鋁合金材料焊接的工藝方法

鋁合金材料焊接的工藝方法

（1）焊前預(yù)備

　　選用化學(xué)或機(jī)械辦法，嚴(yán)厲整理焊縫坡口兩邊的外表氧化膜。

　　化學(xué)清潔是運(yùn)用堿或酸清潔工件外表，該法既可去掉氧化膜，還可除油污，詳細(xì)技術(shù)進(jìn)程如：體積分?jǐn)?shù)為6%～10%的氫樣化鈉溶液，在70℃擺布浸泡0．5min→水洗→體積分?jǐn)?shù)為15%的硝算在常溫下浸泡1min進(jìn)行中和處理→水洗→溫水洗→枯燥。2、焊前清理是指焊前對(duì)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。洗好后的鋁合金外表為無光澤的銀白色。

　　機(jī)械整理可選用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)銑刀，還可選用刮到、銼刀等東西，關(guān)于較薄的氧化膜也可用0．25mm的銅絲刷打磨鏟除氧化膜。

　　整理好后當(dāng)即施焊，假如放置時(shí)刻超越4h，應(yīng)從頭整理。

　?。?）確定安裝空隙及定位焊距離

　　施焊進(jìn)程中，鋁板受熱脹大，致使焊縫坡口空隙削減，焊前安裝空隙假如留得太小，焊接進(jìn)程中就會(huì)引起兩板的坡口堆疊，添加焊后板面不平度和變形量；相反，安裝空隙過大，則施焊艱難，并有燒穿的也許。8mm，熔孔大小與背面成型緊緊相關(guān)，熔孔過大背面很容易形成焊瘤，反之沒有熔孔背面往往未焊透，操作時(shí)要求保持熔孔大小均勻，這樣才可以保證坡口根部熔透均勻，背面焊道飽滿，寬窄高低均勻。適宜的定位焊距離能確保所需的定位焊空隙，因而，挑選適宜的安裝空隙及定位焊距離，是削減變形的一項(xiàng)有效辦法。依據(jù)經(jīng)歷，不一樣板厚對(duì)接縫較合理的安裝技術(shù)參數(shù)如表2。

　?。?）挑選焊接設(shè)備

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上焊接產(chǎn)品品種較多，通常情況下宜選用溝通鎢極亞弧焊（即TIG焊）。由于鈦及鈦合金的化學(xué)活性大，易被氧、氮、氫所污染，所以不能采用手弧焊、CO2氣體保護(hù)焊等焊接方法進(jìn)行焊接。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)工作時(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)期鎢極能夠發(fā)射足夠的電子而又不致于過熱，有利于電弧的穩(wěn)定。反接的半波時(shí)期工件外表生成的氧化膜很簡(jiǎn)單被整理掉而獲得外表亮光漂亮、成形杰出的焊縫。

　?。?）挑選焊絲

　　通常選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。

　　（5）選取焊接辦法和參數(shù)

　　通常以左焊法進(jìn)行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時(shí)，以右焊法進(jìn)行，焊炬和工件成90°角。

　　焊接壁厚在3mm以上時(shí)，開V形坡口，夾角為60°～70°，空隙不得大于1mm，以多層焊完結(jié)。在鋁合金焊接、鋁型材焊接、金屬焊接中焊縫根部的打底焊是保證焊接質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵。壁厚在1．5mm以下時(shí)，不開坡口，不留空隙，不加填充絲。焊固定管子對(duì)接接頭時(shí)，當(dāng)管徑為200mm，壁厚為6mm時(shí)，應(yīng)選用直徑為3～4mm的鎢極，以220～240A的焊接電流，直徑為4mm的填充焊絲，以1～2層焊完。

鋁焊接廠明星機(jī)械：焊接質(zhì)量控制經(jīng)驗(yàn)之談

1、焊工的工作技能、職業(yè)習(xí)慣、質(zhì)量意識(shí)問題。

一個(gè)好的焊工，首先擁有較好的業(yè)務(wù)技能。在這一點(diǎn)上，無論國(guó)家，還是焊工本人、用人單位都非常重視。鍋爐壓力容器受壓部件焊接制作時(shí)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)焊工技能、焊接范圍等都作了明確規(guī)定。

