铝合金先进焊接工艺
2019-01-02 16:39:00
一、铝合金焊接的特点铝合金由于重量轻、比强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50%以上。
铝合金焊接有几大难点:
①铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍;②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3其熔点为2060℃) ,这就需要采用大功率密度的焊接工艺;③铝合金焊接容易产生气孔;④铝合金焊接易产生热裂纹;⑤线膨胀系数大,易产生焊接变形;⑥铝合金热导率大(约为钢的4倍) ,相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大2~4倍。
因此,铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。
二、铝合金的先进焊接工艺针对铝合金焊接的难点,近些年来提出了几种新工艺,在交通、航天、航空等行业得到了一定应用,几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点,焊后接头性能良好,并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。
1.铝合金的搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位,通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦,摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使焊件压焊在一起。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,故焊接时不存在熔焊的各种缺陷,可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料,如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al -Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。国外已经进入工业化生产阶段,在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件,美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件。
铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成,焊缝区晶粒细化,无熔焊的树枝晶,组织细密,热影响区较熔化焊时窄,无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷,综合性能良好。与传统熔焊方法相比,它无飞溅、烟尘,不需要添加焊丝和保护气体,接头性能良好。由于是固相焊接工艺,加热温度低,焊接热影响区显微组织变化小,如亚稳定相基本保持不变,这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形非常小,对于薄板铝合金焊后基本不变形。与普通摩擦焊相比,它可不受轴类零件的限制,可焊接直焊缝、角焊缝。传统焊接工艺焊接铝合金要求对表面进行去除氧化膜,并在48h 内进行加工,而搅拌摩擦焊工艺只要在焊前去除油污即可,并对装配要求不高。并且搅拌摩擦焊比熔化焊节省能源、污染小。
搅拌摩擦焊铝合金也存在一定的缺点:
①铝合金搅拌摩擦焊接时速度低于熔化焊;②焊件夹持要求高,焊接过程中对焊件要求加一定的压力,反面要求有垫板;③焊后端头形成一个搅拌头残留的孔洞,一般需要补焊上或机械切除;④搅拌头适应性差,不同厚度铝合金板材要求不同结构的搅拌头,且搅拌头磨损快;⑤工艺还不成熟,目前限于结构简单的构件,如平直的结构、圆形结构。搅拌摩擦焊工艺参数简单,主要有搅拌头的旋转速度、搅拌头的移动速度、对焊件的压力及搅拌头的尺寸等。
2.铝合金的激光焊接铝及铝合金激光焊接技术(Laser Welding) 是近十几年来发展起来的一项新技术,与传统焊接工艺相比,它具有功能强、可靠性高、无需真空条件及效率高等特点。其功率密度大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点,特别对热处理铝合金有较大的应用优势。可提高加工速度并极大地降低热输入,从而可提高生产效率,改善焊接质量。在焊接高强度大厚度铝合金时,传统的焊接方法根本不可能单道焊透,而激光深熔焊时形成大深度的匙孔,发生匙孔效应,则可以得到实现。
