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發(fā)布時(shí)間:2020-10-06 16:42  







明星機(jī)械詳解焊接鋁材的實(shí)操技巧
看點(diǎn)一鋁材焊接5大技巧
1、適合焊接鋁材的是拉絲式焊槍?zhuān)绻銦o(wú)法使用這種焊槍的話,盡量使用短的焊槍以便保持焊槍的筆直;只能使用氣作為保護(hù)氣體;在焊接鋁材(自動(dòng)管焊機(jī))的時(shí)候只能使用推強(qiáng)手法。2、如果你發(fā)現(xiàn)有送絲問(wèn)題,可以試一試尺寸比焊絲大一號(hào)的導(dǎo)電頭。3、焊鋁時(shí)常用的焊絲是較軟的標(biāo)準(zhǔn)焊絲。而另一種則要硬一些(較容易送絲),它主要用于硬度和強(qiáng)度要求更高的焊接操作中。4、在焊接開(kāi)始前要做好鋁材表面氧化層的清除工作,使用專(zhuān)用的不銹鋼刷來(lái)清除氧化層。5、焊接結(jié)束時(shí)填充好弧坑以防止裂縫。99%,lou點(diǎn)≤-55℃,并應(yīng)符合GB/T4842或GB10624的規(guī)定。一個(gè)辦法就是在焊后將焊槍在熔池中停留數(shù)秒。
看點(diǎn)02 鋁型材焊接注意事項(xiàng)
1鋁材的焊接焊接特性:鋁及鋁合金具有導(dǎo)熱性強(qiáng)而熱容量大,線脹系數(shù)大,熔點(diǎn)低和高溫強(qiáng)度小等特點(diǎn),焊接難度大,應(yīng)采取一定的措施,才能保證焊接質(zhì)量。
管件及焊絲的清理,焊絲及破口兩側(cè)50mm范圍內(nèi)表面用柄酮清洗干凈,用不銹鋼絲刷刷去表面氧化膜,露出金屬光澤,清理好的破口必須在2小時(shí)內(nèi)焊接,清理好的焊絲放入未用的筒內(nèi),必須在8小時(shí)內(nèi)用完,否則重新處理。
鎢棒選用鎢棒,氣鈍質(zhì)不小于99.96%,且含水量不應(yīng)大于50mg/m3。
環(huán)境溫度不低于5℃,否則應(yīng)預(yù)熱至100~200℃方可施焊,相對(duì)濕度控。2需要的設(shè)備你至少需要擁有一臺(tái)價(jià)值4000美元的焊機(jī)和高超的焊接技巧來(lái)焊接鋁材;不需要練習(xí)就可以完成效果很好的焊接作業(yè);你需要購(gòu)買(mǎi)適合鋁材焊接的昂貴焊槍。3成功焊接鋁材事實(shí)是,在經(jīng)過(guò)訓(xùn)練,使用適合的焊接設(shè)備,進(jìn)行正確的參數(shù)設(shè)置情況下,緊湊的小型MIG焊機(jī)也能進(jìn)行臨時(shí)的鋁材焊接作業(yè)。你將能使用MIG焊機(jī)來(lái)完成你家里各種的材料焊接,諸如燒烤架、后院儲(chǔ)藏間、船塢,甚至裝飾零件。即使是經(jīng)常焊接鋼材的家庭焊接狂熱者,也會(huì)覺(jué)得去焊接鋁材是一項(xiàng)極大的挑戰(zhàn)。原因是:鋁絲非常軟,送絲相當(dāng)困難。(2)墊板鋁及鋁合金在高溫時(shí)強(qiáng)度很低,液態(tài)鋁的流動(dòng)性能好,在焊接時(shí)焊縫金屬容易產(chǎn)生下塌現(xiàn)象。另外,通常用于鋼材的焊絲直徑和焊機(jī)設(shè)置可能不適合焊接鋁材。
看點(diǎn)03 要成功焊接鋁材明白如下問(wèn)題
1我需要什么樣的設(shè)備?首先需要做出的決定是需要什么種類(lèi)的設(shè)備來(lái)達(dá)到目的。要牢記,115伏的送絲機(jī)能夠處理22到12號(hào)規(guī)格的焊接作業(yè),并且在適當(dāng)預(yù)熱的情況下,你也許能夠焊接1/8英寸厚的材料。
但要小心的是,預(yù)熱的要被限制在華氏250度以內(nèi)。另一個(gè)是230伏的機(jī)器能焊接從22號(hào)規(guī)格一直到3/16英寸的材料。適當(dāng)?shù)念A(yù)熱能把范圍提升到1/4英寸。如果你需要焊接各種不同厚度的板材,就該考慮230伏的焊機(jī)。
記住,如果你準(zhǔn)備做很有規(guī)則的鋁材加工,你將會(huì)需要重型焊機(jī)。115和230伏的緊湊型MIG焊機(jī)可以進(jìn)行偶爾的鋁材焊接,但是并不值得推薦用他們?nèi)プ鰪?fù)雜繁重的鋁材焊接,否則就應(yīng)該考慮輸出超過(guò)200安培的焊接設(shè)備。