一個(gè)好的焊工，一般都有一個(gè)良好的職業(yè)習(xí)慣：焊前準(zhǔn)備工作做得好，從心態(tài)、設(shè)備調(diào)試、工件準(zhǔn)備到焊材準(zhǔn)備等都非常到位；焊接過程中專心致志，不為外界因 素所打擾；焊后檢查做得好，對(duì)工件進(jìn)行細(xì)致的檢查，自己認(rèn)為滿意了，方可轉(zhuǎn)下道工序。交流鎢極脈沖ya弧焊有加熱速度快、高溫停留時(shí)間短、對(duì)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。一個(gè)好的職業(yè)習(xí)慣一旦養(yǎng)成，將受益終生，在做其它事情上也將有一些連 本人也意識(shí)不到的益處。

一個(gè)好的焊工，質(zhì)量意識(shí)非常強(qiáng)，也非常敬業(yè)愛崗，真正能夠做到干一行、愛一行、鉆一行，能夠把所加工產(chǎn)品質(zhì)量與個(gè)人的榮譽(yù)結(jié)合起來，認(rèn)為‘焊品即人品’，干不好工作是很丟人的事情。

所以，企業(yè)對(duì)焊工的培訓(xùn)教育，不僅僅局限于技能培訓(xùn)，在良好習(xí)慣養(yǎng)成上也需要下一番功夫，并增強(qiáng)其榮譽(yù)感。

2、焊接設(shè)備性能問題。

在員工勞動(dòng)強(qiáng)度要降低，生產(chǎn)效率要提高的客觀情況下，選用綜合性能指標(biāo)較好的專用設(shè)備也就顯得非常重要了。鋁填充金屬絲，均按照美國(guó)焊接學(xué)會(huì)（AWS）的分類，對(duì)應(yīng)鋁業(yè)協(xié)會(huì)的相關(guān)注冊(cè)號(hào)碼，以確定特定的合金組合成分。在國(guó)內(nèi)外，許多焊接設(shè)備生產(chǎn)廠家都是專機(jī)專做， 并打出了品牌。同樣，選用設(shè)備的原則也是專機(jī)專用，設(shè)備性能指標(biāo)優(yōu)中選優(yōu) 。只有這樣，才能確保焊接質(zhì)量的穩(wěn)定并提高。

3、材料選用問題

材料選用，包括母材、焊材，都是由專業(yè)技術(shù)人員經(jīng)過計(jì)算、篩選并經(jīng)過試驗(yàn)選定的，材料選用的原則一般是：在保證各種技術(shù)數(shù)據(jù)的情況下，材料可焊性好，容易采購。

4、焊接工藝問題

由于焊接方法種類較多，技術(shù)人員在焊接工藝方法確定時(shí)，需要充分考慮單位的產(chǎn)品特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性、工作效率等因素。進(jìn)行焊接時(shí)，保持焊接電弧在厚鋼管上的停留時(shí)間為90%，并減少在薄金屬蓋上的停留時(shí)間。比如：一般材料輕型鋼結(jié)構(gòu)制作，由于大多焊 道長(zhǎng)而直，對(duì)熔深要求不高，對(duì)尺寸控制較嚴(yán)，加工單位無足夠的產(chǎn)品變形校正能力，又對(duì)現(xiàn)場(chǎng)管理要求較嚴(yán)格，熔化極二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊無疑是醉佳選擇；一般 材料重型鋼結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)直焊道，要求熔深要大，單位對(duì)生產(chǎn)效率要求較高，又有足夠的變形校正能力，采用埋弧自動(dòng)焊是醉好的。

