鋁合金和不銹鋼焊接工藝課件

不銹鋼和鋁合金的焊接1姓名：余夢君學號：CD120397班級：機械5班引言這次我們主要說兩個方面：1、不銹鋼的概述與焊接2、鋁合金的概述與焊接21、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、鹽等化學浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實際應(yīng)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異，前者不一定耐化學介質(zhì)腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。32、不同金屬形成焊接連接的可能性4兩種不同材料能否直接形成焊接連接，決定于構(gòu)成該兩種材料的原子或分子之間的相互作用的強弱。人們可以根據(jù)兩種合金中的主要元素配對的相圖來考慮。一

般說來，在液態(tài)和固態(tài)都形成無限互溶的兩種金屬之間，能夠便利的形成性能良好的焊接連接。3、不銹鋼焊接前的準備5常用不銹鋼表面處理技術(shù)有以下幾種處理方法：1、表面本色白化處理；2、表面鏡面光亮處理；3、表面著色處理。4、表面本色白化處理6不銹鋼在加工過程中，經(jīng)過卷板、扎邊、焊接或者經(jīng)過人工表面火烤加溫處理，產(chǎn)生黑色氧化皮。以前一般采用氫氟酸和硝酸進行強腐蝕方法去除。但這種方法成本大，污染環(huán)境，對人體有害，腐蝕性較大，逐漸被淘

汰。目前對氧化皮處理方法主要有二種：噴砂（丸）法：主要是采用噴微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮?；瘜W法：使用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫無毒害的帶有無機添加劑的清洗液進行浸洗。從而達到不銹鋼本色的白化處理目的。處理好后基本上看上去是一無光的色澤。這種方法對大型、復雜產(chǎn)品較適用。5、不銹鋼表面鏡面光亮處理方法7項目方法優(yōu)

點缺

點適用產(chǎn)品備

注機械拋光整平性好，光勞動強度大，簡單工件，中、整個產(chǎn)品澤亮污染嚴重復，小產(chǎn)品，復雜達不到一致，雜件難加工，件無法加工光澤保持時間光澤下降，投不長資及成本較高化學拋光投資少，復雜光亮度不足，復雜產(chǎn)品，光小批量加工較件能拋，效率高，

速度快拋光液要加溫，有氣體溢出，需要通

風設(shè)亮度要求不高的產(chǎn)品可選用合算備電化學拋光達鏡面光澤，

長

期保持，一次性投資大，復雜件要

裝高擋中小件產(chǎn)品，要求長時工藝穩(wěn)定，易

操作，

可廣工藝穩(wěn)定，工裝，輔助電間保持鏡面光泛推廣使用污染少，成本極，大量生產(chǎn)亮產(chǎn)品低，防污染性要降溫好6、表面著色處理8不銹鋼著色不僅賦予不銹鋼制品各種顏色，增加產(chǎn)品的花色品種，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、化學氧化著色法；2、電化學氧化著色法；3、離子沉積氧化物著色法；4、高溫氧化著色法；5、氣相裂解著色法。7、表面著色處理各種方法簡單

概況91、化學氧化著色法就是在特定溶液中，通過化學氧化形成膜的顏色，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。一般“茵科法

”（INCO）使用較多，不過要想保證一批產(chǎn)品色澤一致的話，必須用參比電極來控制。2、電化學著色法是在特定溶液中，通過電化學氧化形成膜的顏色。3、離子沉積氧化物著色法化學法就是將不銹鋼工件放在真空鍍膜機中進行真空蒸發(fā)鍍。例如：鍍鈦金的手表殼、手表帶，一般是金黃色。這種方法適用于大批量產(chǎn)品加工。因為投資大，成本高，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，浸入工件保持在一定的工藝參數(shù)，使工件形成一定厚度氧化膜，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雜，在工業(yè)中應(yīng)用較少。8、不銹鋼焊接有幾種方法10常用不銹鋼焊接方法對不銹鋼最

