鋁合金焊接加工工藝在線咨詢 明星機(jī)械質(zhì)量上乘

鋁合金MIG焊接現(xiàn)場(chǎng)會(huì)遇到哪些問(wèn)題？

1、錯(cuò)位

在現(xiàn)場(chǎng)我們發(fā)現(xiàn)好多產(chǎn)品使用的是型材扣板焊接，所以在焊接過(guò)程中容易出現(xiàn)由于工裝夾具用力不均而出現(xiàn)在兩板之間的錯(cuò)位現(xiàn)象。為了避免這種情況的出現(xiàn)，在焊接之前我們要仔細(xì)檢查工裝是否夾緊，認(rèn)真用卷尺核實(shí)兩板之間的尺寸是否準(zhǔn)確，是否符合要求。

2.坡口

對(duì)于一些產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，型材較厚，為了提高產(chǎn)品的焊接接頭能力，而采用坡口焊接，但通過(guò)觀察我們可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于一些材料來(lái)說(shuō)起弧坡口稍大于過(guò)程坡口。這是什么原因呢？通過(guò)向有經(jīng)驗(yàn)的師傅們請(qǐng)教。我們知道了原因。 這是因?yàn)樵诤附舆^(guò)程中起弧熔點(diǎn)低、 熱量少， 容易出現(xiàn)起弧熔深較淺， 未焊透等現(xiàn)象， 為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)， 有必要時(shí)對(duì)起弧坡口開(kāi)的稍大一些， 并在焊接過(guò)程中在起弧點(diǎn)稍作停留， 使起弧達(dá)到很好的效果。通過(guò)這點(diǎn)我們可以發(fā)現(xiàn)， 焊接過(guò)程中注意細(xì)節(jié)會(huì)讓我們得到好的焊接效果。3.變形在板材對(duì)接過(guò)程中盡管我們采用了較好的工裝， 但在焊接過(guò)程中熱量較大， 還會(huì)出現(xiàn)變形， 常見(jiàn)的現(xiàn)象為整板呈弓形彎曲。 這時(shí)我們需要選擇一個(gè)光滑平直的鋁合金方管， 對(duì)整個(gè)板面進(jìn)行檢查， 對(duì)變形處要加一塊墊板(注意墊板硬度要低于所焊工件硬度)， 然后用木榔頭均勻敲擊。 對(duì)于一些變形嚴(yán)重的工件， 我們需要采用火焰加熱法來(lái)進(jìn)行zheng形， 在火焰加熱法中我們應(yīng)該注意火焰加熱的溫度和停留時(shí)間， 對(duì)于不同的產(chǎn)品采用合適的加熱工藝才能達(dá)到良好的效果。5)注意保持焊炬、焊絲和工件間的準(zhǔn)確位置，焊炬應(yīng)盡量垂直于工件。

4.焊道清理

在厚板焊接時(shí)我們要采用多道多層焊接， 為了達(dá)到更好的焊接效果，在打底焊接時(shí)焊接電流應(yīng)大一些，焊接速度應(yīng)快，并且要對(duì)每一道焊道進(jìn)行焊前清理。 對(duì)于在打底焊接中出現(xiàn)的焊縫接頭凸起， 一定要用直磨機(jī)進(jìn)行磨平， 使其圓滑過(guò)渡， 只用這樣才能達(dá)到很好的焊接效果。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)買一套專用鋁材送絲工具，一套工具將包含以下物品：。

5.焊縫修整

在焊接過(guò)程中由于有焊接拐角或停頓， 這樣就會(huì)出現(xiàn)焊疤凸起或連接不連貫現(xiàn)象， 在收弧時(shí)也會(huì)出現(xiàn)焊疤凸起或凹陷現(xiàn)象， 這是為了使焊縫成形效果更加美觀， 我們要用角磨機(jī)或旋轉(zhuǎn)挫對(duì)焊疤進(jìn)行一個(gè)過(guò)渡修整使其看起來(lái)更自然更順暢。

6.焊接電流與氣體流量

在鋁合金焊接時(shí)， 焊接電流應(yīng)盡量采用四步方法， 即大的起弧電流，正常的焊接電流和小的收弧電流。 選擇氣體保護(hù)時(shí)也應(yīng)選擇偏大一些， 因?yàn)榱己玫谋Ｗo(hù)氣體對(duì)焊縫的成形和質(zhì)量至關(guān)重要。

在平常的焊接過(guò)程中， 選擇電流電壓方面我們存在一個(gè)習(xí)慣性的誤區(qū)，即選擇的電流電壓應(yīng)稍低于母材所需要的電流電壓， 而事實(shí)上電流電壓應(yīng)稍大于母材所需要的電流電壓， 因?yàn)榱己玫娜凵钍卿X合金焊接的基本要求。