許多單位對(duì)焊接工藝的執(zhí)行力度不夠，個(gè)別員工甚至存在‘焊接工藝是應(yīng)付檢查的’的錯(cuò)誤思想。3、預(yù)熱是指焊前對(duì)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。尤其許多材料的焊接性較差，需要制定系統(tǒng)的工藝，從材料加工、 焊前預(yù)熱、焊材管理、裝配定位、焊接規(guī)范參數(shù)、層道間溫度控制、后熱緩冷，到熱處理等環(huán)節(jié)，一一作了詳細(xì)規(guī)定，如若一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致廢品的出現(xiàn)， 關(guān)鍵產(chǎn)品部件會(huì)給單位帶來很大的損失。所以，必須加強(qiáng)焊接工藝紀(jì)律，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的焊接工藝方法。

《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第64條明確規(guī)定：焊工應(yīng)按焊接工藝指導(dǎo)書或焊接工藝卡施焊，充分闡明了執(zhí)行焊接工藝的嚴(yán)肅性。

5、環(huán)境問題

在產(chǎn)品制作時(shí)，對(duì)材料的存放環(huán)境、產(chǎn)品制作環(huán)境的要求較低， 有些材料不僅要防止風(fēng)吹日曬，對(duì)干濕度也有明確的要求。如《蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》第72條對(duì)制作環(huán)境明確規(guī)定：鍋爐制造過程中，焊接環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，沒有預(yù)熱措施不得進(jìn)行焊接。

總之，為確保焊接質(zhì)量的穩(wěn)定及其提高，以上五個(gè)環(huán)節(jié)都是非常重要的。

明星機(jī)械有限公司是一家專業(yè)鋁合金焊接的企業(yè)，公司是從事、高強(qiáng)度、大規(guī)格鋁及鋁合金焊接加工，其產(chǎn)品具有質(zhì)輕、耐腐蝕、強(qiáng)度高、易加工、表面美觀等優(yōu)越的機(jī)械性能和物理性能，能滿足各個(gè)領(lǐng)悟的設(shè)備需求。

TIG 焊工藝適于焊接厚度小于 3 ㎜的鋁合金薄板，工件變形明顯小于氣焊和手弧焊。雖然這層氧化鋁薄膜比較致密，能防止金屬的繼續(xù)氧化，對(duì)自然防腐有利，但它給焊接帶來了困難，這是由于氧化鋁的熔點(diǎn)(2050℃)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋁的熔點(diǎn)(600℃左右)，比重約為鋁的1。交流TIG 焊陰極具有去除氧化膜的清理作用，可以不 用熔劑，避免了焊后殘留熔劑、熔渣對(duì)接頭的腐蝕。接頭形式可以不 受限制，焊縫成形良好、表面光亮。亞氣流對(duì)焊接區(qū)的沖刷使接頭冷 21 卻加快，改善了接頭的組織和性能，適于全位置焊接。由于不用熔劑，焊前清理的要求比其他焊接方法嚴(yán)格。

焊接鋁合金較適宜的工藝方法是交流 TIG 焊和交流脈沖 TIG 焊，其次是直流反接 TIG 焊。

通常，用交流焊接鋁合金時(shí)可在載流能力、 電弧可控性以及電弧清理作用等方面實(shí)現(xiàn)配合，故大多數(shù)鋁合金的 TIG 焊都采用交流電源。（1）這些焊接人員主要是使用以前老的焊接方法，要為適應(yīng)搖擺焊而進(jìn)行的手法改變，主要的三種握把方式，立式握把、豎式握把、橫式握把。采用直流正接（電極接負(fù)極）時(shí)，熱量產(chǎn) 生于工件表面，形成深熔透，對(duì)一定尺寸的電極可采用更大的焊接電 流。即使是厚截面也不需預(yù)熱，且母材幾乎不發(fā)生變形。雖然很少采用直流反接（電極接正極）TIG 焊方法來焊接鋁，但這種方法在連續(xù) 焊或補(bǔ)焊薄壁熱交換器、管道厚在 2.4 ㎜以下的類似組件時(shí)有熔深 淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優(yōu)點(diǎn)。