激光焊接铝合金有以下优点:
①能量密度高,热输入低,热变形量小,熔化区和热影响区窄而熔深大;②冷却速度高而得到微细焊缝组织,接头性能良好;③与接触焊相比,激光焊不用电极,所以减少了工时和成本;④不需要电子束焊时的真空气氛,且保护气和压力可选择,被焊工件的形状不受电磁影响,不产生X射线;⑤可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接;⑥激光可用光导纤维进行远距离的传输,从而使工艺适应性好,配合计算机和机械手,可实现焊接过程的自动化与精密控制。
现在应用的激光器主要是CO2和YAG激光器,CO2激光器功率大,对于要求大功率的厚板焊接比较适合。但铝合金表面对CO2激光束的吸收率比较小,在焊接过程中造成大量的能量损失。YAG激光一般功率比较小,铝合金表面对YAG激光束的吸收率相对CO2激光较大,可用光导纤维传导,适应性强,工艺安排简单等。
在焊接大厚度铝合金时,传统的焊接方法根本不可能单道焊透,而激光深熔焊时形成大深度的匙孔,发生匙孔效应,则可以得到实现 。
铝及铝合金的激光焊接难点在于铝及铝合金对辐射能的吸收很弱,对CO2 激光束(波长为10. 6μm) 表面初始吸收率1. 7 %;对YAG激光束(波长为1. 06 μm)吸收率接近5 %。
浅析铝合金激光焊接工艺
2018-12-19 16:46:54
铝合金及其焊接的概述 铝和铝合金都具有非常优良的性能,比如比强度高、耐腐蚀性强,在许多的产业中都具有非常广泛的应用,尤其在国防工业、机械等产业,并且铝合金属于有色金属,在应用的过程中需要进行焊接,所以随着科学技术的飞速发展,铝合金的焊接技术的研究也越来越深入。因此,激光焊接技术是科学技术的一大进步。 激光焊接作为一种新型的焊接技术,焊接热源直接是激光,既可以避免能源的浪费,又可以大大地提高焊接的效率。同时,激光焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统,减少人员的参与,可以减少劳动力的浪费,提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性和清洁无污染的优点之外,还可以高度的聚焦和良好性能的传输,因此可以将能量全部汇聚集中于一点,避免热量的散失和浪费。所以,激光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。因为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的,因此当激光束直接照射铝合金的表面时,能够把金属表面的热量迅速扩散到铝合金的内部,使铝合金快速的熔化形成一条焊缝,同时在融化后的金属上形成一种反作用力,最终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有强大的功效,可以全部吸收激光光束照射时产生的能量,并同时产生高温蒸汽,蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动态的平衡。 1、激光焊接的功率 激光焊接具有一定的功率,只有当焊接功率达到一定的高度时,才能让焊接得以稳定、持续的进行,否则焊接只能在铝合金的表面进行工作,使得铝合金表面发生熔化,从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面以及内部全部焊接的高度,甚至比此还要高,所以激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量。 2、激光焊接的速度 因激光焊接功率高,所以焊接时速度也相应得到提高,焊接的速度不断提高能够使得熔深不断减小,相反,如果速度减慢,就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透,因此,选择激光焊接可以降低焊接失败的比例从而大大降低焊接成本。 3、激光焊接的优势 提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影响小。 激光焊接在各个领域中的应用 1、在石油管道中的应用 在石油管道中,应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管道的管道壁,让管道能够在一定时间内运输更多的石油。