鋁材焊接、鋁合金焊接中如何避免熱開裂

開裂是鋁材焊接、鋁合金焊接中可能發(fā)生的一個(gè)重大問題。即使很小的縫隙也可能導(dǎo)致焊縫不合規(guī)范，并導(dǎo)致焊點(diǎn)故障。其實(shí)，絕大多數(shù)的鋁合金都可以實(shí)現(xiàn)成功焊接、不發(fā)生破損等相關(guān)問題。關(guān)鍵是使用合適的填充金屬絲、適當(dāng)?shù)墓ば騺硗瓿珊附印?

有兩種類型的開裂——熱開裂和應(yīng)力開裂，熱開裂是焊鋁時(shí)比較常見的。熱開裂是焊接復(fù)合物時(shí)常遭遇一個(gè)麻煩，它會影響金屬焊接的凝固程度。

有三個(gè)因素可以顯著影響鋁合金焊接熱開裂的概率：

1）母材組合的開裂敏感度；

2）選擇合適的填充金屬絲，有助于不選容易開裂的材料組合物；以及

3）選擇合適的焊接接頭設(shè)計(jì)，來處理基礎(chǔ)金屬，有助于避免開裂敏感的焊接組合。

有些鋁合金焊接起來比其他金屬更容易開裂，所以選擇一種合適的填充金屬絲非常重要，這會產(chǎn)生低開裂敏感度的焊接金屬組合。當(dāng)焊接具有低裂紋敏感性的鋁材時(shí)，會采用類似成分的填充金屬絲。反之，焊接高開裂敏感性的鋁合金時(shí)，會選擇低裂紋敏感性的不同成分的填充金屬絲。鋁及鋁合金具有導(dǎo)熱性強(qiáng)而熱容量大，線脹系數(shù)大，熔點(diǎn)低和高溫強(qiáng)度小等特點(diǎn)，焊接難度大，應(yīng)采取一定的措施，才能保證焊接質(zhì)量。

鋁填充金屬絲，均按照美國焊接學(xué)會（AWS）的分類，對應(yīng)鋁業(yè)協(xié)會的相關(guān)注冊號碼，以確定特定的合金組合成分。并非所有的填充金屬絲都適于焊接所有的鋁基合金。需要一個(gè)有信譽(yù)的填充金屬絲選擇指南，以確保不同的鋁合金焊接的選擇。

開裂是鋁材焊接中可能發(fā)生的一個(gè)重大問題。即使很小的縫隙也可能導(dǎo)致焊縫不合規(guī)范，并導(dǎo)致焊點(diǎn)故障。其實(shí)，絕大多數(shù)的鋁合金都可以成功焊接，不發(fā)生破損。關(guān)鍵是使用合適的填充金屬絲、適當(dāng)?shù)墓ば騺砗附印?

焊縫設(shè)計(jì)是另一個(gè)重要的考慮因素，可以影響焊縫的組合物，有助于防止熱裂紋。無斜角的焊縫，會導(dǎo)致基本金屬熔焊稀釋率不夠，有適當(dāng)斜角的焊縫，就可以充分稀釋。這就意味著可以在一個(gè)斜面邊緣，增加在焊縫沉積的填料金屬的量，產(chǎn)生一個(gè)不太可能開裂的復(fù)合層。雖然焊縫所處的位置不同，但是它們也有著共同的規(guī)律，實(shí)踐證明，選擇合適的焊接工藝參數(shù)、保持正確的焊條角度和掌握好運(yùn)條三個(gè)動(dòng)作、嚴(yán)格地控制熔池的溫度，焊接立焊時(shí)，就能得到優(yōu)良的焊縫質(zhì)量和美觀的焊縫成型。有些鋁基合金，比如6XXX系列，是可能強(qiáng)烈影響熱開裂的非常重要的一種因素。

應(yīng)力開裂

雖然不像熱開裂那么普遍，應(yīng)力開裂也可能影響鋁的焊接。導(dǎo)致應(yīng)力開裂的一個(gè)主要原因是：在焊縫凝固和冷卻時(shí)的過度收縮率。適當(dāng)?shù)臅r(shí)候選擇含有硅的填充金屬絲，能減少收縮壓力，有助于避免應(yīng)力裂紋。

