鋁和鋁合金焊接應注意的問題?鋁及鋁合金焊件的焊前準備,接下來我們就來聊聊關于鋁和鋁合金焊接應注意的問題?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
鋁及鋁合金焊件的焊前準備
(1)生産準備
鋁及鋁合金焊接生産廠房内環境溫度不宜超過25℃,相對濕度不宜超過50%,焊接工作場地應該遠離切割、钣金加工等工作地,焊接工作場地禁放雜物,應該保持現場清潔。從事裝配及焊接的員工,在接觸加工焊接鋁及鋁合金時,必須穿戴白色工作服,白色工作帽及手套。
(2)鋁及鋁合金焊件的焊前下料及坡口加工
鋁及鋁合金焊前多用剪闆機或刨削加工,也可用等離子弧切割下料,但必須檢查确保坡口處沒有裂紋和刀痕,避免在焊前進行化學清洗時坡口加工處的裂紋刀痕處積存化學清洗液,影響鋁及鋁合金的焊接質量。 鋁及鋁合金的對接焊縫焊接時坡口形式如圖2
圖2 鋁及鋁合金對接焊(MIG)時的坡口形式
闆厚㎜ |
坡口形式 |
間隙 |
鈍邊 |
坡口角度 |
小于2 |
卷邊接頭 |
— |
— |
— |
小于5 |
I型坡口 |
— |
— |
— |
5-15 |
單邊V型 |
1-3 |
≤3 |
60-70 |
大于8 |
X或U型 |
1-3 |
≤3 |
60-70 |
圖3鋁及鋁合金鎢極氩弧焊(TIG)時對接坡口形式
焊件厚度 ㎜ |
坡口形式 |
坡口尺寸 |
備注 | ||
鈍邊 |
間隙 |
角度 | |||
1-2 |
卷邊接頭 |
2-3 |
<1 |
— |
不填充焊絲 |
1-3 |
I型坡口 |
— |
0-0.5 |
— |
雙面焊 反面鏟焊根 |
3-5 |
V型坡口 |
1-1.5 |
0-1 |
70 | |
6-10 |
V型坡口 |
1-2.5 |
1-3 |
70 | |
12-20 |
V型坡口 |
2-3 |
1.5-3 |
70 | |
14-25 |
V 型或U型 |
2-3 |
1.5-3 |
70-80 |
(3) 焊前清理
鋁及鋁合金在空氣中極易氧化,在工件表面形成緻密的氧化膜(Al2O3), Al2O3熔點高達2050℃,而鋁的熔點是658℃,因此在焊接前如果不能清除焊件表面的氧化膜,在焊接加熱過程中高熔點的表面氧化膜還未達到熔化溫度而處于氧化膜下邊的純鋁已經熔化,使焊接時難以控制熱輸入,極易形成下塌和燒穿,無法保證焊接質量。另外氧化膜易吸收空氣中的水分,它不僅妨礙焊縫的良好熔合,還是形成氣泡的根源之一,因此為了保證焊縫質量,在焊前必須徹底清理焊件待焊處以及焊絲表面的氧化膜以及油污。清理後的工件以及焊絲的存放時間應該盡量縮短,一般在清理後4-8h内施焊,如果存放時間過長,必須在焊前重新清理。焊前清理主要有機械清理和化學清理兩種方法。
1. 機械清理
清理前先使用溶劑汽油或丙酮擦拭焊件表面,并用細銅刷或鋼絲刷打磨焊件表面,直至露出金屬表面。由于鋁及鋁合金表面硬度較軟,清理焊件表面時不能用砂紙、砂布或砂輪進行打磨,以免在打磨時脫落的砂粒嵌入鋁及鋁合金表面,影響焊接質量。
2. 化學清洗
用化學清洗的方法,不僅可以去除氧化膜,還可以起到去除油污的作用。清洗過程中用酸性和堿性溶液清洗焊件,不僅效率高,而且清洗質量穩定,用溶液進行清洗時,溶液中堿或酸的濃度及清洗時間,随溶液溫度的高低不斷變化。常用鋁及鋁合金表面焊前化學清理方法見圖4
圖4常用鋁及鋁合金表面焊前化學清理方法
清洗材料 |
堿洗 |
冷水沖洗時間 |
中和清洗 |
冷水沖洗時 間 |
烘幹溫度 ℃ | ||||
NaOH% |
溫度 ℃ |
時間 min |
HNO3% |
溫度 ℃ |
時間 min | ||||
純鋁 |
6-10 |
40-50 |
10-20 |
2 |
30 |
室溫 |
2-3 |
2 |
風幹或100-150℃ |
鋁合金 |
6-10 |
40-50 |
5-7 |
2 |
30 |
室溫 |
2-3 |
2 |
風幹或100-150℃ |
(4)焊接背面加襯墊闆
在焊接過程中防止焊縫發生下塌缺陷,可采用不鏽鋼、石墨或碳鋼等材料作為背面墊闆,為了使焊縫表面成型良好,可在墊闆表面機械加工弧形園槽保證焊縫背面成形。
(5)焊件的焊前預熱
由于鋁及鋁合金熱導率較大,故在厚度超過5mm以上的焊件焊接時在待焊處用氧乙炔焰、電爐或者噴燈進行焊前預熱,以确保焊接接頭達到所需要的溫度,預熱溫度為100℃-150℃。
(6)焊接設備及方法
鋁及鋁合金焊接時常采用交流電源,常用焊接方法有:手工鎢極氩弧焊、鎢極脈沖交流氩弧焊、自動鎢極氩弧焊、熔化極惰性氣體保護焊、攪拌摩擦焊、激光焊、等離子弧焊及釺焊等焊接方法。
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