明星機(jī)械大爆料鋁合金筒體環(huán)縫對(duì)接等離子焊接工藝研究

目前， 鋁合金筒體對(duì)接環(huán)縫采用的焊接工藝為：（1）外焊縫：手工TIG打底焊、填充焊（并且對(duì)接前需要上鏜床加工坡口）、自動(dòng)TIG蓋面焊；（2）內(nèi)焊縫：TIG重熔；產(chǎn)生回火脆性的原因現(xiàn)已查明，主要是由于在回火脆性溫度范圍長(zhǎng)時(shí)間加熱后，P、As、Sn、Sb等雜質(zhì)元素在奧氏體晶界偏析并引起晶界弱化所致。這種工藝工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低而且易產(chǎn)生焊接缺陷，當(dāng)X射線檢測(cè)出內(nèi)部焊縫缺陷時(shí)需用風(fēng)銑刀銑開(kāi)焊縫進(jìn)行焊補(bǔ)并重新進(jìn)行探傷，返修時(shí)間較長(zhǎng)且浪費(fèi)人力物力，影響生產(chǎn)進(jìn)度，傳統(tǒng)的焊接工藝已難保焊接質(zhì)量和大批量生產(chǎn)。

　　文中將就主筒體對(duì)接環(huán)縫采用等離子弧焊即單面焊，雙面成型的焊接工藝可行性進(jìn)行闡述，這樣既能降低勞動(dòng)強(qiáng)度又能保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量。

　　1 等離子焊接優(yōu)點(diǎn)

　　（1）不用開(kāi)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(kāi)坡口。

　　（2）節(jié)省焊絲和電力成本，一次穿透12mm的焊接電流只有350安培，比TIG和MIG焊接需要的電流小。而且，MIG和TIG要完成一個(gè)12mm開(kāi)坡口的焊縫，需要浪費(fèi)大量的焊絲。

　?。?）節(jié)省人工和物流成本；相對(duì)于原來(lái)的手工多道焊工藝，現(xiàn)有工藝的焊接效率相當(dāng)于5個(gè)焊接工人的工作效率。

　?。?）單面焊、雙面成型，工件變形明顯??；改進(jìn)后的焊接工藝采用高溫、高聚能的等離子弧和等離子氣實(shí)施焊接，焊接的能量密度高、熱影響區(qū)小，因而焊接的多余熱輸入小。

　?。?）減少對(duì)厚大鋁合金的多道焊，增強(qiáng)接頭強(qiáng)度。在多道焊的情況下，鋁合金焊縫及熱影響區(qū)經(jīng)過(guò)多次回火，接頭強(qiáng)度明顯降低。采用改進(jìn)后的工藝方式一次焊透，有助于減少回火傾向和熱影響區(qū)的范圍，明顯提高鋁合金焊接機(jī)頭的強(qiáng)度。

　　2 技術(shù)方案

　?。?）焊接試件的準(zhǔn)備。

　?。?）投制實(shí)驗(yàn)焊件的主筒體的材質(zhì)為5052-H112。

　?。?）所選焊接材料為ER5356，焊絲直徑？準(zhǔn)1.6mm。

　?。?）焊接方法：主體對(duì)接采用等離子弧焊，外縫自動(dòng)TIG（蓋面），內(nèi)縫自動(dòng)TIG重熔。

　?。?）無(wú)損檢測(cè)情況。

　　對(duì)焊接試件進(jìn)行X光實(shí)時(shí)成像無(wú)損檢測(cè)（檢測(cè)圖像編號(hào)：RT1307 943）檢測(cè)結(jié)果為I級(jí)。

　?。?）焊接工藝評(píng)定。

　　試件按JB/T4734-2002 進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)，檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果合格：

　　3 結(jié)束語(yǔ)

　?。?）根據(jù)NB/T 47013-2015進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，對(duì)10mm厚鋁板

　　5052焊接試件的對(duì)接環(huán)焊縫進(jìn)行X攝射線和超聲探傷，達(dá)到I級(jí)合格。

　?。?）根據(jù)JB/T4734-2002附錄焊接工藝評(píng)定的要求，對(duì)10mm

　　厚鋁板5052焊接試件的對(duì)接環(huán)縫、進(jìn)行機(jī)械性試驗(yàn)，達(dá)到要求，拉伸、彎曲試驗(yàn)合格。

　?。?）按焊縫對(duì)接工藝卡指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，焊縫內(nèi)部質(zhì)量及外觀與縱縫一致，無(wú)損檢測(cè)合格率100%，在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

      鋁及鋁合金的焊接性能

　　焊接性能指的是金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，也就是焊接后焊接接頭的獲取難易程度，受到鋁及鋁合金的物理和化學(xué)性能的影響，該基礎(chǔ)材料的焊接技術(shù)有著一定的難度，因此掌握鋁及鋁合金的特點(diǎn)十分必要。

