鋁及鋁合金焊接工藝參數(shù)介紹步驟及注意事項(xiàng)

1、鋁及鋁合金的焊接工藝技術(shù)參數(shù)介紹、方法、步驟及注意事項(xiàng)一、為什么MIG焊鋁的工藝難題較多答：MIG焊鋁的工藝難題主要有：(1) 鋁及鋁合金的熔點(diǎn)低(純鋁660C)，表面生成高熔點(diǎn)氧化膜(AL2O3 2050C)，容易造成焊接不熔合；(2) 低熔點(diǎn)共晶物和焊接應(yīng)力，容易產(chǎn)生焊接熱裂紋；(3) 母材、焊材氧化膜吸附水分，焊縫容易產(chǎn)生氣孔；(4) 鋁的導(dǎo)熱性是鋼的3倍，焊縫熔池的溫度場變化大，控制焊縫成型的 難度較大；(5) 焊接變形較大。二、鋁及鋁合金焊接難點(diǎn)(1) 強(qiáng)的氧化能力 鋁在空氣中極易與氧結(jié)合生成致密結(jié)實(shí)的 A12O3膜薄， 厚度約umAI2O3的熔點(diǎn)高達(dá)2050C,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合金的

2、熔點(diǎn)(約660C), 而且體積質(zhì)量大，約為鋁的倍。焊接過程中，氧化鋁薄膜會(huì)阻礙金屬之間的良好 結(jié)合，并易形成夾渣。氧化膜還會(huì)吸附水分，焊接時(shí)會(huì)促使焊縫生成氣孔。因此， 焊前必須嚴(yán)格清理焊件表面的氧化物，并加強(qiáng)焊接區(qū)域的保護(hù)。(2) 較大的熱導(dǎo)率和比熱容 鋁及鋁合金的熱導(dǎo)率和比熱容約比鋼大 1 倍, 焊接過程中大量的熱量被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部。 因此，焊接鋁及鋁合金比鋼 要消耗更多的熱量，焊前常需采取預(yù)熱等工藝措施。(3) 熱裂紋傾向大 線膨脹系數(shù)約為鋼的2倍，凝固時(shí)的體積收縮率達(dá)左 右，因此焊接某些鋁合金時(shí)，往往由于過大的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生熱裂紋。 生產(chǎn)中常用 調(diào)整焊絲成分的方法來防止產(chǎn)生熱裂紋，

3、如使用焊絲 HS311。?(4) 容易形成氣孔 形成氣孔的氣體是氫。氫在液態(tài)鋁中的溶解度為100g, 而在660C凝固溫度時(shí)，氫的溶解度突降至100g，使原來溶解于液態(tài)鋁中的氫大 量析出，形成氣泡。同時(shí)，鋁和鋁合金的密度小，氣泡在熔池中的上升速度較慢，加上鋁的導(dǎo)熱性強(qiáng)，熔池冷凝快，因此，上升的氣泡往往來不及逸出，留在焊縫 內(nèi)成為氣孔?；≈鶜夥罩械乃?、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是氫 的主要來源，因此焊前必須嚴(yán)格做好焊件的表面清理工作。？(5) 接頭不等強(qiáng)度 鋁及鋁合金的熱影響區(qū)由于受熱而發(fā)生軟化、 強(qiáng)度降低 使接頭與母材無法達(dá)到等強(qiáng)度。純鋁及非熱處理強(qiáng)化鋁合金接頭的強(qiáng)度約為母材的75

4、%100%;熱處理強(qiáng)化鋁合金的接頭強(qiáng)度較小，只有母材的40%505。?(6) 焊穿 鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，無明顯的顏色變化，所以不易判斷母材溫度，施焊時(shí)常會(huì)因溫度過高無法察覺而導(dǎo)至焊穿。？三、鋁及鋁合金焊前應(yīng)進(jìn)行哪些準(zhǔn)備工作?(1) 焊前清理 清理的目的是去除焊件表面的氧化膜和油污，這是防止產(chǎn)生氣孔、夾渣的重要措施。？a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 焊件。化學(xué)清洗分浸洗法和擦洗法兩種，清洗劑及清洗工藝，見表1。表1鋁及鋁合金的化學(xué)清洗法脫KW 洗沖洗中和光化沖洗干蝶H詬畸誡的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)詛度 C1C)時(shí)間的貞量分?jǐn)?shù)逞度吋間純鋁汽油煤油40502030室

5、溫13風(fēng)干或 低恵干燥鋁樣4050730X宣溫13著水甌千或b機(jī)械清理 先用有機(jī)溶劑(丙酮、松香或汽油)擦拭焊件表面的油污，然 后用細(xì)銅線刷至表面露出金屬光澤，或者用刮刀清理表面。清理后的焊件應(yīng)在 4h內(nèi)施焊，否則應(yīng)重新清理。？(2) 墊板：為了保證焊透并使焊件不致焊穿或塌陷，焊前可在接縫下面安 放墊板。墊板材料可采用石墨、不銹鋼或碳鋼，表面開一圓弧形槽，以保證反面 焊縫成形。？(3) 預(yù)熱：對(duì)薄、小的焊件一般可以不用預(yù)熱。焊接厚度超過5mm的焊件 時(shí)，為了使接縫附近達(dá)到所需要的溫度，焊前應(yīng)對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100 300 Eo ?四、鋁及鋁合金焊后應(yīng)進(jìn)行哪些清理工作？焊件焊后留在焊縫