在你確定了輸入電壓之后,選擇焊機(jī)時(shí)另一個(gè)通常你會(huì)問(wèn)到的問(wèn)題是,我是需要連續(xù)式的電壓調(diào)節(jié)型號(hào),還是抽頭線圈式的型號(hào)?持續(xù)的電壓調(diào)節(jié)型號(hào)讓你能夠在機(jī)器的電壓限制內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)設(shè)置電壓,適應(yīng)性更強(qiáng),能更有效的調(diào)整、進(jìn)行準(zhǔn)確制。這樣就允許你在焊接作業(yè)的時(shí)候更容易調(diào)整。2什么樣的保護(hù)氣體?MIG焊接鋁材和焊接鋼材所需要的保護(hù)氣體是不同的。焊接鋁材,應(yīng)該選擇100%含量的氣,然而鋼材焊接要求混合氣體或者100%的二氧化碳?xì)怏w。好消息是,我們不需要什么特殊的設(shè)備——你現(xiàn)有的調(diào)整器(除了二氧化碳調(diào)整器以外)和氣管都能被用在純凈的或者混合的氣體。3設(shè)置什么樣的極性?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。如果你要把焊機(jī)在不同的工藝中切換,先確定切換極性。這是新手通常會(huì)犯的錯(cuò)誤。4應(yīng)該購(gòu)買(mǎi)什么樣的鋁合金焊條?如果你試圖在焊接鋁材時(shí)使用鋼焊條的話,將會(huì)得到很差的效果。用MIG焊鋁合金時(shí),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。相反,我們推薦的是,緊湊MIG焊機(jī)使用限制在0.035英寸直徑的4043鋁合金填充金屬。5336的鋁合金焊條則可能通常被推薦給零售商和分銷(xiāo)商,因?yàn)檫@種焊絲更硬,更容易送絲。
然而,使用這種送絲焊機(jī)的話,用5356鋁合金通常電流不足以達(dá)到較好的焊接效果。盡管4030較軟,在遵循下面描述的適當(dāng)步驟也能保證取得較好的送絲性能。不要使用其他直徑的焊絲。特別要避免0.030英寸的焊絲(送絲相當(dāng)困難)和3/64英寸的焊絲(緊湊的小型焊機(jī)無(wú)法提供足夠的電流來(lái)可靠的熔化這個(gè)直徑的焊絲)。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。5我該如何設(shè)置我的焊機(jī)來(lái)焊接鋁材?既然你知道了需要焊機(jī)的種類(lèi)和性能/局限性,下一個(gè)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(gòu)買(mǎi)一套鋁材送絲工具;注意送絲在焊接鋁材的時(shí)候顯得更加重要,所以強(qiáng)烈推薦購(gòu)買(mǎi)一套專(zhuān)用鋁材送絲工具,一套工具將包含以下物品:
?非金屬襯管——設(shè)計(jì)來(lái)大程度減小送
絲摩擦2.U型槽驅(qū)動(dòng)滾輪——用來(lái)避免教軟的鋁絲斷裂或者變形,這些驅(qū)動(dòng)滾輪不會(huì)象V型槽滾輪一樣刮傷鋁絲。使用V型槽滾輪的話,會(huì)讓焊絲刮花襯管造成堵塞,引起送絲故障。
?進(jìn)口和出口引導(dǎo)裝置——設(shè)計(jì)來(lái)避免焊絲刮傷
接觸頭——使用在鋁材焊接的接觸頭有更大直徑的開(kāi)口,因?yàn)樵阡X絲升溫時(shí),產(chǎn)生的膨脹比鋼材多。因此,鋁絲專(zhuān)用接觸頭的尺寸在小得足夠保持電接觸的同時(shí),又足夠允許膨脹。
?裝載焊絲到焊機(jī)
這里有一個(gè)正確裝入鋁絲的竅門(mén),(同樣適用鋼制焊絲)對(duì)裝載鋁焊絲、避免焊接時(shí)的故障非常重要。用一只手安全的握住焊絲軸確保其不會(huì)松開(kāi),一但你拆開(kāi)了玻璃紙包裝,就用另一只手握住焊絲松開(kāi)的一頭——在將其放入驅(qū)動(dòng)滾輪之前不要松手。缺少經(jīng)驗(yàn)的人通常會(huì)沒(méi)握緊松開(kāi)的一頭,而導(dǎo)致整捆焊絲開(kāi)始松脫散開(kāi)。缺少經(jīng)驗(yàn)的人通常會(huì)沒(méi)握緊松開(kāi)的一頭,而導(dǎo)致整捆焊絲開(kāi)始松脫散開(kāi)。如果這樣的事發(fā)生了,將無(wú)法補(bǔ)救,焊接作業(yè)也會(huì)受很大的影響——你不得不購(gòu)買(mǎi)另一捆焊絲。
