铝合金的焊接培训资料

1、铝及铝合金的焊接培训资料铝及铝合金的焊接特点（1）铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（AI2O3）熔点咼、特别牢固，不易去除。阻拦母材的消融和熔合，氧化膜的比重要，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，除掉其表面氧化膜。在焊接过程加强保护，防范其氧化。钨极氩弧焊时，采用交流电源，经过“阴极清理”作用，去除氧化膜。气焊时，采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时，可加大焊接热量，比方，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混杂气体保护，也许采用大规范的消融极气体保护焊，在直流正接情况下，可不需要“阴极清

2、理”。（2）铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，所以焊接铝及铝合金时，能量除耗资于消融金属熔池外，还要有更多的热量无谓耗资于金属其他部位，这种无用能量的耗资要比钢的焊接更为明显，为了获得咼质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。（3）铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积缩短率较大，焊件的变形和应力较大，所以，需采用预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时简单产生缩孔、缩松、热裂纹及较咼的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊

3、接工艺的措施防范热裂纹的产生。在耐蚀性赞同的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性明显提咼，缩短率下降，热裂倾向也相应减小。依照生产经验，当含硅5%?6%时可不产生热裂，所以采用SAISi條（硅含量.%?6%焊45）丝会有更好的抗裂性。（4）铝对光、热的反射能力较强，固、液转态时，没有明显的色彩变化，焊接操作时判断难。咼温铝强度很低，支撑熔池困难，简单焊穿。（5）铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和迅速冷却的过程中，氢来不及溢出，极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接

4、资料及母材表面氧化膜吸附的水分，都是焊缝中氢气的重要本源。所以，对氢的本源要严格控制，以防范气孔的形成。6）合金元素易蒸发、烧损，使焊缝性能下降。7）母材基体金属如为变形加强或固溶时效加强时，焊接热会使热影响区的强度下降。（8）铝为面心立方晶格，没有同素异构体，加热与冷却过程中没有相变，焊缝晶粒易粗大，不能够经过相变来细化晶粒。焊接方法几乎各种焊接方法都能够用于焊接铝及铝合金，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其各自的应用途合。气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊（TI

5、G或MIG方法是应用最宽泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混杂钨极气体保护焊、消融极气体保护焊、脉冲消融极气体保护焊。消融极气体保护焊、脉冲消融极气体保护焊应用越来越宽泛（氩气或氩/氦混杂气）氩弧焊依照电极的不相同分为：消融极氩弧焊和非溶化极氩弧焊两种.1、非消融极氩弧焊的工作原理及特点非溶化极氩弧焊是电弧在非消融极（平时是钨极）和工作之间燃烧，在焊接电弧周围流过一种不和金属起化学反响的惰性气体（常用氩气），形成一个保护气罩，使钨极端头，电弧和溶池及已处于高温的金属不与空气接触，能防范氧化和吸取有害气体。从而形成致密

6、的焊接接头，其力学性能特别好。2、消融极氩弧焊的工作原理及特点焊丝经过丝轮送时，导电嘴导电，在母材与焊丝之间产生电弧，使焊丝和母消融，并用惰性气体氩气保护电弧和熔融金属来进行焊接的。它和钨极氩弧焊的差异：一个是焊丝作电极，并被不断消融填入熔池，冷凝后形成焊缝；另一个是采用保护气体，随着消融极氩弧焊的技术应用，保护气体已由单一的氩气发展出多种混杂体的宽泛应用，如Ar80%+C0220%富氩保护气。平时前者称为MIG后者称为MAG从其操作方式看，目前应用最广的是半自动消融极氩弧焊和富氩混杂气保护焊，其次是自动消融极氩弧焊。消融极氩弧焊与钨极氩弧焊对照，有以下特点：1）效率高由于它电流密度大，热量集