焊鋁過程中出現(xiàn)的大部分裂縫，會在焊口（通常用來定義焊頭里不希望出現(xiàn)的凹陷）里出現(xiàn)，常被忽視。焊口裂縫是很小的，不加處理的話，就可能擴(kuò)大到整個(gè)焊縫并造成重大故障。操作方法是，焊工注意在焊接過程中把焊口完全填滿，要么采用焊接電源供應(yīng)設(shè)備上的自動(dòng)焊口填補(bǔ)功能，要么用其他已經(jīng)批準(zhǔn)的焊口填補(bǔ)方法。鋁材焊接、鋁合金焊接中如何避免熱開裂開裂是鋁材焊接、鋁合金焊接中可能發(fā)生的一個(gè)重大問題。

提高焊接移動(dòng)速度，有助于減少應(yīng)力開裂的可能性，因?yàn)檫@樣做可以縮小熱影響區(qū)，減小堿金屬熔化的程度。通過降低母材在焊接過程中及之后的殘余應(yīng)力水平，也可以用預(yù)熱來起到幫助作用。這反過來也會降低應(yīng)力開裂的可能性。

要避免在非常冷的情況下焊接鋁，要避免預(yù)熱操作導(dǎo)致的過熱——150°F的預(yù)熱溫度，就足以滿足所有的鋁合金焊接要求了。鋁合金焊接、鋁材焊接，我們的專業(yè)的！

鋁合金焊接中熔池溫度控制好，焊縫質(zhì)量才能提高，要求中間層焊波平正。中間兩層按焊條直徑φ3.2㎜，焊接電流為115～120A，焊條角度大約在70°～80°，采用鋸齒形運(yùn)條法，利用焊條角度，電弧長短，焊接速度和坡口內(nèi)兩側(cè)停留時(shí)間來控制熔池溫度。使兩側(cè)良好熔合，并保證扁圓形熔池外形。交流鎢極脈沖ya弧焊有加熱速度快、高溫停留時(shí)間短、對熔池有攪拌作用等優(yōu)點(diǎn)，焊接薄板、硬鋁可得到滿意的焊接接頭。

第三層焊接時(shí)，不要破壞坡口邊緣，留1mm左右的深度，使整條填充焊道平整。深度以上坡口邊緣為基準(zhǔn)線，給蓋面打下基礎(chǔ)，采用左右擺動(dòng)一般情況下坡口兩側(cè)稍微多停一下，使坡口邊緣熔化1～2㎜，并保證熔池及坡口兩側(cè)溫度均衡，主要觀察熔池形狀，把熔池控制成月牙型，熔池多的一面少停留，少的一面多停留，邊施焊邊計(jì)算焊縫高度和寬度。因立焊的焊肉比平焊厚，注意觀察熔池形狀及焊肉的厚度，若熔池的下部邊緣由平緩邊下凸，說明熔池溫度過高，這時(shí)應(yīng)縮短電弧燃燒時(shí)間，延長滅弧時(shí)間來降低熔池溫度。焊嘴輕輕挨著坡口（起支撐作用）一側(cè)停留并引燃電弧形成熔池，靠大拇指與食指摩擦送絲，隨著焊嘴（熱源及亞氣流保護(hù)遷移的方向）的擺動(dòng)。更換焊條前必須填滿弧坑，以防止出現(xiàn)弧坑裂紋。

薄管或薄板和厚板焊接不論用什么方法要注意的是鎢級（亞弧焊）、焊條（電焊）或者焊絲（氣體保護(hù)焊）起弧時(shí)要在厚板側(cè)起弧，盡量避免電弧吹到薄管上太多。

起弧后電弧主要加熱厚板側(cè)，即焊條（或鎢極、焊絲）在焊縫處指向角度主要針對厚板，即焊條與厚板夾角不要小于60度角。

如果手法不熟練，開始時(shí)可以采用斷弧焊。焊條指向厚板，厚側(cè)起弧后觀察到厚板側(cè)熔池形成后引向薄管處，見到熔池過渡到薄管上后馬上熄弧，然后重復(fù)以上動(dòng)作。注意是在厚板側(cè)引燃電弧形成熔池后拖到薄管上的。操作熟練后可以連弧焊接。

亞弧焊同理，鎢極指向厚板起弧，厚板打開熔池能加上絲了住管上一拉就行。

說這么多關(guān)鍵是自己去體會動(dòng)作，要控制兩側(cè)材料同時(shí)到熔點(diǎn)，厚板吸熱量大就電弧多吹點(diǎn)，加熱時(shí)間長點(diǎn)。多加練習(xí)一定會掌握的。