?設(shè)置焊絲剎車(chē)的松緊度
松緊度只需要保證焊絲剛剛不會(huì)松脫即可,但是不能太緊,否則會(huì)造成對(duì)焊絲的拖拽。
要正確的設(shè)置,先將松緊度調(diào)到低,然后裝上焊絲,讓其通過(guò)驅(qū)動(dòng)滾輪,如果除了裝焊絲的滾軸在動(dòng),而其他部件都停止了的話,就說(shuō)明不夠緊。操作時(shí)要小心,因?yàn)檫^(guò)緊會(huì)造成加在焊絲上的力過(guò)多。另外,焊絲用完的zui后幾圈無(wú)法送絲時(shí)不要緊張;通常是因?yàn)楹附z太硬而不容易松脫。另一個(gè)是230伏的機(jī)器能焊接從22號(hào)規(guī)格一直到3/16英寸的材料。
?設(shè)置驅(qū)動(dòng)滾輪松緊度
這可能是整個(gè)設(shè)置程序中至關(guān)重要的一步。將絲頭以微小的角度位于離絕緣材料表面1英寸的地方。然后,將滾輪松緊度設(shè)置在幾乎zui小。按下焊槍上的開(kāi)關(guān),觀察其運(yùn)作——在焊絲接觸到絕緣材料表面的時(shí)候應(yīng)該滑動(dòng)。從那一點(diǎn)開(kāi)始調(diào)緊松緊度直到焊絲停止滑動(dòng)。
再一次的,要注意,太緊會(huì)導(dǎo)致焊絲的斷裂。這意味著焊絲停留在焊槍里,而焊絲驅(qū)動(dòng)滾輪仍然在轉(zhuǎn)動(dòng),zui終的結(jié)果是焊絲跑出滾輪后斷裂,或者積壓倒退導(dǎo)致焊絲亂成一團(tuán),包括引導(dǎo)襯管,焊槍襯管等?,F(xiàn)將其生產(chǎn)技術(shù)介紹如下:一、原料配比(重量份)氧化鋅10,硫suan鋇10,氯化錫10,錫40,鋅20,鋁10,硫酸鋁鉀(明礬)少量。要記住,在你按上述內(nèi)容設(shè)置滾輪松緊度的時(shí)候,按下焊槍的開(kāi)關(guān),送出的焊絲是燙的,所以總是戴上質(zhì)量好的焊接手套。
?確保良好的電源連接
首先焊接用的夾具應(yīng)該安全的夾在焊接工件沒(méi)有上漆和污染的區(qū)域。要清潔工件,使用除脂溶劑來(lái)清除所有的油脂。在進(jìn)行焊接前還要確保工件表面的干燥。在宏觀金相試片上可以看到這個(gè)部位是一條明顯的“白帶”,而在光學(xué)顯微鏡和電鏡下觀察,該部位除了大部分是鐵素體外,有已發(fā)生聚集的碳化物,還有奧氏體分解產(chǎn)物,也可以看到微細(xì)的嵌鑲塊,從而使這一部位的硬度明顯降低。同時(shí),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。第二步,用干凈的不銹鋼絲刷將鋁材的表面氧化物清除干凈。
?定位非常重要
在焊接的時(shí)候,盡量保持焊槍電纜的筆直,以zui大程度減少對(duì)較軟鋁絲的送絲約束。焊槍電纜線的彎曲會(huì)導(dǎo)致焊絲打結(jié),造成很差的送絲。
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(guò)程中,其體積大約減少6%,在此過(guò)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(kāi)時(shí),金屬冷卻產(chǎn)生收縮,加上熔化的金屬在冷卻過(guò)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(guò)程中受到過(guò)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(guò)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。
鋁材具有優(yōu)異的物理特性和力學(xué)性能,其密度低、強(qiáng)度高、熱導(dǎo)率高、電導(dǎo)率高,耐蝕能力強(qiáng)。鋁材廣泛用于容器、機(jī)械、電力、化工、航空、航天等焊接結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品上。一、鋁材的分類(lèi)及牌號(hào)表示方法
1. 鋁材的分類(lèi)