石油的运输具有非常高的危险性,如石油发生泄漏,会造成难以估计的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染,因此铝合金管道在焊接时一定要特别注意,提高焊接的质量,激光焊接在此时就可以发挥巨大作用,通过激光焊接,可以控制符合焊接的工艺,可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作,焊接时一次成型,焊缝的质量高,充分的避免了石油泄漏的风险,提高了石油运输的安全性。 2、在汽车制造业中的应用 随着时代的高速发展和人们生活水平的日益高速化,出门乘坐汽车已经习以为常了,并且人们对于汽车的质量要求也越来越高,因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量,激光焊接技术在汽车工业中的到了越来越广泛地应用。美国最先将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造业当中来,经过一系列的实验,激光焊接的铝合金制造出来的汽车,将薄铝合金激光焊接之后制造成型,不仅大大减轻了车身的重量,而且减少了制造汽车的工序,提高了制作效率,得到了广大汽车制造业的欢迎与青睐。 3、在航空航天工业中的应用 众所周知,航空航天工业需要高度精准高度精确的材料进行制造飞机等一系列航天器,并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛,用激光焊接的铝合金制造飞机等机器,能够使得机身比平时可减轻20%左右,制造成本也得到了大大降低。比如,德国共管的部件生产厂运用激光焊接铝合金技术生产出的A350系列飞机的零件取得了巨大的成功。 激光焊接铝合金技术的难点 1、铝合金表面对激光具有反射性 因为铝合金是一种有色金属,对各种光线都具有很强烈的反射性,激光作为一种更加激烈的光束,在铝合金的表面更加容易造成反射,换句话说,铝合金这种有色金属对于激光具有高反射率和较小的吸收率。除此之外,金属都具有导热性,因此铝合金也具有很强的导热性,容易在用激光焊接的时候,反射激光或者是将激光的热量迅速导移出去,最终导致铝合金的焊接失败。因此,在激光焊接铝合金的时候,要严格注意并且迅速提高激光的功率密度,防止被反射或者被传导,争取在极端的时间用极高的密度对铝合金进行焊接,这样就可以避免反射性等问题的出现。 2、在激光焊接铝合金时要做好充分的准备 因为铝合金有活泼、易被氧化等特性,在其表面容易附着大量的灰尘水分等,因此在焊接的过程中,如果没有做好充足的准备,表面附着的东西容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面,从而影响铝合金的质量和焊接的效果。因此,在对铝合金进行焊接之前,需要对铝合金表面进行清洁,将表面的油污等清理掉。同时防止在焊接时发生氧化作用造成爆炸等安全威胁,也需要对金属表面的氧化膜进行彻底的清洁,彻底除去氧化膜。 铝合金的激光焊接存在的缺陷 尽管激光焊接有高效率、高速度并且能够大量降低成本,激光焊接也存在着许多的缺点,只有将这些缺陷全部弄清楚并且解决了,才能够使得激光焊接铝合金技术得到更加广泛的应用。 1、气孔的缺陷 在上文中提出,适度的气孔能够保持铝合金的内外平衡,但是,过量的气泡就会存在大量的缺陷,避免出现大量气孔比较困难,出现大量气孔时气孔不稳定,在铝合金内部乱窜,容易使得焊接部位出现裂缝,所以清除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的一大重要缺陷。 2、热裂纹缺陷 应用激光技术时,需要提高温度和密度以达到快速焊接的目的,这样容易在铝合金表面出现特裂纹,从而使得焊接失败,为了应对热裂纹,科学家们已经想出应对的办法,即在激光焊接时运用填充材料,但是这种方法容易导致资源的浪费和劳动力的大量耗费。采取更加简便的办法应对热裂纹也是该技术即将解决的一项重大问题。 铝合金的激光焊接速度存在大量的优点,在多种制造领域得到了广泛的应用,也提高了机器本身的质量和制造速度,但是激光焊接技术同样也存在许多的缺陷,导致焊接的失败,相信在科学家们的不断努力下,该焊接技术会越来越成熟,应用也越来越广泛。
铝合金激光焊接工艺分析
2019-01-09 11:26:44
