焊工(高级)第三章37课件

1、国家职业资格培训教材国家职业资格培训教材编审委员会 编刘云龙 主编依据依据劳动和社会保障部劳动和社会保障部 制定的制定的国家职业标准国家职业标准要求编写要求编写 能够掌握铝及铝合金的焊接特点，合理选择焊接材料、焊接工艺方法及焊接工艺，以提高铝及铝合金的焊接质量。第三章 铝及铝合金的焊接目目 录录第一节 铝及铝合金概述一、铝及铝合金的分类二、铝及铝合金的特性三、铝及铝合金的牌号四、铝及铝合金的焊前准备及焊后清理第二节 铝及铝合金用焊接材料一、铝及铝合金焊条二、铝及铝合金焊丝三、铝及铝合金气焊用熔剂第三节 铝及铝合金的焊接特点及工艺一、铝及铝合金的焊接特点二、铝及铝合金的焊接工艺第四节 铝及铝合金

2、焊接技能训练实例训练1 铝合金管的对接水平固定手工钨极氩弧焊训练2 5A02铝合金板的电阻点焊复习思考题第三章 铝及铝合金的焊接铝及铝合金的分类见表3-1。铝及铝合金变形铝工业纯铝热处理强化铝合金铸造铝合金非热处理强化铝合金 （防锈铝合金）Al-Mg合金Al-Mn合金锻铝Al-Cu-Mg-Si合金硬铝Al-Cu-Mg合金 Al-Cu-Mn合金起硬铝Al-Zn-Mg-Cu合金表3-1 铝及铝合金的分类第三章 铝及铝合金的焊接 铝（Al）的密度为2.7g/cm3，比铜轻2/3，铝为银白色的轻金属，熔点为658，电导率仅次于金、银、铜而位居第四位。纯铝具有面心立方点阵结构，没有同素异构转变，塑性好，

3、无低温脆性转变，但强度低。铝及铝合金的线胀系数较大。 部分铝及铝合金板材的力学性能见表3-4。部分铸铝合金的力学性能见表3-5。第三章 铝及铝合金的焊接（1)机械清理 先用有机溶剂（汽油或丙酮）擦拭待焊处的表面，细铜丝刷或不锈钢丝刷、各种刮刀，将待焊处的表面刷净。 机械清理方法主要适用：去除铝及铝合金表面的氧化膜、各种锈蚀在铝及铝合金表面的污染，以及在轧制生产过程中产生的氧化皮等。常用于大尺寸的焊件表面、焊接生产周期较长、多层焊接、以及经过化学清理后又被污染的焊件清理。1.焊前清理焊前清理主要有机械清理和化学清理两种方法。第三章 铝及铝合金的焊接1.焊前清理纯铝纯铝6 610104040505

4、0101020202 23030室温室温2 23 32 2风干或风干或100100150150铝合金铝合金6 61010505060605 57 72 23030室温室温2 23 32 2风干或风干或100100150150被清被清洗材洗材料料（2)化学清洗 用化学清洗的方法，不仅可以去除氧化膜，还可以起到去除油污的作用。常适用于被清洗的焊丝尺寸不大、成批量生产的焊件。常用的铝及铝合金表面焊前化学清洗方法见表3-6。 表3-6 常用的铝及铝合金表面化学清洗方法第三章 铝及铝合金的焊接预热温度为100300，预热的方法有氧乙炔火焰、电炉或喷灯等。3.焊前预热2.焊接垫板 在焊缝的背面用垫板来托住

5、熔化、软化的铝及铝合金焊件，垫板的材料有不锈钢、石墨和碳钢等。鉴别温度的方法用TEMPILSTIK温度测试蜡笔用氧乙炔火焰的强碳化焰喷焊件的待焊处第三章 铝及铝合金的焊接4.焊后清理 焊后应该立即清除焊件上的熔剂和焊渣。常用的铝及铝合金焊后清理方法见表3-7。第三章 铝及铝合金的焊接1.铝及铝合金焊条的型号第三章 铝及铝合金的焊接1.铝及铝合金焊条的型号(3)新旧焊条型号对照 铝及铝合金新旧焊条型号对照见表3-10。第三章 铝及铝合金的焊接2.铝及铝合金焊条的牌号第三章 铝及铝合金的焊接3.铝及铝合金焊条的选用铝及铝合金焊条的选择见表3-12。第三章 铝及铝合金的焊接 铝及铝合金焊丝，主要用于

6、铝及铝合金的氩弧焊及氧乙炔气焊时的填充材料，焊丝的选择,主要是依据母材的种类、焊接接头的力学性能、抗裂性能、耐腐蚀性能、以及阳极化处理后，焊缝于母材的色彩是否协调来综合考虑。第三章 铝及铝合金的焊接（2）铝及铝合金焊丝牌号举例常用铝及铝合金焊丝的选择见表3-13。3.铝及铝合金焊丝的选择第三章 铝及铝合金的焊接常用的铝及铝合金熔剂配方见表3-14。熔剂的牌号表示方法如下：1.铝及铝合金熔剂的牌号第三章 铝及铝合金的焊接2.铝及铝合金熔剂牌号举例第三章 铝及铝合金的焊接 由于铝及铝合金的化学性质非常活泼，热导率很大，容易造成铝及铝合金产生未熔合缺陷，在焊接生产中的主要问题有以下几个：主要问题1.