(1)按有無(wú)合金成分,鋁材分為純鋁及鋁合金。鋁合金按合金系列又分為 Al-Mn 合金、Al-Cu 合金、Al-Si 合金和 Al-Mg 合金等。
(2)按壓力加工能力,可分為變形鋁和非變形鋁(例如:鑄鋁)。
(3)按能否熱處理強(qiáng)化,鋁合金又分為非熱處理強(qiáng)化鋁和熱處理強(qiáng)化鋁。鋁沒(méi)有同素異構(gòu)體,純鋁、鋁錳合金、鋁鎂合金等不可能通過(guò)熱處理相變來(lái)提高強(qiáng)度。但是,鋁銅和鋁鎂硅等合金可通過(guò)固溶時(shí)效析出強(qiáng)化相提高強(qiáng)度,稱(chēng)為可熱處理強(qiáng)化鋁。MIG焊特點(diǎn):焊接板材范圍廣,焊接位置全,適用于自動(dòng)化焊接,而且成本低,易于操作。不能通過(guò)固溶時(shí)效析出強(qiáng)化相提高強(qiáng)度的稱(chēng)為不可熱處理強(qiáng)化鋁。
2. 牌號(hào)表示方法和狀態(tài)代號(hào)
(1)四位數(shù)字體系牌號(hào)命名方法 1997 年 1 月 1 號(hào),我國(guó)開(kāi)始實(shí)施 GB/T16474?996《變形鋁和鋁合號(hào)表示方法》標(biāo)準(zhǔn)。新的牌號(hào)表示方法采用變形鋁和鋁合金國(guó)際牌號(hào)注冊(cè)組織推薦的國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)命名方法,例如工業(yè)純鋁有 1070、1060 等,Al-Mn 合金有 3003等,Al-Mg 合金有5052、5086 等。再將模具放在剛才出去防腐層的地方,而且要確保模具與焊接管道之間沒(méi)有空隙,將電纜的銅芯插進(jìn)模具下面的孔里,然后調(diào)整電纜的位置,把銅片放進(jìn)模具內(nèi)緊緊貼在模具下面堵住模具的內(nèi)的小孔。
(2)四位字符體系牌號(hào)命名方法 1997 年 1 月 1 號(hào)前,我國(guó)采用前蘇聯(lián)的牌號(hào)表示方法。一些老牌號(hào)的鋁及鋁合金化學(xué)成分與國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)不完全吻合,不能采用國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào)代替,為保留國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的非國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào),不得不采用四位字符體系牌號(hào)命名方法,以便逐步與國(guó)際接軌。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。例如:老牌號(hào) LF21 的化學(xué)成分與國(guó)際四位數(shù)字體系牌號(hào) 3003 不完全吻合,于是,四位字符體系表示的牌號(hào)為 3A21。
四位數(shù)字體系和四位字符體系牌號(hào)第yi個(gè)數(shù)字表示鋁及鋁合金的類(lèi)別,其含義如下:
1)1XXX 系列棗工業(yè)純鋁;
2)2XXX 系列棗 Al-Cu、Al-Cu-Mn 合金,;
3)3XXX 系列棗 Al-Mn 合金;
4)4XXX 系列棗 Al-Si 合金;
5)5XXX 系列棗 Al-Mg 合金;
6)6XXX 系列棗 Al-Mg-Si 合金;
7)7XXX 系列棗 Al-Mg-Si-Cu 合金;
8)8XXX 系列棗其它。
(3)鋁鑄件牌號(hào) 我國(guó)容器用鋁鑄件牌號(hào)采用 ZAl 主要合金元素符號(hào) 合金元素含量數(shù)百分率表示。例如;ZAlSi7Mg1A、ZAlCu4、ZAlMg5Si 等。
(4)狀態(tài)代號(hào) 相同牌號(hào)的鋁及鋁合金,狀態(tài)不同時(shí),力學(xué)性能不相同。(3)焊前預(yù)熱薄、小鋁件一般不用預(yù)熱,厚度10mm~15mm時(shí)可進(jìn)行焊前預(yù)熱,根據(jù)不同類(lèi)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。按照 GB/T16475《變形鋁和鋁合金狀態(tài)代號(hào)》標(biāo)準(zhǔn),新?tīng)顟B(tài)代號(hào)規(guī)定如下: O 棗 退火狀態(tài) H112 棗熱作狀態(tài) T4 棗固溶處理后自然時(shí)效狀態(tài) T5 棗高溫成形過(guò)程冷卻后人工時(shí)效狀態(tài) T6 棗固溶處理后人工時(shí)效狀態(tài)
