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如何防止鋁合金在焊接的時(shí)候膨脹變形
熔化狀態(tài)的鋁合金在凝固結(jié)晶過程中,其體積大約減少6%,在此過程中所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致焊接接頭的變形。
焊接輸入的熱量會(huì)使臨近焊接區(qū)域的金屬膨脹,熱源離開時(shí),金屬冷卻產(chǎn)生收縮,加上熔化的金屬在冷卻過程中的收縮,可使焊接處產(chǎn)生拉應(yīng)力,增加了裂紋的敏感性。焊接結(jié)構(gòu)件在冷卻過程中受到過度限制也可導(dǎo)致焊接裂紋產(chǎn)生。
焊接坡口的形狀和焊縫數(shù)量是影響變形量的主要因素,雙面對(duì)接焊的變形量通常比多焊道V型坡口焊的變形量要小得多。
焊接速度也是控制變形的決定因素,焊接速度較低時(shí)熱輸入量多會(huì)導(dǎo)致更大的膨脹,并且在冷卻的過程中收縮也較大。熱輸入量不充足會(huì)導(dǎo)致焊縫熔化不良,產(chǎn)生未焊透和未熔合等缺陷。
焊前預(yù)熱可降低產(chǎn)品的變形程度和產(chǎn)生裂紋的傾向,并能提高焊接速度。
鋁合金焊接出現(xiàn)強(qiáng)氧化性的處理方法
鋁與氧的親和力很強(qiáng),在空氣中極易與氧結(jié)合在金屬表面形成致密而結(jié)實(shí)的AL2O3氧化鋁薄膜,厚度約為0.1μm,熔點(diǎn)則高達(dá)2050℃。氧化鋁薄膜在焊接過程中會(huì)阻礙金屬的良好結(jié)合,形成夾渣。氧化膜還會(huì)吸附水分,導(dǎo)致焊接時(shí)焊縫生成氣孔。這些缺陷,都會(huì)降低焊接接頭的性能。為了保證焊接質(zhì)量,焊前必須嚴(yán)格清理焊件表面的氧化物,并防止在焊接過程中再度氧化,對(duì)熔化金屬和處于高溫下的金屬進(jìn)行有效的保護(hù),這是鋁及鋁合金焊接的一個(gè)重要措施。99%,lou點(diǎn)≤-55℃,并應(yīng)符合GB/T4842或GB10624的規(guī)定。具體的保護(hù)措施是:
1、焊前用機(jī)械或化學(xué)方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物;
2、焊接過程中要采用合格的保護(hù)氣體進(jìn)行保護(hù);
3、在氣焊時(shí),采用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
鋁及鋁合金的材料分類
鋁及鋁合金主要分為兩大類,其一為變形鋁及鋁合金,主要以冶金半成品如棒、管、帶為主,兼顧有鍛件和擠壓型材。其二是鑄造類鋁合金,包括有零件和毛坯。具體來看,變形鋁及鋁合金又可以細(xì)分為只可變形強(qiáng)化不能進(jìn)行熱處理的鋁及鋁合金和既能變性強(qiáng)化又能夠?qū)嵭袩崽幚淼匿X及鋁合金??梢哉f,各種焊接方法都可以用于鋁合金焊接中,可是河南明星機(jī)械認(rèn)為鋁及鋁合金對(duì)各種焊接辦法的適應(yīng)性不一樣,各種焊接辦法有其各自的使用場(chǎng)合。
在我國的《變形鋁及鋁合號(hào)表示法》中,四位字符體系牌號(hào)是屬于變形鋁及鋁合金的表示方法,其中第三和第四位代表著同組中不同的鋁合金或純鋁的純度。依據(jù)我國的《變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號(hào)》來看,F(xiàn)為自由加工狀態(tài),O為退火狀態(tài),H為加工硬化狀態(tài),W為固溶熱處理狀態(tài),T為熱處理狀態(tài)。T代號(hào)后的第四位或第五六位數(shù)字代表著由不同的消除應(yīng)力處理過的狀態(tài)。1等離子焊接優(yōu)點(diǎn)(1)不用開坡口,由于變極性等離子焊接的強(qiáng)大穿透能力,12mm以內(nèi)的工件不需要開坡口。