7、铝的比热和热导率比钢大2.线膨胀系数较大3.铝和氧的亲和力大4.容易产生气孔5.铝及铝合金熔化时无色泽变化6.焊接热裂纹7.焊接接头的等强性8.焊接接头的耐蚀性第三章 铝及铝合金的焊接 根据铝及铝合金的焊接特点，应用较多的焊接方法的主要有氧乙炔气焊、焊条电弧焊、氩弧焊、电阻点焊和电阻缝焊等。1.氧乙炔气焊（1)氧乙炔气焊工艺要点 氧乙炔气焊主要用于纯铝、3A21（LF21）铝-锰合金、5A02（LF2）铝-镁合金以及铸造铝合金的焊接与焊补。由于易氧化，易采用中性火焰，严禁使用氧化火焰。当焊件的厚度15mm时，焊前可不预热；当焊件的厚度15mm或结构较复杂时，焊前应该预热至200300。焊接手法

8、：当焊件厚度3mm时，一般采用左焊法；焊件厚度4mm时，宜采用右焊法。第三章 铝及铝合金的焊接（2）焊接参数 氧乙炔气焊喷嘴与焊丝的选择见表3-15。气焊铝板厚度与焊炬规格、乙炔消耗量的选用见表3-16。第三章 铝及铝合金的焊接2.焊条电弧焊(1)焊条电弧焊工艺要点 焊接时，采用短弧进行焊接。(2)焊接参数 铝及铝合金焊条电弧焊的焊接参数见表3-17。第三章 铝及铝合金的焊接3.氩弧焊（TIG焊） (1)手工钨极氩弧焊工艺要点 手工钨极氩弧焊（手工TIG焊）焊接方法适用于焊接0.55.0mm的铝及铝合金焊件，机械化钨极氩弧焊可以焊接112mm的环缝或纵缝。 1）引弧要点：铝及铝合金手工钨极氩弧

9、焊时，采用脉冲引弧或高频震荡器引弧，不允许在焊件上直接引弧，可先在石墨板或铝板上引燃电弧，然后等到电弧燃烧稳定后，再将焊接电弧引入焊接区。 2）焊接操作要点：用手工钨极氩弧焊焊接铝及铝合金时，通常采用左焊法，即焊接电弧自右向左移动，焊枪应该平稳而匀速向前做直线运动，弧长稳定，保持短弧焊接。刚开始焊接时，焊枪从距焊件端部1525mm处，采用右向焊法焊接至始焊端，然后再采用左向焊法从始焊端开始正式焊接。焊缝进行接头焊接时，电弧在断弧处引弧，待电弧燃烧稳定后向右移动1015mm，然后再向左移动焊枪。第三章 铝及铝合金的焊接 3）填加焊丝要点：填加焊丝的方法有推丝填丝法和断续点滴填丝法两种。 推丝填丝

10、法，焊接时焊枪不摆动，适当加大焊接电流和焊接速度，用短弧焊接。填丝时，焊丝沿着焊枪前进的方向紧贴着焊缝左侧，向熔池做推动式填丝，并且焊丝不脱离熔池，每次向熔池的填丝量不要过多，此法适用于T形接头及搭接接头的焊接，推丝填丝法操作见图3-2。 断续点滴填丝法，适用于对接、角接和卷边对接接头的焊接，断续点滴填丝法操作见图3-3。图3-2 推丝填丝法操作图3-3 断续点滴填丝法操作第三章 铝及铝合金的焊接3.氩弧焊（TIG焊） (2)熔化极氩弧焊工艺要点 焊接电流大，热量集中，熔深大，焊接速度相应地增加，生产率比手工钨极氩弧焊提高近20倍，适用于中等厚度较规则的纵焊缝、环焊缝及平焊位置的铝及铝合金的焊

11、接。 (3)焊接参数 手工钨极氩弧焊接参数见表3-18。纯铝、铝镁合金焊接参数见表3-19。纯铝、铝镁合金、硬铝自动熔化极氩弧焊的焊接参数见表3-20。第三章 铝及铝合金的焊接4.电阻焊（1）铝及铝合金电阻焊的特点铝及铝合金电阻焊的特点1）电导率和热导率较高2）塑性温度范围窄、线胀系数大3）焊件表面易生成氧化膜4）焊接电流过大，焊件表面容易过热第三章 铝及铝合金的焊接（2）点焊和缝焊的工艺要点点焊和缝焊的工艺要点1）多用于搭接接头，厚度在4mm以下，间隙每100mm长，间 隙不大于0.3mm。2）采用锻压和二次脉冲电流的焊接参数3）铝合金板材各个焊点之间，要有间隙。(铝及铝合金点焊最小的搭边宽

