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明星機械是一家集設計,制造,銷售,服務于一體的現(xiàn)代化科技型民營企業(yè),擁有先進鋁合金焊接技術(shù),對外承接各類機械加工和金屬焊接業(yè)務。如果所用鋁材在容器接觸的介質(zhì)條件下確有明顯的應力腐蝕敏感性,需要通過焊后熱處理以消除較高的焊接應力,來使容器上的應力降低到產(chǎn)生應力腐蝕開裂的臨界應力以下,這時應由容器設計文件提出特別要求,才進行焊后消除應力熱處理。公司擁有生產(chǎn)設備50多套,主要裝備有數(shù)控鏜銑床、數(shù)控剪板機、數(shù)控卷圓機、fv-3224立式加工中心、500t重型沖壓設備、時代焊接機器人、奧地利福尼斯焊機、芬蘭肯倍焊機、縱縫自動焊裝置、噴沙、拋丸表面處理裝置等先進設備。配備sf6檢漏回收裝置,超聲波和x射線探傷裝置,以及水壓試驗設備。公司技術(shù)力量雄厚,擁有健全的質(zhì)量管理體系,獲得iso9001:2008質(zhì)量管理體系認證,憑借優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量,的服務精神,在市場上取得不凡的業(yè)績,獲得客戶廣泛認可和贊譽。
鋁及鋁合金零件焊接方法及特點有哪些呢?下面由明星機械老焊工講出的一些方法和特點
1鋁合金材料特點
鋁是銀白色的輕金屬,具有良好的塑性、較高的導電性和導熱性,同時還具有抗yang化和抗腐蝕的能力。交流TIG焊陰極具有去除氧化膜的清理作用,可以不用熔劑,避免了焊后殘留熔劑、熔渣對接頭的腐蝕。鋁極易氧化產(chǎn)生三氧化二鋁薄膜,在焊縫中容易產(chǎn)生夾雜物,從而破壞金屬的連續(xù)性和均勻性,降低其機械性能和耐腐蝕性能。常見鋁合金母材和焊絲的化學成分及機械性能見表1。
2鋁合金材料的焊接難點
?。?)極易氧化。下面我們就對幾種不同的鋁合金焊接技術(shù)特點進行比較:TIG焊特點:電弧穩(wěn)定,焊接質(zhì)量好,相比其他焊接方法成本低,操作簡單,電弧穿透力弱。在空氣中,鋁容易同氧化合,生成致密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm),熔點高(約2050℃),遠遠超過鋁及鋁合金的熔點(約600℃左右)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3,約為鋁的1.4倍,氧化鋁薄膜的表面易吸附水分,焊接時,它阻礙基本金屬的熔合,極易形成氣孔、夾渣、未熔合等缺陷,引起焊縫性能下降。
?。?)易產(chǎn)生氣孔。采取適當?shù)墓に嚧胧┢鋵嵲O計合理的焊接結(jié)構(gòu),它包括了合理安排焊縫的位置,減少不必要的焊縫,合理選用焊縫形狀和尺寸等。鋁和鋁合金焊接時產(chǎn)生氣孔的主要原因是氫,由于液態(tài)鋁可溶解大量的氫,而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫,因此當熔池溫度快速冷卻與凝固時,氫來不及逸出,容易在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔目前難于完全避免,氫的來源很多,有電弧焊氣氛中的氫,鋁板、焊絲表面吸附空氣中的水分等。實踐證明,即使氣按GB/T4842標準要求,純度達到99.99%以上,但當水分含量達到20ppm時,也會出現(xiàn)大量的致密氣孔,當空氣相對濕度超過80%時,焊縫就會明顯出現(xiàn)氣孔。
?。?)焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的線膨脹系數(shù)和結(jié)晶收縮率約比鋼大兩倍,易產(chǎn)生較大的焊接變形的內(nèi)應力,對剛性較大的結(jié)構(gòu)將促使熱裂紋的產(chǎn)生。
?。?)鋁的導熱系數(shù)大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍,因此,焊接鋁和鋁合金時,比焊鋼要消耗更多的熱量。
?。?)合金元素的蒸發(fā)的燒損。鋁合金中含有低沸點的元素(如鎂、鋅、錳等),在高溫電弧作用下,極易蒸發(fā)燒損,從而改變焊縫金屬的化學成分,使焊縫性能下降。
(6)高溫強度和塑性低。高溫時鋁的強度和塑性很低,破壞了焊縫金屬的成形,有時還容易造成焊縫金屬塌落和焊穿現(xiàn)象。