常用的焊接方法是手工焊（MMA），

其次是金屬極氣體保護焊（MIG/MAG）和鎢極惰性氣體保護

焊（TIG）。雖然這些焊接方法對不銹鋼工業(yè)的大多數(shù)人而言是熟悉的，但是我們認為這個領(lǐng)域值

得

深

入

探

討

。8.1、手工焊（MMA）11手工焊是一種非常普遍的、易于

使用的焊接方法。電弧的長度靠

人的手進行調(diào)節(jié)，它決定于電焊條和工件之間縫隙的大小。同時，當作為電弧載體時，電焊條也是焊縫填充材料。這種焊接方法很簡單，可以用來焊接幾乎所

有材料。對于室外使用，它有很好的適應(yīng)性，即使在水下使用也沒問題。大多數(shù)電焊機可

以

TIG

焊接.在電極焊中，電弧長度決定于人的手：當你改變電極與工件的縫隙時，你也改變了電弧的長度。在大多數(shù)情況下，焊接采用直流電，電極既作為電弧載體，同時也作為焊縫填充材料。電極由合金或非合金金屬芯絲和焊條藥皮組成。這層藥皮保護焊縫不受空氣的侵害，同時穩(wěn)定電弧。它還引起渣層的形成，保護焊縫使它成型。電焊條即可是鈦型焊條，也可是緘性的，這決定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。如果焊條貯存時間長，必須重新烘烤。因為來自空氣的潮氣會很快在焊條中積聚。128.2、MIG/MAG焊接13這是一種自動氣體保護電弧焊接方法。在這種方法中，電弧在保護氣體屏蔽下在電流載體金屬絲和工件之間燒接。機器送入的金屬絲作為焊條，在自身電弧下融化。由于

MIG/MAG焊接法的通用性和特殊性的優(yōu)點，

至今她仍然是世界上最為廣泛的焊接方法。它使用于鋼、非合金鋼、低合金鋼和高合金為基的材料。這使得它成為理想的生產(chǎn)和修復的焊接方法。當焊接鋼時，MAG可以滿足只有0.6mm厚的薄規(guī)格鋼板的要求。這里使用的保護氣體是活性氣體，如二氧化碳或混合氣體。唯一的限制是當進行室外焊接時，必須保護工件不受潮，以保持氣體的效果。8.3、TIG焊接14電弧在難熔的鎢電焊絲和工件之間產(chǎn)生.這里使用的保護氣體是純氬氣，送入的焊絲不帶電。焊絲既可以手送，

也可以機械送。也有一些特定用途不需要送入焊絲。被焊接的材料決定了是采用直流電還是交流電。采用直流電時，鎢電焊絲設(shè)定為負極。因為它有很深的焊透能力，對于不同種類的鋼是很合適的，但對焊縫熔池沒有任何“清潔作用”。TIG焊接法的主要優(yōu)點是可以焊

接大材料范圍廣。包括厚度在

0.6mm及其以上的工件，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.主要的應(yīng)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使

用。158.4、TIG焊接圖169、焊接過程中我們要注意的幾點171、預(yù)防不銹鋼熱裂紋的主要措施：嚴格控制焊接縫中雜質(zhì)的含量，同時可在焊縫金屬中加入硅、鈦、鉬等。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，宜選用超低碳或能造成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，

當簡體組裝后，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(或兩點)”擊穿斷弧焊的操作手法，平均燃熄弧的頻

率在

80～90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。當前點熔池未完全結(jié)晶時，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。184、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=70～80A；其余層次用3.2焊條。f=120～125A，焊接線能量控制在1OKJ/cm以下。5、當更換焊條前，填滿弧坑，并將電孤引向坡口邊側(cè)，熄弧于坡口面上。

