铝及产业铝材因为存在奇特的物理化学机能,因此在焊接进程中会产生一系列的艰苦,具体来说,重要有以下多少点:
一、 强的氧化才干
铝与氧的亲跟力很强,在空气中极易与氧结合生成致密而结实的AL2O3薄膜,厚度约为0.1μm,熔点高达2050℃,远远超过铝及产业铝材的熔点,而且密度很大,约为铝的1.4倍。在焊接进程中,氧化铝薄膜会妨碍金属之间的良好结合,并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝天赌气孔。这些缺点,都会降落焊接接头的机能。
为了保障焊接品质,焊前必须严格清理焊件名义的氧化物,并避免在焊接进程中再氧化,对熔化金属跟处于高温下的金属进行有效的维护,这是铝及产业铝材焊接的一个重要特点。具体的维护办法是:
1、焊前用机械或化学方法清除工件坡口及四周局部跟焊丝名义的氧化物;
2、焊接进程中要采取及格的维护气体进行维护;
3、在气焊时,采取熔剂,在焊接进程中一直用焊丝挑破熔池名义的氧化膜。
二、铝的热导率跟比热大,导热快
只管铝及产业铝材的熔点远比钢低,然而铝及产业铝材的导热系数、比热容都很大,比钢大一倍多,在焊接进程中大量的热能被敏捷传导到基体金属内部,为了获得高品质的焊接接头,必须采取能量集中、功率大的热源,有时需采取预热等工艺办法,才干实现熔焊进程。
三、 线膨胀系数大
铝及产业铝材的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时体积紧缩率达6.5%-6.6%,因此易产生焊接变形。工业铝材按照应用的领域划分,工业铝型材是指除建筑门窗、幕墙、室内外装饰及建筑结构用铝型材以外的所有铝型材。避免变形的有效办法是除了抉择公道的工艺参数跟焊接顺序外,采取适合的焊接工装也是十分重要的,焊接薄板时尤其如此。
另外,某些铝及产业铝材焊接时,在焊缝金属中形成结晶裂纹的偏向性跟在热影响区形成液化裂纹的偏向性均较大,往往因为过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹。这是产业铝材,尤其是高强产业铝材焊接时最常见的重大缺点之一。在实际焊接现场中避免这类裂纹的办法重要是改进接头设计,抉择公道的焊接工艺参数跟焊接顺序,采取适应母材特点的焊接填充资料等。
四、轻易形成气孔
焊接接头中的气孔是铝及产业铝材焊接时极易产生的缺点,尤其是纯铝跟防锈铝的焊接。氢是铝及产业铝材焊接时产赌气孔的重要起因,这已为实际所证明。氢的来源,重要是弧柱气氛中的水分、焊接资料及母材所吸附的水分,其中焊丝及母材名义氧化膜的吸附水分,以焊缝气孔的产生,经常占领凸起的位置。
铝及产业铝材的液体熔池很轻易接收气体,在高温下溶入的大量气体,在由液态凝固时,溶解度急剧降落,在焊后冷却凝固进程中来不迭析出,而聚集在焊缝中形成气孔。工业型材通过热熔,挤压从而得到不同截面形状的铝材料,但添加的合金的比例不同,生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。
为了避免气孔的产生,以获得良好的焊接接头,对氢的来源要加以严格把持,焊前必须严格限度所利用焊接资料(包含焊丝、焊条、熔剂、维护气体)的含水量,利用前要进行干燥处理。清理后的母材及焊丝最好在2-3小时内焊接结束,最多不超过24小时。TIG焊时,选用大的焊接电流配合较高的焊接速度。MIG焊时,选用大的焊接电流慢的焊接速度,以进步熔池的存在时光。Al-Li合金焊接时,加强正、背面维护,配合坡口刮削,清除概况氧化膜,可有效地避免气孔。
五、焊接接头轻易软化
焊接可热处理强化的产业铝材时,因为焊接热的影响,焊接接头中热影响区会呈现软化,即强度降落,使基体金属近缝区部位的一些力学机能变坏。对冷作硬化的合金也是如此,使接头机能弱化,并且焊接线能量越大,机能降落的程序也愈重大。
针对此类问题,采取的办法重要是制订合乎特定资料焊接的工艺,如限度焊接前提,采取恰当的焊接顺序,把持预热温度跟层间温度,焊后热处理等。对焊后软化不能恢复的产业铝材,最好采取退火或在固溶状况下焊接,焊后再进行热处理,若不容许进行焊后热处理,则应采取能量集中的焊接方法跟小线能量焊接,以减小接头强度降落。
六、 合金元素蒸发跟烧损
某些产业铝材含有低沸点的合金元素,这些元素在高温下轻易蒸发热损,从而转变了焊缝金属的化学成分,降落了焊接接头的机能。为了弥补这些烧损,在调剂工艺的同时,经常采取含有这些沸点元素含量比母材高的焊丝或其余焊接资料。
七、 铝在高温时的强度跟塑性低
铝在370℃时强度仅为10Mpa,焊接时会因为不能支撑住液体金属而使焊缝成形不良,甚至形成塌陷或烧穿,为理解决这个问题,焊接铝及产业铝材时经常要采取垫板。
八、 焊接接头的耐腐化机能低于母材
热处理强化产业铝材(如硬铝)接头的耐腐化性的降落很明显,接头组织越不均匀,耐蚀性越易降落。焊缝金属的纯度或致密性也影响接头耐蚀机能。杂质较多、晶粒粗大以及脆性相析出等,耐蚀性就会明显降落,不仅产生局部名义腐化而且经常呈现晶间腐化,此外对产业铝材,焊接应力的存在也是影响耐蚀性的一个重要因素。
为了进步焊接接头的耐蚀性,重要采取以下多少个办法:
1、改良接头组织成分的不均匀性。工业型材通过热熔,挤压从而得到不同截面形状的铝材料,但添加的合金的比例不同,生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。 重要是通过焊接资料使焊缝合金化,细化晶粒并避免缺点;同时调剂焊接工艺以减小热影响区,并避免过热,焊后热处理。
2、消除焊接应力,如局部名义拉应力可能采取局部锤击办法来消除。
3、采取维护办法,如采取阳极氧化处理或涂层等。
九、无色泽变更,给焊接操作带来艰苦
铝及产业铝材焊接时由固态转变为液态时,不明显的色彩变更,因此在焊接进程中给操作者带来不少艰苦。因此,请求焊工控制好焊接时的加热温度,尽量采取平焊,在引(熄)弧板上引(熄)弧等.