　　一，鋁及鋁合金具有高度的氧化性能。鋁與氧的結(jié)合力較強(qiáng)，常溫中鋁金屬的氧化作用就較為明顯，鋁合金中的某些合金元素也具有較強(qiáng)的氧化性。在焊接過(guò)程中，焊接的高溫直接作用到鋁及鋁合金中，導(dǎo)致該材料表面生成一層氧化膜，厚度在0.1-0.2 之間，其主要成分為氧化鋁。氧化鋁的熔點(diǎn)明顯高于鋁及鋁合金的660℃的熔點(diǎn)，達(dá)到2050℃，且具有較高的致密性，當(dāng)氧化鋁形成后，鋁及鋁合金的正常焊接工作就可能受到干擾，導(dǎo)致焊接不透。這些元素中有許多元素能顯著提高鋼的淬硬性，例如，主加元素Cr的淬硬性比較大，主加元素Mo的淬硬作用比Cr還要大，差不多大50倍，因此，這類鋼具有一定的冷裂傾向，尤其是中合金耐熱鋼有相當(dāng)?shù)目沾銉A向，其冷裂傾向更大一些。

　　氧化鋁具有較高的密度，較難從熔池中浮出，從而導(dǎo)致焊縫夾渣，而氧化膜對(duì)水分的吸附力較高，焊縫中氣孔的可能性較大。受到氧化膜電子發(fā)射的影響，焊接過(guò)程中的電弧穩(wěn)定性也相對(duì)有所下降。

　　針對(duì)這一情況，技術(shù)人員在焊接前需要對(duì)焊接區(qū)域的氧化膜進(jìn)行清除，對(duì)處于液化狀態(tài)的金屬進(jìn)行有效保護(hù)，減少金屬的進(jìn)一步氧化，對(duì)熔池中可能生成的氧化膜進(jìn)行破除。

　　第二，氣孔形成的可能性高。氣孔的形成多見(jiàn)于純鋁和防銹鋁的焊接過(guò)程中。其氣孔的主要形成因素為氫，原因?yàn)榈c液態(tài)鋁的溶合性差，而鋁中并不含有碳元素，因此，氣孔中氮?dú)饪缀鸵粂ang化碳?xì)饪椎牡目赡苄詾榱?。雖然鋁和氧有著較強(qiáng)的結(jié)合力，但其反應(yīng)生成氧化鋁，也不會(huì)有氧氣孔出現(xiàn)的可能。對(duì)于2014、2024、3003、3004、5056、5083、5456、6061、6063、2A12、2A24、3A21等，推薦溫度為415℃。

　　常溫中氫溶于固態(tài)鋁的可能性較小，而在高溫的作用下，氫與液態(tài)鋁的溶合度較高，原來(lái)液體中的氫被全部析出，形成氣泡并上浮、逸出。當(dāng)部分氣泡未能成功逸出但已經(jīng)長(zhǎng)大時(shí)，氣孔便隨之誕生。特別是驅(qū)動(dòng)側(cè)開(kāi)裂現(xiàn)象會(huì)造成應(yīng)力集中，而使開(kāi)裂越來(lái)越大，而最后拉斷。鋁及鋁合金具有較低的比重，且導(dǎo)熱性較強(qiáng)，凝固速度快，氣泡的浮出速度受到影響，氣孔的生成幾率相對(duì)較大。

　　在焊接過(guò)程中，技術(shù)人員需要從減少氫進(jìn)入液體金屬中的量和氣泡的充分逸出等方面進(jìn)行考慮，減少氣孔的生成。

　　第三，鋁及鋁合金的熱裂紋的產(chǎn)生幾率較大。純鋁和非熱處理強(qiáng)化鋁合金較少產(chǎn)生熱裂紋，而熱處理鋁合金和高強(qiáng)度鋁合金的熱裂紋產(chǎn)生率較高。熱裂紋多出現(xiàn)在焊接金屬和近縫區(qū)部位，常被稱為結(jié)晶裂紋或液化裂紋，依據(jù)其部位不同而有所變化。

　　受到鋁熱膨脹系數(shù)大的影響，其焊接過(guò)程中的熱應(yīng)力也相對(duì)較大，而鋁合金在高溫下具有較低的強(qiáng)度和可塑性，過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致熱裂紋的產(chǎn)生。若鋁合金中的雜質(zhì)含量過(guò)大，其焊縫處的熱裂紋產(chǎn)生幾率也相對(duì)較大。

　　為減少熱裂紋，技術(shù)人員需要對(duì)鋁合金中雜質(zhì)的含量做嚴(yán)格的控制，并及時(shí)調(diào)整焊絲的成分，采取合理的焊接工藝。

　　第四，合金元素蒸發(fā)和燒損的可能性較大。在焊接過(guò)程中，高溫對(duì)鋁合金中某些合金元素有著較大的影響，從而出現(xiàn)合金元素?zé)龘p或蒸發(fā)，導(dǎo)致鋁合金成分的改變，終影響到鋁合金焊接接頭的性能。這一類焊接方法的共同特點(diǎn)是,利用局部熱源將焊件的接合處及填充金屬材料(有時(shí)不用填充金屬材料)熔化,不加壓力而互相熔合,冷卻凝固后而形成牢固的接頭。同時(shí)，在焊接過(guò)程中，鋁及鋁合金的的顏色變化并不明顯，技術(shù)人員較難對(duì)焊接工作進(jìn)行操作，困難性較高。