鋁合金焊接、金屬焊接，電弧焊焊前需要做哪些準(zhǔn)備？

焊前準(zhǔn)備

1、 焊條烘干

焊前對焊條烘干的目的是去除受潮焊條中的水分，減少熔池和焊縫中的氫，以防止產(chǎn)生氣孔和冷裂紋。不同藥皮類型的焊條，其烘干工藝不同，遵照焊條產(chǎn)品使用說明書中的工藝進(jìn)行。

2、焊前清理

是指焊前對接頭坡口及其附近（約50mm內(nèi)）的表面被油、銹、漆和水等污染的清除。用堿性焊條焊接時(shí)，清理要求嚴(yán)格和徹底，否則極易產(chǎn)生氣孔和延遲裂紋。酸性焊條對銹不很敏感，若銹得較輕，而且對焊縫質(zhì)量要求不高時(shí)，可以不清除。

3、 預(yù)熱

是指焊前對焊件整體或局部進(jìn)行適當(dāng)加熱的工藝措施，其主要目的是減小接頭焊后的冷卻速度、避免產(chǎn)生淬硬組織和減小焊接應(yīng)力與變形。它是防止產(chǎn)生焊接裂紋的有效辦法。是否需要預(yù)熱和預(yù)熱溫度的高低，取決于母材特性、所用的焊條和接頭的拘束度。

對于剛性不大的低碳鋼和強(qiáng)度級(jí)別較低的低合金高強(qiáng)度鋼的一般結(jié)構(gòu)，一般不需預(yù)熱。但對剛性大的或焊接性差而容易產(chǎn)生裂紋的結(jié)構(gòu)，焊前需預(yù)熱。焊接熱導(dǎo)率很高的材料，如銅、鋁及其合金，有時(shí)需要預(yù)熱，這樣可以減小焊接電流和增加熔深，也有利于焊縫金屬與母材熔合。同樣的焊接填充量即同等重量的焊絲,大規(guī)格焊絲較小規(guī)格焊絲的表面積要小很多,因此,大規(guī)格焊絲較小規(guī)格焊絲的表面污染要少即氧化區(qū)域要小,焊接質(zhì)量更容易達(dá)到要求。

必須指出，預(yù)熱焊接不僅能源消耗、生產(chǎn)率低，而且勞動(dòng)條件差。只要可能都應(yīng)不預(yù)熱或低溫預(yù)熱焊接。采用低氫型焊條可以降低預(yù)熱溫度，因其抗裂性能好，但焊條的含水量必須很低。直線形運(yùn)條法：焊接時(shí)保持一定的電弧長度，沿焊接方向作不擺動(dòng)的前移。只要允許，可按低組配的原則選用焊條，即采用熔敷金屬的強(qiáng)度低于母材，而塑性和韌性優(yōu)于母材的焊條施焊，這樣可以降低預(yù)熱溫度或不預(yù)熱。

鋁合金焊接亞弧焊必備的小技巧知識(shí)

1. 根據(jù)工件材質(zhì)規(guī)格選擇焊絲牌號(hào)規(guī)格和鎢極牌號(hào)：選用焊絲太細(xì)不但生產(chǎn)率低，并且由于比表面積大，相應(yīng)帶入焊縫中的雜質(zhì)也多。

2. 根據(jù)工件特性和焊絲規(guī)格確定鎢極直徑和端部形狀：正確選用鎢極直徑，技能提高生產(chǎn)率又能滿足工藝上的要求和減少鎢極的燒損。鎢極直徑選用過小則使鎢極熔化和蒸發(fā)，或引起電弧不穩(wěn)和焊縫夾鎢等現(xiàn)象出現(xiàn)。鎢極直徑選用過大，在用交流電源焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)電弧漂移而分散或出現(xiàn)偏弧現(xiàn)象。如果鎢極直徑選用合適，交流焊接時(shí)一般端部會(huì)熔成圓球形。并且有參數(shù)穩(wěn)定、調(diào)節(jié)靈活和安全可靠的使用性能，還應(yīng)具有引弧、穩(wěn)弧和消除直流分量裝置，焊機(jī)上電流、電壓表應(yīng)經(jīng)計(jì)量部門鑒定合格，焊機(jī)在使用前，先檢查接地是否完好，冷卻水路和氣路是否暢通，其各項(xiàng)功能須確保能正常工作。選用鎢極（一般來說直徑2.4mm用的比較多，它的電流造應(yīng)范圍是150A—250A，鋁例外）。

