铝用焊接材料.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除铝 用 焊 接 材 料1. 焊丝采用气焊、钨极氩弧焊等焊接铝合金时，需要加填充焊丝。铝及铝合金焊丝分为同质焊丝和异质焊丝两大类。为了得到性能良好的焊接接头，应从焊接构件使用要求考虑，选择适合于母材的焊丝作为填充材料。表1为铝及铝合金焊丝的型号（牌号）、规格与用途。铝及铝合金焊丝的牌号、型号和化学成分见表2和表3。表1 铝及铝合金焊丝的型号（牌号）、规格与用途型 号牌 号焊丝规格/mm特 点 与 用 途直 径长 度SAl-1HS301卷 状 具有良好的塑性与韧性、良好的可焊性及耐腐蚀性，但强度较低，适用于对接头性能要求不高的纯铝及铝合金的焊接1.2每卷10.2kgSAlSi-1HS3111.2每卷10.2kg 通用性较大的铝基焊丝，焊缝的抗热裂性能优良，有一定的力学性能，适用于焊接除铝镁合金以外的铝合金SAlMnHS321条 状 具有较好的塑性与可焊性，良好的耐腐蚀性和比纯铝高的强度，适用于铝锰合金及其他铝合金的焊接3、4、5、61000SAlMg-5HS3313、4、5、61000 耐腐蚀性、抗热裂性好，强度高，适用于焊接铝镁合金和其他铝合金铸件补焊选择焊丝首先要考虑焊缝成分要求，还要考虑产品的力学性能、耐蚀性能，结构的刚性、颜色及抗裂性等。选择熔化温度低于母材的填充金属，可大大减小热影响区的晶间裂纹倾向。对于非热处理合金的焊接接头强度，按1000系、4000系、5000系的次序增大。含镁3%以上的5000系的焊丝，应避免在使用温度65以上的结构中采用，因为这些合金对应力腐蚀裂纹很敏感，在上述温度和腐蚀环境中会发生应力腐蚀龟裂。用合金含量高于母材的焊丝作为填充金属，通常可防止焊缝金属的裂纹倾向。目前，铝及其合金常用的焊丝大多是与基体金属成分相近的标准牌号焊丝。在缺乏标准牌号焊丝时，可从基体金属上切下狭条（长度500700mm，厚度与基体金属相同）代用。较为通用的焊丝是SAlSi-1（HS311），这种焊丝的液态金属流动性好，凝固时的收缩率小，具有优良的抗裂性能。为了细化焊缝晶粒、提高焊缝的抗裂性及力学性能，通常在焊丝中加入少量的Ti、V、Zr等合金元素作为变质剂。选用铝合金焊丝应注意的问题如下： 焊接接头的裂纹敏感性 影响裂纹敏感性的直接因素是母材与焊丝的匹配。选用熔化温度低于母材的焊缝金属，可以减小焊缝金属和热影响区的裂纹敏感性。例如，焊接Si含量5%的6061合金时，选用同一合金作焊缝，裂纹敏感性很大，但用Si含量5%的ER4043焊丝时，由于其熔化温度比6061合金低，在冷却过程中有较高的塑性，所以抗裂性能良好。此外，焊缝金属中应避免Mg与Cu的组合，因为Al-Mg-Cu有很高的裂纹敏感性。 焊接接头的力学性能 工业纯铝的强度最低，4000系列铝合金居中，5000系列铝合金强度最高。铝硅焊丝虽然有较强的抗裂性能，但含硅焊丝的塑性较差，所以对焊后需要塑性变形加工的接头来说，应避免选用含硅的焊丝。 焊接接头的使用性能 填充金属的选择除取决于母材成分外，还与接头的几何形状、运行中的抗腐蚀性要求以及对焊接件的外观要求有关。例如，为了使容器具有良好的抗腐蚀能力或防止所储存产品对其的污染，储存过氧化氢的焊接容器要求高纯度的铝合金。在这种情况下，填充金属的纯度至少要相当于母材。2. 焊条铝及铝合金焊条的型号（牌号）、规格与用途见表4。铝及铝合金焊条的化学成分和力学性能见表5。表4 铝及铝合金焊条的型号（牌号）、规格与用途型 号牌 号药皮类型焊芯材质焊条规格/mm用 途E1100L109盐基型纯铝3.2,4.5345355 焊接纯铝板、纯铝容器E4043L209盐基型铝硅合金3.2,4.5345355 焊接铝板、铝硅金铸件、一般铝合金、锻铝、硬铝（铝镁合金除外）E3003L309盐基型铝锰3.2,4.5345355 焊接铝锰合金、纯铝及其他铝合金注：采用直流焊接电源。铝及铝合金手工电弧焊时需注意的问题如下： 应采用直流反极性（DCEP）焊接。由于铝有较高的热传导率，对厚件来说，为了维持焊接熔池和适当的熔深，一般应预热120200。焊接开始时，熔池以极快速度冷却，所以预热也有助于避免产生气孔。对复杂的焊件来说，预热有利于减小变形。但如果采用较高的预热温度（大于175），会明显降低6系列铝合金焊接接头的力学性能。 焊条药皮中的水分是产生焊接气孔的主要原因，脏物、油脂或焊条药皮中的其他污物也能形成气孔，所以须注意母材和焊条的清洁。焊条药皮吸收水分非常快，药皮在潮湿空气中暴露几个小时就会吸潮。因此焊条应储存在干燥、清洁的地方。从包装中取出的焊条或在潮湿空气中暴露过的焊条，焊前应在175200保温1h，重新烘干。烘干后应储存在60100的保温箱内备用。 推荐用于手弧焊的母材最小厚度为3.2mm，可能时应进行单道手弧焊。但是较厚的铝材要求多道焊，焊道之间的清理对获得最佳效果是不可缺少的。焊接结束后，焊接接头和工件应彻底清理，去除残余焊渣。大部分残余焊渣能够用机械工具去除，如钢丝刷和尖头锤等，其余部分可以用蒸汽或热水冲洗。 在许多应用场合，铝焊缝的抗腐蚀性是头等重要的。在这种情况下，最好选择与母材成分相近的焊条。对于要求抗腐蚀的焊件，推荐采用气体保护焊，因为气体保护焊焊丝有较宽的成分范围。3）保护气体焊接铝及铝合金的惰性气体有氩气（Ar）和氦气（He）。氩气的技术要求为Ar99.9%，氧0.005%，氢0.005%，水分0.02mg/L，氮0.015%。氧、氮增多，均恶化阴极雾化作用。氧0.3%，则使钨极烧损加剧，超过0.1%使焊缝表面无光泽或发黑。钨极氩弧焊（TIG）时，交流加高频焊接选用纯氩气，适用大厚度板；交流正极性焊接选用ArHe或纯Ar。熔化极氩弧焊（MIG）时，当板厚2