(7)無色彩變化。鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時,無明顯的顏色變化,使操作者難以掌握加熱溫度。
3鋁合金材料焊接的工藝方法
?。?)焊前準備
采用化學或機械方法,嚴格清理焊縫坡口兩側(cè)的表面氧化膜。
化學清洗是使用堿或酸清洗工件表面,該法既可去除氧化膜,還可除油污,具體工藝過程如:體積分數(shù)為6%~10%的溶液,在70℃左右浸泡0.5min→水洗→體積分數(shù)為15%的硝蒜在常溫下浸泡1min進行中和處理→水洗→溫水洗→干燥。持續(xù)的電壓調(diào)節(jié)型號讓你能夠在機器的電壓限制內(nèi)無級調(diào)節(jié)設置電壓,適應性更強,能更有效的調(diào)整、進行準確制。洗好后的鋁合金表面為無光澤的銀白色。
機械清理可采用風動或電動銑刀,還可采用銼刀等工具,對于較薄的氧化膜也可用0.25mm的銅絲刷打磨清除氧化膜。
清理好后立即施焊,如果放置時間超過4h,應重新清理。
?。?)確定裝配間隙及定位焊間距
施焊過程中,鋁板受熱膨脹,致使焊縫坡口間隙減少,焊前裝配間隙如果留得太小,焊接過程中就會引起兩板的坡口重疊,增加焊后板面不平度和變形量;相反,裝配間隙過大,則施焊困難,并有燒穿的可能。然后取出點火粉灑在鋪好的焊劑上面還有模具的周邊部位,最后把模具蓋蓋好,檢查其他部分是不是需要做調(diào)整,調(diào)整完成后,用點huo槍將模具邊沿的點火粉點燃。合適的定位焊間距能保證所需的定位焊間隙,因此,選擇合適的裝配間隙及定位焊間距,是減少變形的一項有效措施。根據(jù)經(jīng)驗,不同板厚對接縫較合理的裝配工藝參數(shù)如表2。
?。?)選擇焊接設備
目前市場上焊接產(chǎn)品種類較多,一般情況下宜采用交流鎢極弧焊(即TIG焊)。為更好的滿足此環(huán)境要求,應在每天上崗焊接工作前提前打開抽濕機。它是在氣的保護下,利用鎢電極與工件問產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。該焊機工作時,由于交流電流的極性是在周期性的變換,在每個周期里半波為直流正接,半波為直流反接。正接的半波期間鎢極可以發(fā)射足夠的電子而又不致于過熱,有利于電弧的穩(wěn)定。反接的半波期間工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而獲得表面光亮美觀、成形良好的焊縫。
(4)選擇焊絲
一般選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。
?。?)選取焊接方法和參數(shù)
一般以左焊法進行,焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時,以右焊法進行,焊炬和工件成90°角。
焊接壁厚在3mm以上時,開V形坡口,夾角為60°~70°,間隙不得大于1mm,以多層焊完成。同時,不要在有可燃材料在附近的情況下焊接,諸如溶劑或者油漆的容器。壁厚在1.5mm以下時,不開坡口,不留間隙,不加填充絲。焊固定管子對接接頭時,當管徑為200mm,壁厚為6mm時,應采用直徑為3~4mm的鎢極,以220~240A的焊接電流,直徑為4mm的填充焊絲,以1~2層焊完。
這里為大家講解的是關(guān)乎于我們每一個鋁合金焊接師傅的健康,電焊是在電焊過程中產(chǎn)生的一種,這種中含有二氧化錳、氮氧化物、fei化物、臭氧等,飄浮在空氣中對人體造成危害。2、焊接前應對鋁合金表面進行表面去油污處理,用無水酒精或bing酮擦拭。熔焊過程中會產(chǎn)生大量的電焊。它包括煙和粉塵。其中直徑小于0.1μm的微粒稱為煙,直徑在0.1~10μm之間的微粒稱為粉塵。焊接大都分布在0.1~1.0μm之間,也就是常說的PM1.0。
電焊的危害
焊接黑色金屬材料時,主要成份是鐵、硅、錳。產(chǎn)生原因:1)焊接電流控制過小,電弧過長,焊接速度過快,預熱溫度低。焊接其他不同材料時,中尚有鋁、氧化鋅、鉬等,其性是錳。鐵、硅的毒性雖然不大,但因其塵粒在5μm以下,在空氣中停留時間較長,容易經(jīng)呼吸道進入肺內(nèi)形成。氧化鐵、氧化錳微粒和fei化物等通過上呼吸道進入末梢細支氣管和肺泡,再進入體內(nèi),易引起焊工金屬熱。
焊工長期接觸這樣的金屬,如果防護不良,吸進過多的,將引起惡心、氣管炎、甚至有形成焊工、金屬熱和錳的危險。