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鋁闆可以焊接嗎?
作者: 來源: 日期:2019-07-17 09:11:23 人氣:0

  1、完全可以的,這是焊接工藝的選擇問題。

  2、鋁及鋁合金的焊接工藝

  鋁及鋁合金的焊接特點

  (1)鋁在空氣中及焊接時極易氧化,生成的氧化鋁(Al2O3)熔點高、非常穩定,不易去除。阻礙母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夾渣、未熔合、未焊透等缺欠。鋁材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊縫産生氣孔。焊接前應采用化學或機械方法進行嚴格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接過程加強保護,防止其氧化。鎢極氩弧焊時,選用交流電源,通過“陰極清理”作用,去除氧化膜。氣焊時,采用去除氧化膜的焊劑。在厚闆焊接時,可加大焊接熱量,例如,氦弧熱量大,利用氦氣或氩氦混合氣體保護,或者采用大規範的熔化極氣體保護焊,在直流正接情況下,可不需要“陰極清理”。

  (2)鋁及鋁合金的熱導率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多。鋁的熱導率則是奧氏體不鏽鋼的十幾倍。在焊接過程中,大量的熱量能被迅速傳導到基體金屬内部,因而焊接鋁及鋁合金時,能量除消耗于熔化金屬熔池外,還要有更多的熱量無謂消耗于金屬其他部位,這種無用能量的消耗要比鋼的焊接更為顯著,為了獲得高質量的焊接接頭,應當盡量采用能量集中、功率大的能源,有時也可采用預熱等工藝措施。

  (3)鋁及鋁合金的線膨脹系數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,焊件的變形和應力較大,因此,需采取預防焊接變形的措施。鋁焊接熔池凝固時容易産生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的内應力。生産中可采用調整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的産生。在耐蝕性允許的情況下,可采用鋁矽合金焊絲焊接除鋁鎂合金之外的鋁合金。在鋁矽合金中含矽0.5%時熱裂傾向較大,随着矽含量增加,合金結晶溫度範圍變小,流動性顯著提高,收縮率下降,熱裂傾向也相應減小。根據生産經驗,當含矽5%~6%時可不産生熱裂,因而采用SAlSi條(矽含量4.5%~6%)焊絲會有更好的抗裂性。

  (4)鋁對光、熱的反射能力較強,固、液轉态時,沒有明顯的色澤變化,焊接操作時判斷難。高溫鋁強度很低,支撐熔池困難,容易焊穿。

  (5)鋁及鋁合金在液态能溶解大量的氫,固态幾乎不溶解氫。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。弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊縫中氫氣的重要來源。因此,對氫的來源要嚴格控制,以防止氣孔的形成。

  (6)合金元素易蒸發、燒損,使焊縫性能下降。

  (7)母材基體金屬如為變形強化或固溶時效強化時,焊接熱會使熱影響區的強度下降。

  (8) 鋁為面心立方晶格,沒有同素異構體,加熱與冷卻過程中沒有相變,焊縫晶粒易粗大,不能通過相變來細化晶粒。

  2. 焊接方法

  幾乎各種焊接方法都可以用于焊接鋁及鋁合金,但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的适應性不同,各種焊接方法有其各自的應用場合。氣焊和焊條電弧焊方法,設備簡單、操作方便。氣焊可用于對焊接質量要求不高的鋁薄闆及鑄件的補焊。焊條電弧焊可用于鋁合金鑄件的補焊。惰性氣體保護焊(TIG或MIG)方法是應用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。鋁及鋁合金薄闆可采用鎢極交流氩弧焊或鎢極脈沖氩弧焊。鋁及鋁合金厚闆可采用鎢極氦弧焊、氩氦混合鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊。熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊應用越來越廣泛(氩氣或氩/氦混合氣)

  3.焊接材料

  (1)焊絲

  鋁及鋁合金焊絲的選用除考慮良好的焊接工藝性能外,按容器要求應使對接接頭的抗拉強度、塑性(通過彎曲試驗)達到規定要求,對含鎂量超過3%的鋁鎂合金應滿足沖擊韌性的要求,對有耐蝕要求的容器,焊接接頭的耐蝕性還應達到或接近母材的水平。因而焊絲的選用主要按照下列原則:

  1)純鋁焊絲的純度一般不低于母材;

  2)鋁合金焊絲的化學成分一般與母材相應或相近;

  3)鋁合金焊絲中的耐蝕元素(鎂、錳、矽等)的含量一般不低于母材;

  4)異種鋁材焊接時應按耐蝕較高、強度高的母材選擇焊絲;

  5)不要求耐蝕性的高強度鋁合金(熱處理強化鋁合金)可采用異種成分的焊絲,如抗裂性好的鋁矽合金焊絲SAlSi一1等(注意強度可能低于母材)。

  (2)保護氣體

  保護氣體為氩氣、氦氣或其混合氣。交流加高頻TIG焊時,采用大于99.9%純氩氣,直流正極性焊接宜用氦氣。MIG焊時,闆厚<25 mm時宜用氩氣;闆厚25 mm~50 mm時氩氣中宜添加10%~35%的氦氣;闆厚50mm-75mm時氩氣中宜添加l0%~35%或50%的氦氣;當闆厚>75 mm時推薦采用添加50%~75%氦氣的氩氣。氩氣應符合GB/T 4842?995《純氩》的要求。氩氣瓶壓低于0.5 MPa後壓力不足,不能使用。

  (3)鎢極

  氩弧焊用的鎢極材料有純鎢、钍鎢、铈鎢、锆鎢四種。純鎢極的熔點和沸點高,不易熔化揮發,電極燒損及尖端的污染較少,但電子發射能力較差。在純鎢中加入1%~2%氧化钍的電極為钍鎢極,電子發射能力強,允許的電流密度高,電弧燃燒較穩定,但钍元素具有一定的放射性,使用時應采取适當的防護措施。在純鎢中加入1.8%~2.2%的氧化铈(雜質≤0.1%)的電極為铈鎢極。铈鎢極電子逸出功低,化學穩定性高,允許電流密度大,無放射性,是目前普遍采用的電極。锆鎢極可防止電極污染基體金屬,尖端易保持半球形,适用于交流焊接。

  (4)焊劑 氣焊用焊劑為鉀、鈉、锂、鈣等元素的氯化物和氟化物,可去除氧化膜。


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