6、及鄰近的殘存熔劑和焊渣， 需要及時(shí)清理干凈，否則在空 氣、水分的作用下，殘存的溶劑和焊渣會(huì)破壞具有防腐作用的氧化鋁薄膜， 激烈 的腐蝕焊件。因此，焊后應(yīng)立即嚴(yán)格清除焊件上殘存的污物。 ？常用的清渣方法和步驟：？(1) 在熱水中用硬毛刷仔細(xì)地洗刷焊接接頭。？(2) ( 2)將焊件在溫度為6080C、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%3%的鉻酐水溶液 或重鉻酸鉀溶液中浸洗約510min,并用硬毛刷仔細(xì)洗刷?；蛘邔⒑讣庞?5 20C質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液中浸洗1020mi n。(3) |( 3)在熱水中沖刷洗滌焊件。？(4) ( 4)將焊件用熱空氣吹干或在100C干燥箱內(nèi)烘干。？五、鋁及鋁合金鎢極氬弧焊的焊接工藝

7、。(1) 焊絲的選用 鋁及鋁合金用焊絲牌號(hào)見表2。其中HS311是一種通用焊 絲，采用這種焊絲焊接時(shí)，金屬流動(dòng)性好，有較高的抗熱裂性能，并能保證一定 的強(qiáng)度。但在焊接鋁鎂合金時(shí)，焊縫中會(huì)出現(xiàn)脆性化合物Mg2Si，降低接頭的塑性和耐腐蝕性。焊接鋁鎂合金時(shí)應(yīng)采用 HS331。表2鋁及鋁合金用焊絲牌號(hào))tS301HS311JB3?1XS331化卑成啟t隔量分?jǐn)?shù)J)A1辭材Si余蚤燒鋁1 01 6鋁篇合金焊些卻SS 10 2fl 60 20 5鋁硅合全悍絲LFS7080純鋁尺搖頭星量菱求不盍的I呂合金鋁猛合金鋁鎂合金(2)焊接接頭及坡口形式 坡口形式見表3。？表3焊接接頭及坡口形式/ fwitmFI帶

8、/n/lIHH/A/弋 MtM! /21S642- 21iia-5rBtHk盒.43fl *iR4O3尋aioIO（3）焊接電源 應(yīng)選用交流電源。（4）鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊和自動(dòng)鎢極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)，分別 見表4、5。表4鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)焊件厚度焊絲克徑輻極克徑族熱逞度焊援電流氟氣涼呈噴噬孔徑（幀）焊接層數(shù) （正）備注Gms)(fMh )(P)3Qjmin)1茗40凹Te正1巻邊得1.51 8么025080tg8ri卷邊或電面對(duì)接焊222.52390120e128121對(duì)接捍3233T5Ol；8OB12ElT形坡口對(duì)擡45334441 so品F巾/ 1 uIALIL

9、1i ur mQ HOVCAI.& j “COM?T寵坡口對(duì)接 丫飛坡口對(duì)接64S2402801S2D1W16W2/1丫形披口対接a45S1001B0320k30202245丿12Y飛坡口對(duì)接16 20566200空030036025 3D1&-2D23/23雙哦坡對(duì)接222S566720026036040030352CT-22A打S4孜熾坡口對(duì)接表5鋁及鋁合金自動(dòng)鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)焊件厚度爛接層數(shù)擋極直徑焊絲直徑唏嘴孔徑和氣殊量焊按電疣送蜒速度亦）(ir.m ) nm 1(mm )X/nirk)(AJOfi/h)1L1.52L.&51201602131.628LU12143022065T

10、U3124L1014141622024085T04125331014141824020070755252312101620ESQ320TO7523右6314102003207500812233-4IS 1814243003408085六、試述鋁及鋁合金熔化極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)。：自動(dòng)熔化極氬弧焊焊接鋁及鋁合金時(shí)的焊接工藝參數(shù)，見表6。焊接電源采用直流反接表6鋁及鋁合金自動(dòng)熔化極氬弧焊焊接工藝參數(shù)焊件牌號(hào)焊絲悍件 厚度 亦）如理式披口尺寸埠絲 亙徑fLS(I/ihiiO(A)電弧Cf速度 S）備注Cm*坡口 角度閆隙Own)EPSE二2.022240212242蛍面惶玻面成飛600. 52.5

11、22別芙230260Z627258q1002.522兀35300320262T242010&100013 02330353103302728ia1281003.033035320340262915L2L3121410100014.028380400131B12100gLU284D4S36042025-311720202Sv-tif-. ie im.DALILVII dL UHJnCAI.U i i nCO J屆n506050 60450500490550293120811719正反面均悍1是羽3016100gl電口28506056057025311315U31200l3,0ZZ3035羽 0T5C30WU4U2LF318141304.0285DMJ0450470233018 7LF52025161612C12CD1oi4.04, 口2S235260506045(WT0049052026302ST1：ia16】日LT115075OS 54 22&SO4500015-ie也可采用取面哦坡口施邊七、試述鋁及鋁合金的氣焊接接工藝。（1）接頭形式 鋁及鋁合金氣焊時(shí)不宜采用搭接接頭和 T形接頭，因?yàn)檫@些接頭易于殘留氣