鋁焊接及金屬焊接中為什么會出現(xiàn)虛焊？如何防止？

為什么會出現(xiàn)虛焊?如何防止？

虛焊是常見的一種缺陷。5336的鋁合金焊條則可能通常被推薦給零售商和分銷商，因為這種焊絲更硬，更容易送絲。有時在焊接以后看上去似乎將前后的鋼帶焊在一起，但實(shí)際上沒有達(dá)到融為一體的程度，結(jié)合面的強(qiáng)度很低，焊縫在生產(chǎn)線上要經(jīng)過各種復(fù)雜的工藝過程，特別是要經(jīng)過高溫的爐區(qū)和高張力的拉矯區(qū)，所以虛焊的焊縫在生產(chǎn)線上極易造成斷帶事故，給生產(chǎn)線正常運(yùn)行帶來很大的影響。

虛焊的實(shí)質(zhì)就是焊接時焊縫結(jié)合面的溫度太低，熔核尺寸太小甚至未達(dá)到熔化的程度，只是達(dá)到了塑性狀態(tài)，經(jīng)過碾壓作用以后勉強(qiáng)結(jié)合在一起，所以看上去焊好了，實(shí)際上未能完全融合。

分析虛焊的原因和步驟可以按以下順序進(jìn)行：　　(1)先檢查焊縫結(jié)合面有無銹蝕、油污等雜質(zhì)，或凸凹不平、接觸不良，這樣會使接觸電阻增大，電流減小，焊接結(jié)合面溫度不夠。

　　(2)檢查焊縫的搭接量是否正常，有無驅(qū)動側(cè)搭接量減小或開裂現(xiàn)象。搭接量減小會使前后鋼帶的結(jié)合面積太小，使總的受力面減小而無法承受較大的張力。特別是驅(qū)動側(cè)開裂現(xiàn)象會造成應(yīng)力集中，而使開裂越來越大，而后拉斷。

　　(3)檢查電流設(shè)定是否符合工藝規(guī)定，有無在產(chǎn)品厚度變化時電流設(shè)定沒有相應(yīng)隨之增加，使焊接中電流不足而產(chǎn)生焊接不良。

　　(4)檢查焊輪壓力是否合理，若壓力不夠，則會因接觸電阻過大，實(shí)際電流減小，雖然焊接控制器有恒電流控制模式，但電阻增大超過一定的范圍(一般為15％)，則會超出電流補(bǔ)償?shù)臉O限，電流無法隨電阻的增加而相應(yīng)增加，達(dá)不到設(shè)定的數(shù)值。對于2014、2024、3003、3004、5056、5083、5456、6061、6063、2A12、2A24、3A21等，推薦溫度為415℃。這種情況下系統(tǒng)正常工作時會發(fā)出報警。　在實(shí)際操作中，若一時無法分析出虛焊發(fā)生的確切原因，可以將鋼帶的頭尾清理干凈以后，加大焊接搭接量，適當(dāng)增加焊接電流和焊輪壓力再焊一次，并在焊接中密切注意焊縫的形成狀態(tài)，大部分情況下都可以應(yīng)急處理好問題。當(dāng)然，如果出現(xiàn)控制系統(tǒng)問題，或電網(wǎng)電壓波動等使焊縫虛焊就必須采取其他措施加以解決。

