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發(fā)布時間:2020-07-17 09:48  
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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(wěn)定
鋁合金點焊焊點質量不穩(wěn)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(guī)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。由于該合金層粘附在電極表面,在后續(xù)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。焊接參數要調整和變化,也對氣體逸出和溶入熔池產生相當大的影響。在連續(xù)點焊過程中,電極表面不連續(xù)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。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。(1)T型坡口對接(常用于薄板)向上立焊時,常用直線型、鋸齒形、月牙形運條法施焊,弧長不大于6mm。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(qū)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(huán)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(wěn)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。能量是點焊過程的本質問題。(2)出現咬邊可能為焊接參數選擇不當、焊槍角度或焊槍位置不對,可適當調整功率的大小來改變焊接參數,調整焊槍的姿態(tài)以及焊槍與工件的相對位置。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(jié)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(jié)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(guī)定的要求為止。由于熱封孔具有較好的封孔效果,因此人們在熱封孔的基礎上研制出高溫封孔劑,可以降低體系的溫度,仍具有較好的封孔效率。
通電焊接必須在電極壓力達到穩(wěn)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
鋁鎂合金管焊接技術例舉
工程:10000Nm3/h制氧工程冷箱內鋁鎂合金管道;材質:AlMg4.5Mn;材質規(guī)格:a616mm×8mm~a150mm×4mm等;焊接數據:管壁厚6mm,間隙:4~6mm;焊接層數:2層3道。
2.1 焊前準備
2.1.1 坡口加工及焊件清理
如圖1所示:坡口采用機械加工而成,為了方便焊接一般采用V形坡口,。焊件坡口周圍需要進行清洗工作,在焊接操作范圍內一般采用鋼絲刷焊件表面的污垢和氧化膜,必要的時候采用冰酮清洗,直至污垢和氧化膜消除,為焊接創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。焊絲通常采用冰酮預先清潔,后用溶液進行清洗,再用清水漂洗;工序完成后再用硝suan(濃度為25%~30%)進行鈍化處理,后用熱水清洗干燥后放入烘箱。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合制造發(fā)動機氣缸或其他耐磨零件。
2.1.2 焊接組對與定位焊
焊接組對看似簡單學問很深;組對時可參照焊接工藝參數:操作:手工鎢極弧焊方法;鎢極直徑:3.0~4.0mm;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。鎢極伸出長度:3.0~4.0mm;焊絲直徑:3~4mm;噴嘴直徑:14mm;氣流量10~12L/min來進行。組對時先將襯環(huán)與左端管段的內外壁進行定位點固焊,然后將右端管子套入襯環(huán)點固焊。
2.1.3 焊接預熱
焊接預熱是正式施焊前必須要準備的工作之一;一般方式采用氣焊槍加熱,火焰溫度不宜太高。
2.2 焊接工藝規(guī)范
在實際操作當中,我們發(fā)現選用較大的焊接電流和較高的焊接速度能有效的保證鋁鎂合金焊接的工藝性,實際操作采用電弧電壓在22~28V,焊接電流控制在210~240/A;多層焊采用循序漸進的方法逐層填充,而不是一次性填滿。具體操作可采用先焊管的一端,而后再焊另一端的角焊縫,后采用中間填充。應當注意的是焊層間需要及時的清掃,防止殘渣的余留。不同材質的送氣軟管抵抗?jié)駳膺M入的能力不同,尤其在送氣壓力高時,送氣軟管的影響更明顯。(如圖2)。
2.2.1 操作要點
操作要求一是要有進行堆焊試驗,條件具備時在正式開始;二是引弧操作需要先進行穩(wěn)定前的嘗試引弧操作;我們河南省獲嘉明星機械有限公司在工業(yè)鋁型材焊接加工這方面擁有著豐富的經驗,歡迎各界人士的來訪。三是焊絲送進時角度的選擇,一般與焊縫表面的夾角為15度左右,使焊絲端部始終處于氣保護中;四是針對鎢極觸及焊絲或熔池的現象,應該操作停止,進行清理后再次實施。
2.2.2 其他相關要求
一是環(huán)境相對濕度要控制在80%左右,若是在惡劣天氣下或者大風天氣,應該注意氣的保護;二是氣純度要保證,注意氣瓶內壓的高低,若太低應停止使用。
3 結語
手工鎢極弧焊焊接鋁鎂合金管道,氣孔的形成與多種因素有關,需要及時在工作中查漏補缺,從焊接工藝、操作、內外部環(huán)境上進行分析和探討,找到影響氣孔形成的原因,并對癥下藥。對施工操作人員應該加強理論知識和實踐經驗的雙重結合,提高安全生產意識和保證焊接施工質量。目前鋁型材市場中的產品也是有種類之分的,一般不同的分類方式其所得到的型材類別是不同的,并且不同型材類別其加工方式以及應用領域也是有所差別的。
鎢極弧焊之所以比其他焊接方法更有廣闊的應用范圍,主要是由于其具備下列特點:
1、焊縫質量高。因為氣的高溫穩(wěn)定性好,在高溫下,不與電極或熔化金屬起化學反應,被焊金屬材料中合金元素不會燒損,氣沒有腐蝕性也不溶于金屬,不易引起氣孔。
2、電弧熱量集中,功率密度大,熱影響區(qū)小,焊件變形小。由于氣是單原子氣體,高溫時不分解,沒有吸熱作用,與其他氣體相比,熱容和熱傳導系數都很小,所以在氣中燃燒的電弧,熱量損失小,產生的溫度高,對電弧穩(wěn)定也很有利。
3、適用范圍廣??梢院负谏鹳|、不銹鋼、高溫鎳基合金,也可以焊有色金屬以及活性金屬(例如鋁、銅、鈦及其合金等),也可焊0.5毫米的薄板到2.5毫米的中厚板;可進行全位置焊接。
4、弧焊是明弧操作,便于對電弧、熔池、熔滴過渡的觀察,有利于操作者在焊接過程中及時調整各種參數從而保證焊接質量。
5、容易實現機械化、自動化控制,除帶型而的不規(guī)則焊縫采用手工焊外,縱向焊縫和周圍焊縫均可采用自動焊。
6、不需要涂料和焊劑,焊后不需清渣等輔助工序,提高了生產效率。
1丶工業(yè)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(yè)的工業(yè)鋁型材成品應該有專業(yè)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(yè)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(yè)鋁型材的材料具體成份與配方,一般來說越軟的工業(yè)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(yè)鋁型材的材料特性也是大家需要注意的一個地方。
我們河南省獲嘉明星機械有限公司在工業(yè)鋁型材焊接加工這方面擁有著豐富的經驗,歡迎各界人士的來訪!