對于出現(xiàn)的弧坑縮孔和夾雜物富集區(qū)。可用角向磨光機去除，將弧坑磨成緩

坡形，確定無缺陷后，再燃弧接頭焊接。196、焊道排列打亂結(jié)晶方向，使每條焊道的結(jié)晶中心偏離焊縫中心，避免了焊道中心雜質(zhì)偏析物的區(qū)域聚集。操作上焊條不擺動，

窄焊道，快焊速，多層多道焊。每道焊縫金屬柱狀結(jié)晶細化，優(yōu)于寬焊層單道焊縫。7、每焊完一層(或一道)焊道，立即將試件

置于水中冷卻。逐層逐道水淬，縮短焊接接頭的高溫停留時聞，減少過熱組織和晶粒粗化傾向；并縮短奧氏體不銹鋼在550~850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：焊接不銹鋼時只有適當加快焊接速度，嚴格控制焊絲伸出長度。2010、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，次要合金元素有鎳、鐵、鈦、鉻、鋰等。鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來科學技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應(yīng)用促進了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，同時焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域，因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點之一。2111、鋁合金焊接概述22鋁合金材料，強度高和質(zhì)量輕量。

主要焊接工藝為手工MIG焊和自動MIG焊，其母材、焊絲、保護

氣體、焊接設(shè)備。12、鋁合金焊接圖2313、焊絲的選用24對于6005A、6082、5083 母材來說，選擇的

焊絲牌號為5087/AlMg4.

5MnZr

，5087

焊絲不僅抗裂性能好，抗氣孔性能優(yōu)越，而且強度性能也很好。對于焊絲規(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重量的焊絲，大規(guī)格焊絲較小規(guī)格焊絲的表面積要小很多，因此，大規(guī)格焊絲較小規(guī)格焊絲的表面污染要少即氧化區(qū)域要小，焊接質(zhì)量更容易達到要求。另外大直徑焊絲的送絲過程更容易操作。對于8mm以下板厚的母材一般采用1.2mm直徑的焊絲，對于8mm及以上板厚的母材采用1.6mm 直徑的焊絲。自動焊機采用。14、保護氣體的選用25Ar100%的特點是電弧穩(wěn)定、引弧方便,對于8mm以下板厚的母材一般采用Ar100%進行焊接。對于8mm及以上板厚的母材和氣孔要求高的焊縫，采用Ar70%+

He30%進行焊接。氦氣的特點在于：9 倍于氬氣的導熱性，焊接速度更快，氣孔率減少，熔深增加。厚板焊接時，Ar100%和Ar70%+He30%的熔深狀況見圖1。氣體的流量選擇不是越大越好，流量過大會造成紊流，導致熔池保護不充分，空氣與熔敷金屬發(fā)生反應(yīng)，會改變焊縫組織，使性能下降，而且產(chǎn)生焊接氣孔的傾向增加。15、坡口的處理26板厚在3mm以下的對接焊縫可不開坡口，

只需在焊縫背面倒一0.5～1mm的角即可,這樣有利于氣體的排放和避免背面

凹槽。背面是否倒角對焊縫的影響,鋁合金厚板的坡口角度較鋼板的要大。單邊坡口一般采用55°坡口，雙邊坡口采用每邊35°坡口。這樣可以使焊接的可達性提高,同時可降低未熔合缺陷的產(chǎn)生幾率。對于厚板T 形接頭中的HV或HY接頭，要求填滿坡口外，再加一個角焊縫，使焊縫總尺寸S不小于板厚T。16、焊前清理工作27焊接鋁合金需要最干凈的準備工作,否則其

抗腐蝕能力下降,而且容易產(chǎn)生氣孔。焊接鋁合金應(yīng)該與焊鋼的習慣徹底區(qū)分。焊鋼已經(jīng)用過的工具,嚴禁焊接鋁合金時使用。清理焊縫區(qū)域的氧化膜等雜質(zhì),盡可能使用不銹鋼刷或者用丙酮清洗。不能使用砂輪打磨,因為使用砂輪打磨只會使氧化膜熔合在焊材表面,而不會真正去除。而且如果使用硬質(zhì)砂輪,其中的雜質(zhì)會進入焊縫,導致熱裂紋。此外,由于Al2O3膜在極短的時間內(nèi)又會重新生成和堆積,為了使氧化膜盡可能少地影響焊縫,清理完畢