鎢極直徑一般應(yīng)等于或大于焊絲直徑，焊接薄工件或熔點(diǎn)低的鋁鎂合金時(shí)鎢極直徑略小于焊絲直徑，中厚工件鎢極直徑等于焊絲直徑，厚工件鎢極直徑大于焊絲直徑。

3. 焊接電流：是GTAW重要的參數(shù)，取決于鎢極種類和規(guī)格。電流太小，難以控制焊道成形，容易形成未熔合和未焊透缺陷，同時(shí)電流太小造成生產(chǎn)效率降低會(huì)浪費(fèi)亞氣。電流太大，容易形成凸瘤和燒穿缺陷，熔池溫度過高時(shí)，會(huì)出現(xiàn)咬邊、焊道成形不美觀。電流大小要適當(dāng)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，電流一般為鎢極直徑的30-55倍，交流電源選下限，直流正接選上限，當(dāng)鎢極直徑小于3mm時(shí)，從計(jì)算值減去5-10A，當(dāng)鎢極直徑大于4mm時(shí)，計(jì)算值再加10-15A。是否需要預(yù)熱和預(yù)熱溫度的高低，取決于母材特性、所用的焊條和接頭的拘束度。同時(shí)還需要注意的是焊接電流不能大于鎢極的許用電流。

4. 噴嘴直徑：氣體保護(hù)區(qū)的大小與噴嘴直徑相關(guān)的，噴嘴直徑過大，散熱快，焊縫寬，焊速慢影響視線，在保證保護(hù)效果不變的情況下，隨著噴嘴直徑增大氣體流量也必須增大因而造成亞氣浪費(fèi)；鋁型材焊接、鋁合金焊接中盡量減少焊縫變色、發(fā)黑的幾率當(dāng)氧通過空氣進(jìn)入到氣體防護(hù)罩時(shí)，濕氣和污染物會(huì)增加填充金屬絲燃燒（氧化）的幾率，使焊縫變色、發(fā)黑。噴嘴直徑過小保護(hù)效果變差，又容易被燒壞，滿足不了大電流焊接要求。根據(jù)鎢極的直徑選用多大的噴嘴，鎢極直徑的2.5—3.5倍是噴嘴的內(nèi)徑D=（2.5—3.5）dw其中D表示噴嘴內(nèi)徑（mm），dw表示鎢極直徑（mm）。

5. 氣體流量：在保證保護(hù)效果良好的前提下盡量減小氣體流量，以降低成本。單流量鈦小，噴出來的氣流挺度差，輕飄無力，容易受外界氣流的干擾，影響保護(hù)效果，同時(shí)電弧也不能穩(wěn)定燃燒，焊接中可以看到有氧化物在熔池表面漂移，焊縫發(fā)黑而無光亮。流量太大，不但會(huì)浪費(fèi)保護(hù)氣，還會(huì)是焊縫冷卻過快，不利于焊縫成形，同時(shí)容易形成紊流而卷入空氣，破壞保護(hù)效果。氣體流量Q主要取決于噴嘴直徑和保護(hù)氣體種類，也與被焊金屬的性質(zhì)、焊接速度、坡口形式、鎢極外伸長度和電弧長度有關(guān)。手工焊時(shí)可用經(jīng)驗(yàn)公式Q=（0.18-1.2）D計(jì)算，D為噴嘴直徑，單位為mm，Q單位為L/mm。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。當(dāng)D≥12mm時(shí)系數(shù)取1.2，D≤12mm時(shí)，系數(shù)取0.8，以達(dá)到挺度基本一直。

6. 焊接速度：焊接速度取決于工件材質(zhì)和厚度，還應(yīng)與焊接電流和預(yù)熱溫度相配合，以保證熔深和熔寬。

7. 噴嘴與工件間的距離、鎢極外伸和電弧長度：在不影響氣體保護(hù)效果和便于操作的情況下，這些參數(shù)越短越好。

目前市場上焊接商品品種較多，通常情況下宜選用溝通鎢極亞弧焊(即TIG焊)。它是在亞氣的維護(hù)下，使用鎢電極與工件問發(fā)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接辦法。該焊機(jī)作業(yè)時(shí)，因?yàn)闇贤娏鞯臉O性是在周期性的改換，在每個(gè)周期里半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波時(shí)間鎢極能夠發(fā)射滿足的電子而又不致于過熱，有利于電弧的安穩(wěn)。公司秉承“立足于誠信求發(fā)展，執(zhí)著于專業(yè)為客戶”的經(jīng)營理念，以“專注品質(zhì)，用心服務(wù)”為核心價(jià)值，一切以用戶需求為中心，歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。反接的半波時(shí)間工件外表生成的氧化膜很簡單被整理掉而取得外表亮光美觀、成形杰出的焊縫。

