氬/氦混合氣 七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介3.焊接材料 1焊絲 根本要求：鋁及鋁合金焊絲的選用除考慮良好的焊接工藝性能外，按容器要求應(yīng)使對接接頭的抗拉強(qiáng)度、塑性，對有耐蝕要求的容器，焊接接頭的耐蝕性還應(yīng)到達(dá)或接近母材的水平。因而焊絲的選用主要按照以下原那么： 1純鋁焊絲的純度一般不低于母材； 2鋁合金焊絲的化學(xué)成分一般與母材相應(yīng)或相近； 3鋁合金焊絲中的耐蝕元素(鎂、錳、硅等)的含量一般不低于母材； 4異種鋁材焊接時應(yīng)按耐蝕較高、強(qiáng)度高的母材選擇焊絲； 5不要求耐蝕性的高強(qiáng)度鋁合金(熱處理強(qiáng)化鋁合金)可采用異種成分的焊絲，如抗裂性好的鋁硅合金焊絲SAlSi一1等(注意強(qiáng)度可

26、能低于母材)。 七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介3.焊接材料2保護(hù)氣體 保護(hù)氣體為氬氣、氦氣或其混合氣。交流加高頻TIG焊時，采用大于999純氬氣；直流正極性焊接宜用氦氣。MIG焊時，板厚75 mm時推薦采用添加5075氦氣的氬氣。氬氣應(yīng)符合GBT 4842?995?純氬?的要求。氬氣瓶壓低于0.5 MPa后壓力缺乏，不能使用。 七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介4. 焊前準(zhǔn)備(1)焊前清理 鋁及鋁合金焊接時，焊前應(yīng)嚴(yán)格去除工件焊口及焊絲外表的氧化膜和油污，去除質(zhì)量直接影響焊接工藝與接頭質(zhì)量，如焊縫氣孔產(chǎn)生的傾向和力學(xué)性能等。 清理方法：常采用化學(xué)清洗和機(jī)械清理兩種方法。具體見下頁 七、鋁及鋁合金的焊接

27、工藝簡介4. 焊前準(zhǔn)備1化學(xué)清洗 化學(xué)清洗效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的工件?？捎媒捶ê筒料捶▋煞N。可用丙酮、汽油、煤油等有機(jī)溶劑外表去油，用4070的510NaOH溶液堿洗3 min7 min(純鋁時間稍長但不超過20 min)，流動清水沖洗，接著用室溫至60的30HNO3溶液酸洗1 min3 min，流動清水沖洗，風(fēng)干或低溫枯燥。 七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介4. 焊前準(zhǔn)備2機(jī)械清理 1在工件尺寸較大、生產(chǎn)周期較長、多層焊或化學(xué)清洗后又沾污時，常采用機(jī)械清理。先用丙酮、汽油等有機(jī)溶劑擦試外表以除油，隨后直接用直徑為0.15mm0.2mm的銅絲刷或不銹鋼絲刷子刷，刷

28、到露出金屬光澤為止。一般不宜用砂輪或普通砂紙打磨，以免砂粒留在金屬外表，焊接時進(jìn)入熔池產(chǎn)生夾渣等缺陷。另外也可用刮刀、銼刀等清理待焊外表。 2工件和焊絲清洗和清理后到焊接前的存放時間應(yīng)盡量縮短，在氣候潮濕的情況下，一般應(yīng)在清理后4 h內(nèi)施焊。清理后如存放時間過長(如超過24 h)應(yīng)當(dāng)重新處理。 七、鋁及鋁合金的焊接工藝簡介 5.焊后處理 (1)焊后清理 焊后留在焊縫及附近的殘存焊劑和焊渣等會破壞鋁外表的鈍化膜，有時還會腐蝕鋁件，應(yīng)清理干凈。形狀簡單、要求一般的工件可以用熱水沖刷或蒸氣吹刷等簡單方法清理。要求高而形狀復(fù)雜的鋁件，在熱水中用硬毛刷刷洗后，再在6080左右、濃度為23的鉻酐水溶液或重

29、鉻酸鉀溶液中浸洗5 min10 min，并用硬毛刷洗刷，然后在熱水中沖刷洗滌，用烘箱烘干，或用熱空氣吹干，也可自然枯燥。 (2)焊后熱處理 鋁容器一般焊后不要求熱處理。如果所用鋁材在容器接觸的介質(zhì)條件下確有明顯的應(yīng)力腐蝕敏感性，需要通過焊后熱處理以消除較高的焊接應(yīng)力，來使容器上的應(yīng)力降低到產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的臨界應(yīng)力以下，這時應(yīng)由容器設(shè)計(jì)文件提出特別要求，才進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。八、鋁合金罐焊縫質(zhì)量控制與檢驗(yàn) 焊縫質(zhì)量控制與檢驗(yàn)的程序及內(nèi)容一、焊前的檢驗(yàn)在焊接生產(chǎn)前，要對如下內(nèi)容進(jìn)行自檢：1.焊工資格證書的適用性及有效性；2.焊接工藝規(guī)程的適用性；3.母材的鑒定；4.焊接材料的鑒定；5.接頭準(zhǔn)備，如：形狀、尺寸等；6.裝配、固定及定位；7.焊接工藝規(guī)程中的特殊要求，如：防止扭曲變形；8.產(chǎn)品試驗(yàn)的安排；9.焊接作業(yè)條件的適用性，包括環(huán)境條件。八、鋁合金罐焊縫質(zhì)量控制與檢驗(yàn) 焊縫質(zhì)量控制與檢驗(yàn)的程序及內(nèi)容二、 焊接過程中的檢驗(yàn)按照適當(dāng)?shù)拈g隔對如下內(nèi)容進(jìn)行自檢：1.