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铝合金车体部件的焊接性

2014年12月01日
喺空气中蠢易与氧结合建置致密而实嘅氧化铝薄膜,厚度约为0.1μm,熔点高达2050℃,远远超过铝同铝合金嘅熔点,而且密度好大,约为铝嘅1.4倍。喺焊接过程中,氧化铝薄膜会阻滞金属之间嘅良好结合,并易造成夹渣。氧化膜仲吸附水分,焊接时会促使焊缝形成气孔。呢啲缺陷,都会降低焊接接头嘅效能。为咗保证焊接质量,焊前要严格嚟清理焊件表面嘅氧化物,并防止喺焊接过程中再次氧化,对熔化金属同处于高温下嘅金属进行有效地防护,呢个系铝同铝合金焊接嘅一个重要特点。具体嘅保护措施系:焊前使用机打磨或者化学方法D40清除工件坡口同周围嘅地方嘅氧化物;焊接过程中要采用合格嘅保护气体进行保护(例如99.99%Ar)
(2)铝嘅导热率同比热大
导热快即管铝同铝合金嘅熔点远过钢低,但系铝同铝合金嘅导热系数、比热容都好大过钢大倍咁多,喺焊接过程中大量嘅热能畀快手传导到集体金属内部,为咗获得高质量嘅焊接接头,一定要采用能量集中、功率大热源,8mm同以上厚板使采用预热等工艺措施,先能够实现熔焊过程。
(3)线膨胀系数大
铝同铝合金嘅线膨胀系数约为钢嘅2倍,凝固时体积收缩率达6.5%~6.6%,就易惹焊接变形。防止变形嘅有效措施系除咗选择合理嘅工艺参数同焊接顺序之外,采用适宜嘅焊接工作都系好重要嘅,焊接薄板时,尤其咁。另外,某啲铝同铝合金焊接嘅时候,喺焊缝金属中形成结晶裂纹嘅倾向性同埋喺热影响区形成液化裂纹嘅倾向性均较大,往往由於过大内应力而喺脆性温度区间内惹热裂纹,呢个系铝合金,尤其系高强度铝合金焊接时。最常见嘅严重缺陷之一。喺实际焊接现场中防止呢类裂纹嘅措施主要系改进接头设计,拣合理嘅焊接工艺参数同焊接顺序,采用适应乸材特点嘅焊接填充材料等。
(4)易形成气孔
焊接接头中嘅气孔系铝同铝合金焊接时蠢易惹嘅缺陷,尤其系纯铝同防锈铝嘅焊接。氢系铝同铝合金焊接时惹气孔嘅主要罗,呢已经为实践所证明。氢嘅来源,主要系弧柱气氛中嘅水分、焊接材料同乸材所吸附嘅水分,其中焊丝同乸材表面氧化膜嘅吸附水分,对焊缝气孔嘅惹,成日占有出位嘅地位。铝同铝合金嘅液体熔池,好易吸走啲气孔,喺高温下溶入嘅大量气体,喺由液态凝固嘅时候,溶解度急剧下降,喺焊后冷却凝固过程中气体嚟唔切析出,而聚集喺焊缝中形成气孔。为咗防止气孔嘅惹,以获得良好嘅焊接接头,对于氢气嘅来源要加以严格控制,焊前要严格制所使用嘅焊接材料(包焊丝、焊条、熔剂、保护气体)嘅含水量,使用前要严格进行糠处理,清理后嘅乸材同焊丝最好喺2~3个钟内焊接Over,最多唔超过24个钟。TIG焊嘅时候,选用大焊接电流配合较高嘅焊接速度。MIG焊嘅时候,选用大焊接电流慢嘅焊接速度,以提高熔池嘅存在时间。
(5)铝喺高温时嘅强度同塑性低铝喺370℃时强度仅为10MPa,焊接时会因为唔撑住液体金属而令焊缝成形不良,甚至形成塌陷或者烧着。为咗解决呢个问题,焊接铝同铝合金嗰阵成日要采用垫板。
(6)无色水变化,畀焊接用带嚟困难。
铝同铝合金焊接时由固态转变为液态时,冇明显嘅颜色变化,就喺焊接过程中畀操作者带嚟唔少困难。就,要求焊工揸手好焊接时嘅加热温度,尽量摘用平焊,喺引(收)弧板上面引(收)弧