鋁及鋁合金MIG焊時，焊接接頭常見的缺陷主要有焊縫成形差、裂紋、氣孔、燒穿，未焊透、未熔合、夾渣。

一、焊縫成形差焊縫成形差主要表現(xiàn)在焊縫波紋不美觀，且不光亮；焊縫彎曲不直，寬窄不一，接頭太多；焊縫中心突起，兩邊平坦或凹陷；焊縫滿溢等。

1．產(chǎn)生原因接規(guī)范選擇不當(dāng)；焊槍角度不正確；焊工操作不熟練；導(dǎo)電嘴孔徑太大；焊接電弧沒有嚴(yán)格對準(zhǔn)坡口中心；焊絲、焊件及保護(hù)氣體中含有水分。所有的MIG焊接，包括鋁材焊接，都需要正極的焊條，而藥芯焊接工藝卻是典型的使用負(fù)極焊條。2． 防止措施反復(fù)調(diào)試選擇合適的焊接規(guī)范；保持焊槍合適的傾角；加強(qiáng)焊工技能培訓(xùn)；選擇合適的導(dǎo)電嘴徑；力求使焊接電弧與坡口嚴(yán)格對中；焊前仔細(xì)清理焊絲、焊件；保證保護(hù)氣體的純度。二、裂紋鋁及鋁合金焊縫中的裂紋是在焊縫金屬結(jié)晶過程中產(chǎn)生的，稱為熱裂紋，又稱結(jié)晶裂紋。其形式有縱向裂紋、橫向裂紋（往往擴(kuò)展到基體金屬），還有根部裂紋、弧坑裂紋等等。裂紋將使結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，甚至引起整個結(jié)構(gòu)的突然破壞，因此是完全不允許的。

1．產(chǎn)生原因焊縫隙的深寬比過大；焊縫末端的弧坑冷卻快；焊絲成分與母材不匹配；操作技術(shù)不正確。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。2．防止措施適當(dāng)提高電弧電壓或減小焊接電流，以加寬焊道而減小熔深；適當(dāng)?shù)靥顫M弧坑并采用衰減措施減小冷卻速度；保證焊絲與母材合理匹配；選擇合適的焊接參數(shù)、焊接順序，適當(dāng)增加焊接速度，需要預(yù)熱的要采取預(yù)熱措施。三、氣孔在鋁及鋁合金MIG焊中，氣孔是常見的一種缺陷。要徹底清除焊縫中的氣孔是很難辦到的，只能是大限度地減小其含量。按其種類，鋁焊縫中的氣孔主要有表面氣孔、彌散氣孔、局部密集氣孔、單個大氣孔、根部鏈狀氣孔、柱狀氣孔等。氣孔不但會降低焊縫的致密性，減小接頭的承載面積，而且使接頭的強(qiáng)度、塑性降低，特別是冷彎角和沖擊韌性降低更多，必須加以防止。

1． 產(chǎn)生原因氣體保護(hù)不良，保護(hù)氣體不純；焊絲、焊件被污染；大氣中的絕dui濕度過大；電弧不穩(wěn)，電弧過長；焊絲伸出長度過長、噴嘴與焊件之間的距離過大；焊絲直徑與坡口形式選擇不當(dāng)；在同一部位重復(fù)起弧，接頭數(shù)太多。2． 防止措施保證氣體質(zhì)量，適當(dāng)增加保護(hù)氣體流量，以排除焊接區(qū)的全部空氣，消除氣體噴嘴處飛濺物，使保護(hù)氣流均勻，焊接區(qū)要有防止空氣流動措施，防止空氣侵入焊接區(qū)，保護(hù)氣體流量過大，要適當(dāng)適當(dāng)減少流量；焊前仔細(xì)清理焊絲、焊件表面的油、污、銹、垢和氧化膜，采用含脫氧劑較高的焊絲；理選擇焊接場所；當(dāng)減少電弧長度；保持噴嘴與焊件之間的合理距離范圍；盡量選擇較粗的焊絲，同時增加工件坡口的鈍邊厚度，一方面可以允許允許使用大電流，也使焊縫金屬中焊絲比例下降，這對降低孔率是行之有效的；盡量不要在同一部位重復(fù)起弧，重復(fù)起弧時要對起弧處進(jìn)行打磨或刮除清理；一道焊縫一旦起弧后要盡量焊長些，不要隨意斷弧，以減少接頭量，在接頭處需要有一定的焊縫重疊區(qū)域。四、燒穿1．產(chǎn)生原因熱輸入量過大；坡口加工不當(dāng)，焊件裝配間隙過大；點(diǎn)固焊時焊點(diǎn)間距過大，焊接過程中產(chǎn)生較大的變形量；操作姿勢不正確。既然你知道了需要焊機(jī)的種類和性能/局限性，下一個非常重要的步驟就是如何設(shè)置參數(shù)了，遵循以下的提示：購買一套鋁材送絲工具。2．防止措施適當(dāng)減小焊接電流、電弧電壓，提高焊接速度；加大鈍邊尺寸，減小根部間隙；適當(dāng)減小點(diǎn)固焊時焊點(diǎn)間距；焊接過程中，手握焊槍姿勢要正確，操作要熟練。 五、未焊透1．產(chǎn)生原因焊接速度過快，電弧過長；坡口加工不當(dāng)，裝配間隙過小；焊接技術(shù)較低，操作姿勢掌握不當(dāng)；焊接規(guī)范過??；焊接電流不穩(wěn)定。2．防止措施當(dāng)減慢焊接速度，壓低電?。贿m當(dāng)減小鈍邊或增加要部間隙；使焊槍角度保證焊接時獲得大熔深，電弧始終保持在焊接熔池的前沿，要有正確的姿勢；增加焊接電流及電弧電壓，保證母材足夠的熱輸入獲得量；增加穩(wěn)壓電源裝置或避開開用電高峰。六、未熔合1．產(chǎn)生原因焊接部位氧化膜或銹未清除干凈；熱輸入不足；焊接操作技術(shù)不當(dāng)。2．防止措施焊前仔細(xì)清理待焊處表面；提高焊提高電流、電弧電壓，減速小焊接速度；焊接時要稍微采用運(yùn)條方式，在坡口面上有瞬間停歇，焊絲在熔池的前沿，提高焊工技術(shù)。七、夾渣1．產(chǎn)生原因焊前清理不徹底；焊接電流過大，導(dǎo)致電嘴局部熔化混入熔池而形成夾渣；焊接速度過高。2．防止措施加強(qiáng)焊接前的清理工作，多道焊時，每焊完一道同樣要進(jìn)行焊縫清理；在保證熔透的情況下，適當(dāng)減少焊接電流，大電流焊接時，導(dǎo)電嘴不要壓得太低；適當(dāng)降低速度，采用含脫氧劑較高的焊絲，提高電弧電壓。

