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發布時間：2020-07-22 12:33
焊接工藝性分析：
氣孔控制措施
待焊區的清理工作完善與否是控制焊接氣孔的基礎，母材坡口及其兩側以及焊絲必須去油、去污，表面氧化膜需用鏟刀、銑刀等工具予以去凈，使之露出金屬本色；空氣相對濕度宜控制在70%以下，空氣相對濕度較高以及工件壁厚較大時，焊前在焊接區須進行預熱，預熱溫度一般在100 ℃左右；工件壁厚較大時以采用多層焊或多層多道焊為宜；宜選用雜質盡可能少的焊絲（進口焊絲常優于國產焊絲，如牌號為5083母材，可選用ER5183，1.6 mm焊絲）和≥99.99%的高純作為保護氣體。熔化極半自動弧焊在條件允許范圍內可以代替手工弧焊在鋁制壓力容器中的焊接，特別是小直徑厚壁容器的縱環焊縫和須經壓制的封頭縱焊縫的焊接，經無損檢測可以達到JB/T4730.2―2005II要求，也能代替手工弧焊在容器接管角焊縫的焊接，經100%著色檢測，可以達到JB/T 4730.5―2005I的要求，在受壓件與非受壓件間的結構件角焊縫的焊接，更有著其明顯的優勢，效率可提高2倍以上。必須指出，除了設計恰當焊接坡口，選擇已經驗證的合理焊接參數以外，選擇含雜質較少的適配焊絲、適當預熱和焊接區的充分清理都是減少及至杜絕氣孔的有較手段。2、仔細查看產品的表面狀況，產品表面不能有明顯的擦劃傷、氣泡等缺陷，產品色彩鮮亮，光澤好。
鋁的化學活潑性強，與空氣接觸時，會在其表面生成一層致密的Al2O3薄膜，這層氧化膜可防止硝算及醋酸的腐蝕，耐腐蝕性好，如加入一些硅、銅、鎂、鋅等合金元素后，可獲得不同性能的合金，鋁合金的抗低溫性能也很好。如鋁鎂合金和鋁錳合金，它們的特點是強度中等，塑性及耐蝕性好，故通常稱為防銹鋁，焊接性好，是目前鋁合金焊接結構中應用廣的鋁合金材料。特別是機械行業的空分設備，屬深冷技術產品，主要的塔體容器均采用鋁鎂合金，如5083-H112，其抗拉強度Rm可達270～275 MPa。如何在滿足鋁鎂合金材料使用的前提下，消除焊縫中的氣孔是鋁鎂合金焊接工藝質量前提保證，也是我們在日常工作中需要正視的問題。鋁鎂合金也廣泛用于石化產品中，較之不銹鋼在比強度和性價比上有較大優勢，已在空分和石化設備中廣泛使用。以前鋁合金的焊接大都采用手工操作，如手工弧焊，但隨著產品設備的越來越大，越來越厚，手工弧焊的焊接方法已不再適合了。壁厚30 mm以上的材料，因鋁合金的導熱系數、比熱容等都很大，約比鋼大一倍多，在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導到母材內部，因此焊接時比鋼要消耗更多的熱量。為獲得高質量的焊接接頭，必須采用能量集中、功率大的熱源，使焊槍鎢棒容易燒損，需采用預熱，甚至需邊焊邊熱等工藝措施，給焊接時帶來很多麻煩。因此純手工弧焊已不再適合較厚的鋁合金材料，直徑大的鋁合金容器，可采用自動MIG焊焊接，但如石化產品，往往是壓力高，直徑小，壁厚（30 mm以上）及經過壓制的厚壁容器封頭（因要壓制不宜采用焊接功率大的自動MIG焊），采用熔化極半自動弧焊可以彌補以上缺陷。
目前鋁合金電阻點焊所存在的問題主要有以下幾方面：
1、焊點質量不穩定
鋁合金點焊焊點質量不穩定主要體現在以下四個方面。
（1）噴濺與飛濺
（2）焊點表面質量差
（3）熔核尺寸波動大
（4）熔核內部易產生缺陷
2、電極燒損嚴重，使用壽命短
由于電極-工件間的接觸電阻較大，鋁合金工件的導熱率也較大，而鋁合金點焊又是采用規定條件進行焊接，所以電極-工件間接觸面上的溫度較高，且鋁與銅之間存在著強烈的合金化傾向，以上情況導致鋁合金點焊時銅電極的燒損嚴重。銅鋁合金化反應生成合金層的主要成分為CuAl2 金屬間化合物，其電阻率為銅的5倍左右。從工藝本身來看，具有相當高的科技成分，調配顏色各異的涂料，產生不同色系的裝飾效果，更加符合室內裝飾的需要，也是與鋁型材在建筑業的應用向室內發展的趨勢相一致的。由于該合金層粘附在電極表面，在后續焊點的焊接過程中，合金層的存在增大了電極-工件間的接觸電阻，即增加電極-工件間的產熱量。在連續點焊過程中，電極表面不連續程度的增加也加劇了電極-工件間局部熔化和飛濺的產生，同時也加劇了銅鋁合金化反應的程度。上述因素使得鋁合金點焊時電極的燒損速度增加，使用壽命縮短。