12、度、焊点间距和排间距见表3-21。)4）点焊刚度较大的焊件时，焊前应对焊件采取预压力的措施。5）塑性较好的铝及合金焊接时，应采用小的焊接压力。6）适当增加焊接压力和焊接时间，可以防止焊接飞溅。7）铝及铝合金焊接时，滚盘电极的压力与焊接同样厚度的低碳钢的压力接近，焊接速度比钢的焊接速度低，并且随着焊件的厚度的增加而减小。8）铝及铝合金焊前进行清理后，在空气中存放时间不要过长。9）缝焊参数的选择原则上与点焊相同，但是，缝焊尽量选用硬参数，即：缝焊的电流比点焊的电流要大20%30%、通电时间要减小30%50%、而电极压力要增大10%25%。第三章 铝及铝合金的焊接训练1 铝合金管的对接水平固定手工钨

13、极氩弧焊（1）焊机 选用WSE5-315手工交直流钨极氩弧焊机台。（2）焊丝 选用焊丝为HS331，3.0mm。（3）焊件 5A02铝合金管，51mm3mm，长为150mm，共两件，用车床下料，形坡口。（4）辅助工具和量具 钢丝刷、焊缝万能量规、锤子、钢直尺、划针、样冲、三角刮刀，不锈钢丝轮。1.焊前准备第三章 铝及铝合金的焊接训练1 铝合金管的对接水平固定手工钨极氩弧焊5A02（LF2）铝合金管的装配见图3-4。2.焊前装配定位及焊接图3-4 5A02（LF2）铝合金管的装配第三章 铝及铝合金的焊接训练1 铝合金管的对接水平固定手工钨极氩弧焊（1）准备焊件采用不锈钢丝轮打磨或用三角刮刀刮削焊

14、件表面，并清除焊件坡口面及两侧各15mm范围内的氧化膜，或用化学溶液进行清理，化学溶液成分见表3-25。（2）焊件的装配把打磨好的焊件装配成形坡口的对接接头，间隙为2mm，在时钟的10点和2点的位置各定位焊20mm长。5A02铝合金管对接水平固定手工钨极氩弧焊的焊接参数见表3-26。2.焊前装配定位及焊接第三章 铝及铝合金的焊接训练1 铝合金管的对接水平固定手工钨极氩弧焊（3）焊接操作 1）采用蹲位焊接，把焊件固定在适当的高度，焊缝分为两个半圆，起弧点在时钟6点的位置左或右附近，见图3-5。图3-5 铝合金管对接水平固定手工钨极氩弧焊的定位焊及焊接 a）焊枪引弧示意图b）仰焊与平焊示意图第三章

15、 铝及铝合金的焊接训练1 铝合金管的对接水平固定手工钨极氩弧焊（3）焊接操作 2）仰焊段的焊接：由时钟6点钟位置向4点钟区域焊接时，焊丝应送入熔池内1/3处，并且还要有向上推的动作。 3）立焊段的焊接：由时钟4点钟位置向2点钟区域（或者由8点钟向10点钟）焊接时，焊丝应送入熔池的1/4处，而且焊接速度要比仰焊速度快些。 4）平焊段的焊接：由时钟2点钟位置向12点钟区域（或者由10点钟向12点钟）焊接时，焊丝送入熔池的1/5处，而且焊接速度比立焊速度稍快些第三章 铝及铝合金的焊接训练1 铝合金管的对接水平固定手工钨极氩弧焊焊后用不锈钢丝轮打磨焊缝，清理氧化膜和焊接飞溅。3.焊缝清理4.焊缝质量检

16、验焊缝质量检验1）焊缝不允许有夹渣、裂纹、未熔合、未焊透。2）焊缝余高：正面3.0mm，背面3.0mm。3）表面凹陷：0.15mm。4）咬边：正面0.5mm，背面0.5mm。5）错边量：1.0mm。第三章 铝及铝合金的焊接训练2 5A02铝合金板的电阻点焊1.焊前准备（1）焊机 DN2-200（直压工频点焊机）。（2）焊件 5A02铝合金板，=（11）mm，长为30mm，宽为200mm两件。按表3-25溶液配方进行化学清理，焊点位置见图3-6。（3）辅助工具和量具 活扳手、砂布、板锉、点焊试件撕裂卷棒、钢丝钳、台钳、三用卡尺、锤子、手锯等。图3-6 点焊试件焊点位置第三章 铝及铝合金的焊接训练2 5A02铝合金板的电阻点焊2.焊前装配定位及焊接将两个焊件按图3-6进行组装，然后，按表3-27选定焊接参数。第三章 铝及铝合金的焊