河南省獲嘉明星機(jī)械有限公司多年來憑借優(yōu)異的產(chǎn)品質(zhì)量，的服務(wù)精神，在市場上取得不凡的業(yè)績，獲得客戶廣泛認(rèn)可和贊譽(yù)。公司秉承“立足于誠信求發(fā)展，執(zhí)著于專業(yè)為客戶”的經(jīng)營理念，以“專注品質(zhì)，用心服務(wù)”為核心價(jià)值，一切以用戶需求為中心，歡迎各界朋友蒞臨參觀、指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。酸洗后在流動(dòng)的清水中洗凈，焊前再用冰酮或酒精擦凈焊絲及焊件焊接區(qū)域的表面。

對于鋁合金的焊接，傳統(tǒng)的熔化焊接工藝中以亞弧焊（TIG/MIG）的應(yīng)用為普遍。

該方法具有接頭性能較高、應(yīng)用靈活、簡單產(chǎn)品不使用工裝夾具就可以施焊的優(yōu)點(diǎn)，是目前國內(nèi)廣泛采用的一種焊接方法。

攪拌摩擦焊（FSW）是近期出現(xiàn)的一種新型固態(tài)焊接方法，自它出現(xiàn)以來，得到了迅速發(fā)展和推廣應(yīng)用。下面我們從幾個(gè)方面來探討通過兩種方法得到的焊接接頭的性能比較。

1、接頭金相組織 對攪拌摩擦焊焊縫和熔化極亞弧焊焊縫取樣進(jìn)行金相觀察可見，與MIG焊縫相比，F(xiàn)SW焊縫組織晶粒明顯細(xì)化。經(jīng)評(píng)定，F(xiàn)SW焊接試樣的焊縫晶粒度為8級(jí)，MIG焊接試樣的焊縫晶粒度為4-5級(jí)。攪拌摩擦焊工藝使得工件在強(qiáng)烈的熱-力鍛造作用下，組織更為致密，晶粒更為細(xì)化。如將一個(gè)實(shí)心圓棒插入薄壁圓管中，或?qū)⒁粚?shí)心矩形棒插入矩形管件中，實(shí)心棒將會(huì)帶走薄壁工件的熱量并防止燒穿。同時(shí)，作為一種固態(tài)焊接方法，攪拌摩擦焊接頭組織有效避免了熔化焊接帶來的氣孔、裂紋、疏松等缺陷。

2、焊縫成分  針對MIG和FSW兩種焊接方法所取得焊縫進(jìn)行化學(xué)成分分析，MIG接頭中Mg、Mn元素?zé)龘p嚴(yán)重，而FSW焊縫成分和母材基本一致。Mn元素在合金中的作用是使含Mg相沉淀均勻，提高合金的抗腐蝕性，提高合金的強(qiáng)度，且確保合金的穩(wěn)定性；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。Mg可在顯著提高合金強(qiáng)度的同時(shí)保證材料塑性不過分降低。

3、接頭力學(xué)性能  用MIG和FSW兩種焊接方法所焊試板焊縫的力學(xué)性能測試結(jié)果可以看出，F(xiàn)SW焊縫抗拉強(qiáng)度、伸長率數(shù)據(jù)明顯由于MIG多層焊接，并且焊縫性能穩(wěn)定性也明顯高于MIG焊縫。這與前面的接頭組織、成分分析結(jié)果相吻合。

攪拌摩擦焊是一種先進(jìn)的鋁合金固相自動(dòng)焊工藝，相比熔化極亞弧焊（MIG）具有突出的優(yōu)點(diǎn)：

1、攪拌摩擦焊接接頭晶粒明顯細(xì)化，Mg、Mn等合金元素?zé)龘p明顯減少，接頭力學(xué)性能顯著提高。

2、在工程實(shí)際應(yīng)用中，攪拌摩擦焊具有單道焊接厚度大、缺陷發(fā)生率低，焊接殘余應(yīng)力與變形小、焊接、節(jié)能降耗和綠色焊接等突出的工藝優(yōu)點(diǎn)，是鋁合金構(gòu)件實(shí)現(xiàn)高可靠、綠色制造的至佳焊接工藝。