7、中，熔敷率高，焊接速度快；别的简单引弧。2）需加强保护因弧光强烈，烟气大，所以要加强保护。3.焊接资料（1）焊丝铝及铝合金焊丝的采用除考虑优异的焊接工艺性能外，按容器要求应使对接接头的抗拉强度、塑性（经过波折试验）达到规定要求，对含镁量高出3的铝镁合金应满足冲击韧性的要求，对有耐蚀要求的容器，焊接接头的耐蚀性还应达到或凑近母材的水平。所以焊丝的采用主要依照以下原则：1）纯铝焊丝的纯度一般不低于母材；2）铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或周边；3）铝合金焊丝中的耐蚀元素（镁、锰、硅等）的含量一般不低于母材；4）异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝；5）不要求耐蚀性的高强度铝合金（热

8、办理加强铝合金）可采用异种成分的焊丝，如抗裂性好的铝硅合金焊丝SAlSi一1等（注意强度可能低于母材）。2）钨极氩弧焊用的钨极资料有纯钨、钍钨、铈钨、锆钨四种。纯钨极的熔点和沸点高，不易消融挥发，电极烧损及尖端的污染较少，但电子发射能力较差。在纯钨中加入1%?2%氧化钍的电极为钍钨极，电子发射能力强，赞同的电流密度高，电弧燃烧较牢固，但钍元素拥有必然的放射性，使用时应采用合适的防范措施。在纯钨中加入1.8%?2.2%的氧化铈（杂质W0.1%）的电极为铈钨极。铈钨极电子逸出功低，化学牢固性高，赞同电流密度大，无放射性，是目前宽泛采用的电极。锆钨极可防范电极污染基体金属，尖端易保持半球形，适用于交

9、流焊接。4、保护气体（1）最常用的惰性气体是氩气。它是一种无色无味的气体，在空气和含量为0。935%（按体积计算），氩的沸点为-186C,介于氧和氦的沸点之间。氩气是氧气厂分馏液态空气制取氧气时的副产品。我国均采用瓶装氩气用于焊接，在室温时，其充装压力为15MPa钢瓶涂灰色漆，并标有“氩气”字样。纯氩的化学成分要求为：Ar99.99%;He0.01%;O20.0015%;H24.0160?20010?1412?1812?1812?1414?18氩气太小，保护收效差，被焊金属有严重氧化现象。氩气太大，由于气流量大而产生紊流，使空气入溶池，产生溶池保护收效差，焊缝金属被氧化现象。所以流量必然要依照

10、板厚、大小、焊缝地址、接头型式来定。详尽以焊缝保护收效来决定，以被焊金属不出现氧化为标准。被紊流气卷电流五、钨极13400C,在高温时有强烈的电子发射能力，而且钨极有很大的电流载流能力。、钨极是高熔点资料，熔点为钨极载流能力见下表：电极直流正接法时?1.020?80A?1.650?160A?2.0100?200A?3.0200?300A?4.0300?400A?5.0420?520A?6.0450?550A、钨极表面要圆滑，端部要有必然磨尖，同心度要好，这样焊接时高频引弧好、电弧牢固性好,溶深深，溶2池能保持必然，焊缝成形好，焊接质量好。、若是钨极表面烧坏或表面有污染物、裂纹、缩孔等弊端时，这

11、样焊接时高频引弧困难，电弧不牢固，电弧3有漂移现象，熔池分别，表面扩大，熔深浅，焊缝成形差，焊接质量差。、钨极直径大小是依照资料厚度、资料性质、电流大小、接头形式来决定，见下表：4焊接电流板厚(mm:钨极直径(mm)(A)0.5?1.035?400.8?1.035?501.0?1.640?701.5?1.650?852.0?2.0?2.550?1303.0?2.5?3.0120?150六、焊丝焊丝选纲要依照被焊资料来决定，一般以母材的成分性质相同为准。焊接重要结构时，由于高温要烧损合金元素，所以选择焊丝必然要高于母资料，把焊丝熔入熔池来补充合金元素烧损。钨极氩弧焊，一种方法能够不添丝自熔，消融

