铝及铝合金的焊接教案

,目的与要求：,重点：,难点：铝及铝合金的焊接性,铝及铝合金的焊接,一、性能和分类,铝的应用仅次于钢，在有色金属中居首位。,纯铝的性能,密度为2.78g/3 ，熔点660、导电性能良好、导 热率高。,化学性质活泼形成AI2O3薄膜在大气中具有较好的 耐蚀性能，对有机酸和浓硝酸有有良好的耐蚀性，氧 化铝具有较好的粘着力焊前应清除。,无磁性，当采用直流焊接时不会产生磁偏吹，强度低、 塑性很高，适用于各种冷压延加工。,铝及铝合金的分类及成分,工业纯铝。,铝合金。,工业纯铝(牌号及成分见表10-2),工业纯铝的纯度99.7%99.9%。,纯铝呈面心立方晶粒，没有同素异构转变，低温下有良好的任性可作低温工作材料。当在铝中加入少量的合金元素，可使铝的强度、硬度或其他性能得到改善，铝合金作为结构材料获得了广泛的应用。,杂质：Fe、Si、Mn、Cu、Zn、Ti。,牌号及成分、力学性能见表10-3,铝合金的分类,强度和硬度都很低。,所含杂质数量越多，导电性、抗腐蚀性和塑性越低。,二、铝及铝合金的焊接性要点,铝及铝合金焊接比低碳钢困难，其焊接特点与钢不同具体表现如下：,容易氧化,所以，焊前必须严格清理焊件表面氧化膜；焊接时应对熔池及高温区金属进行有效的保护。,致密的氧化膜,影响电弧的稳定性，阻碍焊接过程正 常进行。,对水分有较高的吸附能力，促使焊缝 产生气孔。,焊接时容易形成未熔合及夹渣,焊接时耗能大,物理性能决定，焊铝及铝合金比焊钢要消耗更多的热量，且易产生变形，应采用能量集中，功率密度大的热源，有时还应进行预热等工艺措施。,焊缝易产生气孔,气孔是铝及铝合金焊接时常见的缺陷。主要原因是：氢高温下、焊接区周围的水，空气中的水分，侵入电弧中，焊丝或工件表面氧化膜的存在，吸附水分。,焊接热裂纹倾向大,纯铝和非热处理强化铝合金一般不产生裂纹；硬铝及大 部分热处理强化铝合金，产生裂纹的倾向较大。,焊接时产生的裂纹大部分为结晶裂纹，有时近焊缝区也 可能出现液化裂纹。,原因：较大的拘束应力（线膨胀系数大，收缩率大）。,防止方法：采用调整焊缝成分的方法来防止热裂纹；采 用合理的焊接方法及工艺。,焊接接头的力学性能下降,性能变化大的是焊缝、半熔化区、过时效软化区,焊缝区铸造组织。,半熔化区晶粒粗化、局部熔化、塑性降低， 最薄弱处。,过时效软化区退火作用，使时效强化作用消 失，强度、硬度降低。,焊接接头耐蚀性下降,接头组织不均匀。,存在焊接缺陷。,焊缝金属铸造组织的影响。,焊接应力的影响。,三、焊接方法的选择,填充焊丝。,熔焊是国内最常见的方法，气焊、氩弧焊。,专用焊丝：可从母材上切下容条作为填充金属。,通用焊丝：Wsi=5%的铝硅焊丝。 可通用于除AIMg合金以外的各种铝合金。,特种焊丝：为焊接各种硬铝、超硬铝专门冶炼的焊丝。 焊丝牌号：HS3XX 见表10-12,四、焊接材料的选择,气焊熔剂：见表10-13,焊条：见表10-14,四、焊前准备及焊后清理,焊前准备,焊后清理。,清理油污,清除氧化膜,五、铝及铝合金焊接工艺要点,钨极氩弧焊,适用于0.520厚的板、管焊接及铸件焊补工艺参数见表10-15。,一般交流电源，以利用“阳极清理”作用来减少氧化膜的危害。,熔化极氩弧焊,一般用于板厚大于6工件的焊接，工艺参数见表10-16。,气焊,工艺参数见表10-17。,思考与练习：