      鋁及鋁合金的焊接性能

　　焊接性能指的是金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，也就是焊接后焊接接頭的獲取難易程度，受到鋁及鋁合金的物理和化學(xué)性能的影響，該基礎(chǔ)材料的焊接技術(shù)有著一定的難度，因此掌握鋁及鋁合金的特點(diǎn)十分必要。

　　一，鋁及鋁合金具有高度的氧化性能。在多道焊的情況下，鋁合金焊縫及熱影響區(qū)經(jīng)過多次回火，接頭強(qiáng)度明顯降低。鋁與氧的結(jié)合力較強(qiáng)，常溫中鋁金屬的氧化作用就較為明顯，鋁合金中的某些合金元素也具有較強(qiáng)的氧化性。在焊接過程中，焊接的高溫直接作用到鋁及鋁合金中，導(dǎo)致該材料表面生成一層氧化膜，厚度在0.1-0.2 之間，其主要成分為氧化鋁。氧化鋁的熔點(diǎn)明顯高于鋁及鋁合金的660℃的熔點(diǎn)，達(dá)到2050℃，且具有較高的致密性，當(dāng)氧化鋁形成后，鋁及鋁合金的正常焊接工作就可能受到干擾，導(dǎo)致焊接不透。

　　氧化鋁具有較高的密度，較難從熔池中浮出，從而導(dǎo)致焊縫夾渣，而氧化膜對水分的吸附力較高，焊縫中氣孔的可能性較大。受到氧化膜電子發(fā)射的影響，焊接過程中的電弧穩(wěn)定性也相對有所下降。

　　針對這一情況，技術(shù)人員在焊接前需要對焊接區(qū)域的氧化膜進(jìn)行清除，對處于液化狀態(tài)的金屬進(jìn)行有效保護(hù)，減少金屬的進(jìn)一步氧化，對熔池中可能生成的氧化膜進(jìn)行破除。