后應(yīng)立即施焊。17、預(yù)熱溫度和層間溫度的控制28對與板厚超過8mm的厚板進行焊

接時,都要進行焊前預(yù)熱,預(yù)熱溫度控制在80℃～120℃之間,層間溫度控制在60℃～100℃之間。預(yù)熱溫度過高,除作業(yè)環(huán)境惡劣外,還有可能對鋁合金的合金性能造成影響,出現(xiàn)接頭軟化,焊縫外觀成形不良等現(xiàn)象。層間溫度過高還會使鋁焊熱裂紋的產(chǎn)生機率增加。18、合理選擇規(guī)范參數(shù)和焊接電流大小29鋁合金與鋼材的物化性能相差甚遠,要根據(jù)鋁合金的焊接特性來試驗和確定其焊接規(guī)范參數(shù)。鋁合金本身的導熱系數(shù)大(約為鋼的4

倍)

,散熱快。因此,在相同焊接速度下,焊接鋁合金時的熱輸入量要比焊接鋼材時的熱輸入量大2～4 倍。如果熱輸入量不夠,容易出現(xiàn)熔深不足甚至未熔合的問題,特別是在焊縫起頭的位置。19、送絲速度要適當調(diào)高和焊接速度的選擇30送絲速度是與電流、電壓等規(guī)范參數(shù)

密切相關(guān),并且相互匹配的。當焊接電

流提高后,送絲速度也應(yīng)該相應(yīng)地提高。對于薄板焊縫,為了避免焊縫過熱,一

般采用較小的焊接電流和較快的焊接速度;對于厚板焊縫,為使焊縫熔合充分和焊縫氣體充分逸出,采用較大的焊接電流和較慢的焊接速度。20、焊槍角度的選擇31在焊接方向上,焊槍角度一般控

制在

90°

左右,過大和過小都會造成焊接缺陷。焊槍角度過大會造成氣體保護不充分而產(chǎn)生氣孔;角度過小還有可能使液鋁達到電弧前端,使電弧不能直接作用于焊縫而產(chǎn)生未熔合。

效果很全面，持之以恒是關(guān)鍵。效果很全面，持之以恒是關(guān)鍵。1010月月-23-231010月月-23-23Saturday,Saturday,

OctoberOctober

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20232023

自覺遵守飯?zhí)眉o律，養(yǎng)成飲食衛(wèi)生習慣。自覺遵守飯?zhí)眉o律，養(yǎng)成飲食衛(wèi)生習慣。20:00:1820:00:1820:00:1820:00:1820:0020:0010/21/202310/21/2023

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PMPM

防止違章動火六大禁令。防止違章動火六大禁令。1010月月-23-2320:00:1820:00:1820:0020:00Oct-23Oct-2321-Oct-2321-Oct-23

沒有措施的管理是空談，沒有計劃的工作是空洞。沒有措施的管理是空談，沒有計劃的工作是空洞。20:00:1820:00:1820:00:1820:00:1820:0020:00Saturday,Saturday,OctoberOctober

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防事故年年平安福滿門講安全人人健康樂萬家。防事故年年平安福滿門講安全人人健康樂萬家。1010月月-23-231010月月-23-2320:00:1820:00:1820:00:1820:00:18OctoberOctober

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推動全員品質(zhì)活動，提高全員工作十七。推動全員品質(zhì)活動，提高全員工作十七。20232023年年1010月月2121日日8:008:00下午下午1010月月-23-231010月月-23-23

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十月十月202320238:00:188:00:18下午下午20:00:1820:00:181010月月-23-23

安全不僅關(guān)系自己，安全連同國家集體。