二、鋁容器的應(yīng)用特點(diǎn)和容器規(guī)范采用的鋁及鋁合金1.鋁容器的應(yīng)用特點(diǎn)
(1)鋁在空氣和氧化性水溶液介質(zhì)中,其表面較易產(chǎn)生致密的氧化鋁鈍化膜,它在一些氧化性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。在高溫濃xiao酸中,純鋁的耐蝕性優(yōu)于不銹鋼。鋁材常作為耐蝕容器材料。
(2)對(duì)一些腐蝕性不太強(qiáng),但要求防鐵污染的介質(zhì),如化纖生產(chǎn)介質(zhì)等,鋁有較好的耐蝕性,而且沒(méi)有鐵污染物料,因此,鋁材常作為防鐵污染的容器的材料。其他有色金屬容器也能防鐵污染,但鋁便宜。
(3)鋁是面心立方晶格,沒(méi)有同素異構(gòu)體,低溫下不存在像鐵素體鋼那樣的脆性轉(zhuǎn)變,鋁容器的低設(shè)計(jì)溫度可達(dá)-269℃。鋁材常作為低溫容器的材料。鋁鎂合金中的鎂含量較高時(shí),會(huì)以金屬間化合物 Mg2Al3 和 Mg5Al8 在晶間析出,使鋁鎂合金在某些介質(zhì)中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕敏感性,只有在 65℃以下使用才不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,因此含鎂量超過(guò)了 3%的鋁鎂合金規(guī)定設(shè)計(jì)溫度不超過(guò) 65℃。1)化學(xué)清洗化學(xué)清洗效率高,質(zhì)量穩(wěn)定,適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的工件。析出相過(guò)多也會(huì)降低沖擊韌性,因此含鎂量超過(guò) 3%的鋁鎂合金及其焊接接頭應(yīng)檢驗(yàn)沖擊韌性。其他鋁和鋁容器,包括低溫鋁容器均不要求進(jìn)行沖擊韌性檢驗(yàn)。
(4) 由于鋁鎂硅合金固溶時(shí)效狀態(tài)強(qiáng)度高,塑性也較好,焊接性好,焊接接頭在焊后狀態(tài)仍能保持較高的強(qiáng)度,因而常用作容器用高強(qiáng)度鋁合金。鋁,特別是純鋁的規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力很低,在小的載荷下即會(huì)產(chǎn)生塑性變形。厚板焊接時(shí),焊前進(jìn)行工件預(yù)熱80~120℃,使工件溫度達(dá)到焊接要求。鋁容器在使用與運(yùn)輸時(shí),應(yīng)注意碰撞變形。
(5) 為了得到好的塑性,純鋁、鋁錳合金和鋁鎂合金的變形鋁材都只在退火狀態(tài)或熱作狀態(tài)使用,不采用冷作狀態(tài)。熱作狀態(tài)鋁的焊接接頭,焊接熱對(duì)熱影響區(qū)有退火作用,因而其許用應(yīng)力也只取退火狀態(tài)鋁材的許用應(yīng)力。激光焊特點(diǎn):功率更高,穿透能力更強(qiáng),設(shè)備成本高,操作難度大應(yīng)用:適用于工藝性要求高,產(chǎn)品附加值高的鋁合金焊接,尤其是高科技產(chǎn)品。只有鋁鎂硅合金和鋁銅合金的鋁材才采用固溶時(shí)效狀態(tài),以保證其高強(qiáng)度。
2.容器規(guī)范采用的鋁及鋁合金
要求制造容器的材料具有良好的成形性和焊接性, JB/T4734-2002《鋁制焊接容器》中采用的鋁及鋁合金有:工業(yè)純鋁 1A85、1050A、1060 和 1200。Al-Cu 合金 2014。Al-Mn 合金 3003 和 3004。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。Al-Mg 合金 5A02、5A03、5A05、5052、5052、5058 和 5086。Al-Mg-Si 合金 6A02、6061 和 6063。