2、電極燒損實質上是電極表面銅鋁合金化反應的問題。合金化反應的產生條件包括成分和溫度；而反應時間對合金化反應程度的影響非常大。鋁制車身的出現，使得人們的視線逐漸轉移到了鋁合金上來，相比鋼鐵來說，除了輕之外，鋁合金還有沒有什么突出的特點與性能呢。從理論上說，只要破壞了成分，溫度和反應時間中的一個條件，就可以克服或減弱電極燒損。目前電極燒損方面的研究大多限于從成分條件的角度來考慮如何避免或減弱電極燒損問題，而在如何降低電極-工件接觸面溫度及減少電極-工件間接觸面處于高溫區的時間方面做的工作較少。
3、缺乏有效的焊接質量控制方法
鋁合金的電阻率低，阻溫系數也比較小。從室溫到熔化溫度電阻率的變化幅度僅為3倍左右。所以，鋁合金電阻點焊過程很難用焊接電參量的變化來描述。這給鋁合金電阻點焊過程的閉環控制帶來很大困難。;
鋁合金點焊的焊點質量不僅包括了熔核尺寸的波動，也包括飛濺和噴濺、焊點表面成形質量差及工件與電極易出現粘連等。因此，鋁合金點焊所面臨的質量問題遠比低碳鋼復雜。而主要針對低碳鋼點焊問題所提出的以保證熔核大小穩定為目標的各種控制方法并不適合與鋁合金點焊，尤其是對工件電極的粘連問題和焊點表面成形質量差的問題更是無能為力。4、注意產品表面涂層的厚度，陽極氧化產品的膜厚不低于10μm，電泳涂漆產品的膜厚不低于17μm，粉末噴涂的涂層厚度不超出40～120μm范圍，氟碳漆噴涂產品應在二涂以上，不能低于30μm。能量是點焊過程的本質問題。從理論上說，能量控制是點焊質量控制中的為本質的方法。能量控制的理論基礎是點焊過程中的產熱分析和能量分布分析，而點焊過程中的產熱分析和能量分布分析是無法通過實驗來進行的。應該說，在目前能量控制的理論依據及如何實現能量控制還沒得到很好的解決。
鋁合金電阻電焊改進工藝措施
點焊的工藝參數通常是根據工件的材料和厚度，參考該種材料的焊接條件選取。首先確定電極的斷面形狀和尺寸，其次初步選定電極壓力和焊接時間，然后調節焊接電流；以不同的電流焊接試樣，經檢驗熔核直徑符合要求后，再在適當的范圍內調節電極壓力、焊接時間和電流，進行試樣的焊接和檢驗，直到焊點質量完全符合技術條件所規定的要求為止。緩冷的方法是將焊接后的工件加熱到600℃，放到退火爐中慢慢地冷卻。
通電焊接必須在電極壓力達到穩定值后進行，否則可能因壓力過低而噴濺，或者因各點壓力不一致而影響加熱，造成焊點強度波動。
電極提起必須在電流全部切斷之后，否則電極工件間將引起電弧，傷工件。這一點在直流脈沖焊機上尤為重要。
為了改善接頭的性能，有時需要將下列各項中的一項或多項加以考慮：;
1）加大預壓力以消除厚工件的間隙，使之緊密貼合；
2）用預熱脈沖提高金屬的塑性，使工件易于緊密貼合、防止噴濺；
3）加大鍛壓力以壓實熔核，防止產生裂紋和縮孔；
4）采用較大電流和較短通電時間，保證既有足夠的熱量形成熔核，又能減少表面過熱；
5）焊前必須清理氧化膜
1丶工業鋁型材加工的時候要注意的問題有很多，一就是要注意加工的場合，專業的工業鋁型材成品應該有專業的加工地點，只有有效地了解好這方面的信息，才能夠設置出適合進行工業鋁型材的相關處理的工作場所，也才能夠達到好的加工效果。
2丶再者在加工這一方面還可以看看工業鋁型材的材料具體成份與配方，一般來說越軟的工業鋁型材越容易進行塑形，但是過軟又不利于使用一些高熱的工序來制作，所以對于工業鋁型材的材料特性也是大家需要注意的一個地方。
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