12、被焊母材；另一种要增加焊丝，电极消融金属，同时焊丝熔入熔池，冷却后形成焊缝。不锈钢焊接时，焊丝与板厚和电流大小关系见下表：板厚电流(A)焊丝直径(mm)(mm)0.530?50?1.00.830?50?1.01.035?60?1.61.545?80?1.62.075?120?2.03.0110?140?2.0随着板厚增加、电流增大、焊丝直径增粗铝及铝合金焊接时，焊丝与板厚、电流大小关系见下表:板厚气流量(mm)电流(A)钨极直径(mm)焊丝直径(mm)160?90/110?140?1.0?1.64?66?81.570?100/130?160?2.0290?120/150?180?2.0?3.0

13、?2.06?88?103120?180/170?220?3.0?4.08?124140?200/190?260?3.0?4.0?2.58?1210?146160?220/200?300?4.0?5.0?3.010?1812?20七、WSM（WSE）系列焊机面板上的各种旋钮和调治方法，见说明书。八、直流氩弧焊与脉冲氩弧焊的差异：1、直流氩弧焊，即在直流正极性接法下以氩气为保护气，借助电极与焊件之间的电弧在必然的要求下（焊接电流），加热消融母材，增加焊丝时焊丝也一同熔入熔池，冷却形成的焊缝。2、脉冲氩弧焊，除直流钨极氩弧焊的规范外，还可独立地调治峰值电流、基值电流、脉冲宽度、脉冲周期或频率等规范参

14、数，它与直流氩弧焊对照优点以下：（1）增大焊缝的深宽比，在不锈钢焊接时可将熔深宽增大到2:1（2）防范烧穿、在薄板焊接或厚板打底焊时，借助峰值电流经过时间，将焊件焊透，在熔池明显下陷从前即转到基值电流，使金属凝固。而且有小电流保持电弧直至下一次峰值电流循环。（3）减小热影响区，焊接热敏感资料时，减小脉冲电流经过时间和基值电流值，能把热影响区范围降低到最小值，这样焊接变形小。（4）增加熔池的搅拌作用，在相同的平均电流值时，脉冲电流的峰流值比恒定电流大，所以电弧力大，搅拌作用强烈，这样有助于减少接头底部可能产生气孔和不熔合现象。在小电流焊接时，较大的脉冲电流峰值电流加强了电弧挺度，除掉了电弧漂移现

15、象。九、焊前准备和焊前冲刷：1、检查焊机的接线可否吻合要求。2、水、电、气可否接通，并按要求全部连接好，不能够松动。3、对母材进行焊前检查并冲刷表面。4、用工具冲刷，即用刷子或砂纸完整除掉母材表面水、油、氧化物等。5、重要结构用化学冲刷法，冲刷表面的水、油、高熔点氧化膜、氧化物污染。简单用丙酮冲刷，或用烧碱硫酸等方法冲刷。6、工作场所的清理，不能够有易燃、易爆物，采用避风措施等。十、焊接规范参数钨极氩弧焊参数主若是电流、氩气流量、钨极直径、板的厚度、接头型式等不锈钢氩弧规范列表以下:板材厚气体流钨极直径焊丝直径接头型式焊接电流胸襟1.5平对接35-40A4-6增加丝35-45A4-640-70

16、A5-850-85A6-880-130A8-103.0120-150A10-12交流铝合金规范参数以下：板材厚钨极直径焊丝直径接头型式焊接电流气体流度量1.0平对接60-90A4-61.52.0增加丝70-100A6-82.090-120A8-103.0120-180A10-124.0140-200A12-146.0160-220A14-16十一、焊接操作1、焊前检查设备、水、气、电路可否正常，焊件和焊枪接法可否吻合要求，规范参数可否调试稳定，全部通电源、水源、气源。正常后，接2、焊接把焊枪的钨极端部对准焊缝起焊点，钨极与工件之间距离为1-3mm按下焊开关，提前送气，高频放电引弧，焊枪保持70-80。倾角，焊丝倾角为11-20焊枪作直线匀速搬动，并在搬动过程中观察熔池，焊丝的送进速度与焊接速度要般配，焊丝不能够与钨极接触，省得