　　第二，氣孔形成的可能性高。TIG焊工藝適于焊接厚度小于3㎜的薄板，工件變形明顯小于氣焊和手弧焊。氣孔的形成多見于純鋁和防銹鋁的焊接過程中。其氣孔的主要形成因素為氫，原因為氮與液態(tài)鋁的溶合性差，而鋁中并不含有碳元素，因此，氣孔中氮?dú)饪缀鸵粂ang化碳?xì)饪椎牡目赡苄詾榱?。雖然鋁和氧有著較強(qiáng)的結(jié)合力，但其反應(yīng)生成氧化鋁，也不會有氧氣孔出現(xiàn)的可能。

　　常溫中氫溶于固態(tài)鋁的可能性較小，而在高溫的作用下，氫與液態(tài)鋁的溶合度較高，原來液體中的氫被全部析出，形成氣泡并上浮、逸出。用MIG焊鋁合金時，由于鋁焊絲比較軟，為避免咬傷焊絲，送絲輪不允許用帶齒輪的送絲輪，不宜用推絲式。當(dāng)部分氣泡未能成功逸出但已經(jīng)長大時，氣孔便隨之誕生。鋁及鋁合金具有較低的比重，且導(dǎo)熱性較強(qiáng)，凝固速度快，氣泡的浮出速度受到影響，氣孔的生成幾率相對較大。

　　在焊接過程中，技術(shù)人員需要從減少氫進(jìn)入液體金屬中的量和氣泡的充分逸出等方面進(jìn)行考慮，減少氣孔的生成。

　　第三，鋁及鋁合金的熱裂紋的產(chǎn)生幾率較大。純鋁和非熱處理強(qiáng)化鋁合金較少產(chǎn)生熱裂紋，而熱處理鋁合金和高強(qiáng)度鋁合金的熱裂紋產(chǎn)生率較高。熱裂紋多出現(xiàn)在焊接金屬和近縫區(qū)部位，常被稱為結(jié)晶裂紋或液化裂紋，依據(jù)其部位不同而有所變化。

　　受到鋁熱膨脹系數(shù)大的影響，其焊接過程中的熱應(yīng)力也相對較大，而鋁合金在高溫下具有較低的強(qiáng)度和可塑性，過大的內(nèi)應(yīng)力會導(dǎo)致熱裂紋的產(chǎn)生。若鋁合金中的雜質(zhì)含量過大，其焊縫處的熱裂紋產(chǎn)生幾率也相對較大。

　　為減少熱裂紋，技術(shù)人員需要對鋁合金中雜質(zhì)的含量做嚴(yán)格的控制，并及時調(diào)整焊絲的成分，采取合理的焊接工藝。

　　第四，合金元素蒸發(fā)和燒損的可能性較大。(3)焊前預(yù)熱薄、小鋁件一般不用預(yù)熱，厚度10mm～15mm時可進(jìn)行焊前預(yù)熱，根據(jù)不同類型的鋁合金預(yù)熱溫度可為100℃～200℃，可用氧一yi炔焰、電爐或噴燈等加熱。在焊接過程中，高溫對鋁合金中某些合金元素有著較大的影響，從而出現(xiàn)合金元素?zé)龘p或蒸發(fā)，導(dǎo)致鋁合金成分的改變，終影響到鋁合金焊接接頭的性能。同時，在焊接過程中，鋁及鋁合金的的顏色變化并不明顯，技術(shù)人員較難對焊接工作進(jìn)行操作，困難性較高。

       明星機(jī)械在正確的分析鋁及鋁合金的焊接性能并掌握科學(xué)的材料分類對于提高其焊接工藝十分有利。自動TIG焊的工藝參數(shù)還包括電弧電壓（弧長）、焊接速度及送絲速度等。在焊接過程中，氣孔、焊接不透、溶合度低、金屬裂紋、咬邊、焊縫夾渣和夾鎢、穿孔等的出現(xiàn)都需要結(jié)合其原因做具體的分析，通過對癥下藥有效緩解焊接常見問題，提高焊接水平，減少不必要的基礎(chǔ)金屬的浪費(fèi)。在社會發(fā)展速度不斷提高的今天，焊接操作不僅需要有基礎(chǔ)性的理論作指導(dǎo)還需要有較為熟練地操作技能，從而確保焊接技術(shù)的發(fā)展。