|
|
马上注册，结识高手，享用更多资源，轻松玩转三维网社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
试述铝及铝合金的焊接性
+ e% l) |# n1 M# m3 t. C5 ?9 b6 G- k* I$ W1 f+ O0 z% ^& H
⑴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。
: [6 X. N0 E' I0 H9 g
8 [. J1 M8 n" k+ ?⑵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。 % U+ _9 \. Z' c! ]1 w9 Z; t
3 Y# V4 k% z) N: b
⑶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。 & u! n. O( u' ~2 f8 @
# y2 G. Z0 @2 M+ i( D( o⑷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。 : _) @3 C' }3 S. Q
) Q P6 y; x$ a8 z⑸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%～505。
3 w- K, D0 ?; E, r+ V7 W* X6 d* @" F! s7 {" J
⑹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。 ! F7 i0 Q9 v& m* i. ~
& x/ |0 b8 |& T7 B" G! X# `铝及铝合金焊前应进行哪些准备工作？
( Q5 b0 f, e, E! `0 n& m( c' G0 t
⑴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。
) U, V% z0 X8 H- Q- i* p. {& q- j% P `; o
a 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，见表。 b 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。
# w% h' s, E) x) k. u O# ?2 s8 j& U/ q J0 W- b1 D
⑵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。 1 R6 b8 F0 T+ l0 N3 p
L2 c) q* T9 K c8 g
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100～300℃。 ( k5 A! d, W7 N; e& D
5 n/ n5 W3 h) p% T* r5 H H' e% o- n3 B
铝及铝合金焊后应进行哪些清理工作？
! D; L' H1 k }9 A0 i
" W( R9 F5 u4 J# H! w7 p9 ~6 t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。 : T- {3 @5 `; |9 o- M2 @
) p1 D' j/ T& U- {! }; O& N
常用的清渣方法和步骤： 9 y" R: l$ u( B3 c$ `) w2 ^
0 E8 d& B" t7 z0 z! j1）在热水中用硬毛刷仔细地洗刷焊接接头。 , T6 L( S! R9 z+ ^ U
2）将焊件在温度为60～80℃、质量分数为2%～3%的铬酐水溶液或重铬酸钾溶液中浸洗约5～10min，并用硬毛刷仔细洗刷。或者将焊件放于15～20℃质量分数为10%的硝酸溶液中浸洗10～20min。 ) ]1 I8 \5 i! I( y# V
3）在热水中冲刷洗涤焊件。
% o/ W* q! ~& Z3 |) j4）将焊件用热空气吹干或在100℃干燥箱内烘干。
5 Z( Q1 h' m Q5 B: B& m. T, i* b" g- n& a2 G! C
试述铝及铝合金钨极氩弧焊的焊接工艺。
7 p; a. n/ C6 \- b9 K# b1 `& H+ K3 x& {" z% B* V# M4 @' v
⑴焊丝的选用 铝及铝合金用焊丝牌号见表2。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。 ⑵焊接接头及坡口形式 坡口形式见表3。 1 J5 S8 V) L( l+ U, f3 {$ e, w7 b
0 M9 N4 J6 y7 J# V* U7 t⑶焊接电源 应选用交流电源。
. U5 p& Z0 g" a7 x5 v
" p4 p8 l4 q! s3 ]70 试述铝及铝合金钨极氩弧焊的焊接工艺参数。 ( I+ U/ R- S2 l( N
% Y( o$ w6 e5 _0 U! Q& Y) @6 r( ~
铝及铝合金手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊的焊接工艺参数，分别见表4、5。 试述铝及铝合金熔化极氩弧焊的焊接工艺参数。
: O, l* ^! M* l! l: f# Q+ \, C- } {) F% w& w
自动及半自动熔化极氩弧焊焊接铝及铝合金时的焊接工艺参数，分别见表6。焊接电源采用直流反接。 试述铝及铝合金的气焊接接工艺。
- B5 N+ \" Y! R( Z
( [4 L" h* K) e/ F1 T q& g: e⑴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。
# I+ _7 A& U/ e" u$ ]5 D# s; ?( W; ^0 z o) p% Q' s
⑵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，见表7。
( M3 h- G$ o6 ~4 [9 A
4 M8 k2 y, ~" ?' t* d⑶定位焊 定位焊时的工艺参数见表8。 0 `! s8 @. l/ i2 {. d' c
* U/ k5 x3 z/ V* @⑷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°。 |
|
[复制链接]
发表于 2011-8-22 12:39:57