近几年快速发展的铝合金激光焊接技术将铝合金应用推广的更加广泛,该技术能够将两种热源的优点同时结合起来,同时又能弥补各自的不足,是一种新型的焊接方法,越来越备受人们的欢迎。 1 铝合金及其焊接的概述 铝和铝合金都具有非常优良的性能,比如比强度高、耐腐蚀性强,在许多的产业中都具有非常广泛的应用,尤其在国防工业、机械等产业,并且铝合金属于有色金属,在应用的过程中需要进行焊接,所以随着科学技术的飞速发展,铝合金的焊接技术的研究也越来越深入。因此,激光焊接技术是科学技术的一大进步。 激光焊接技术的概述:激光焊接作为一种新型的焊接技术,焊接热源直接是激光,既可以避免能源的浪费,又可以大大地提高焊接的效率。同时,激光焊接把机器人或者是数控机床作为运动系统,减少人员的参与,可以减少劳动力的浪费,提高焊接的效率。激光热源除了具有可再生性和清洁无污染的优点之外,还可以高度的聚焦和良好性能的传输,因此可以将能量全部汇聚集中于一点,避免热量的散失和浪费。所以,激光焊接能够提高焊接的效率和速度以及焊接的质量。因为激光焊接的光束是通过脉冲或者连续的激光束来实现的,因此当激光束直接照射铝合金的表面时,能够把金属表面的热量迅速扩散到铝合金的内部,使铝合金快速的熔化形成一条焊缝,同时在融化后的金属上形成一种反作用力,较终将熔化的铝合金表面向下凹陷形成小孔。这个小孔具有强大的功效,可以全部吸收激光光束照射时产生的能量,并同时产生高温蒸汽,蒸汽压力与壁层表面的张力形成一种动态的平衡。 1.1 激光焊接的功率 激光焊接具有一定的功率,只有当焊接功率达到一定的高度时,才能让焊接得以稳定、持续的进行,否则焊接只能在铝合金的表面进行工作,使得铝合金表面发生熔化,从而焊接不能成功的进行。激光焊接的功率可以达到将铝合金表面以及内部全部焊接的高度,甚至比此还要高,所以激光焊接铝合金级可以提高效率和速度以及质量。 1.2 激光焊接的速度 因激光焊接功率高,所以焊接时速度也相应得到提高,焊接的速度不断提高能够使得熔深不断减小,相反,如果速度减慢,就会使铝合金被过度的焊接甚至被焊接穿透,因此,选择激光焊接可以降低焊接失败的比例从而大大降低焊接成本。 1.3 激光焊接的优势 提高能量密度、提高焊接质量、增加焊接的精度和密度、焊接的效率速度高、焊接成本较低、可以在特殊条件下进行焊接、焊接时对铝合金其他部位影响小。 2 激光焊接在各个领域中的应用 2.1 在石油管道中的应用 在石油管道中,应用铝合金管道可以增加管道的口径、增厚石油管道的管道壁,让管道能够在一定时间内运输更多的石油。石油的运输具有非常高的危险性,如石油发生泄漏,会造成难以估计的财产损失、人员伤亡以及环境的污染和地下水的污染,因此铝合金管道在焊接时一定要特别注意,提高焊接的质量,激光焊接在此时就可以发挥巨大作用,通过激光焊接,可以控制符合焊接的工艺,可以在不用开坡口的前提下进行焊接的操作,焊接时一次成型,焊缝的质量高,充分的避免了石油泄漏的风险,提高了石油运输的安全性。 2.2 在汽车制造业中的应用 随着时代的高速发展和人们生活水平的日益高速化,出门乘坐汽车已经习以为常了,并且人们对于汽车的质量要求也越来越高,因此汽车工业也在不断地寻找新型的材料和技术手段提高汽车的质量,激光焊接技术在汽车工业中的到了越来越广泛地应用。美国较早将激光焊接铝合金技术引入到汽车制造业当中来,经过一系列的实验,激光焊接的铝合金制造出来的汽车,将薄铝合金激光焊接之后制造成型,不仅大大减轻了车身的重量,而且减少了制造汽车的工序,提高了制作效率,得到了广大汽车制造业的欢迎与青睐。 2.3 在航空航天工业中的应用 众所周知,航空航天工业需要高度精准高度准确的材料进行制造飞机等一系列航天器,并且对于机器本身的重量要求也是非常的严苛,用激光焊接的铝合金制造飞机等机器,能够使得机身比平时可减轻20%左右,制造成本也得到了大大降低。比如,德国共管的部件生产厂运用激光焊接铝合金技术生产出的A350系列飞机的零件取得了巨大的成功。 3 激光焊接铝合金技术的难点 3.1 铝合金表面对激光具有反射性 因为铝合金是一种有色金属,对各种光线都具有很强烈的反射性,激光作为一种更加激烈的光束,在铝合金的表面更加容易造成反射,换句话说,铝合金这种有色金属对于激光具有高反射率和较小的吸收率。除此之外,金属都具有导热性,因此铝合金也具有很强的导热性,容易在用激光焊接的时候,反射激光或者是将激光的热量迅速导移出去,较终导致铝合金的焊接失败。因此,在激光焊接铝合金的时候,要严格注意并且迅速提高激光的功率密度,防止被反射或者被传导,争取在极端的时间用极高的密度对铝合金进行焊接,这样就可以避免反射性等问题的出现。 3.2 在激光焊接铝合金时要做好充分的准备 因为铝合金有活泼、易被氧化等特性,在其表面容易附着大量的灰尘水分等,因此在焊接的过程中,如果没有做好充足的准备,表面附着的东西容易随着激光的快速焊接留在铝合金表面,从而影响铝合金的质量和焊接的效果。因此,在对铝合金进行焊接之前,需要对铝合金表面进行清洁,将表面的油污等清理掉。同时防止在焊接时发生氧化作用造成爆炸等安全威胁,也需要对金属表面的氧化膜进行彻底的清洁,彻底除去氧化膜。 4 铝合金的激光焊接存在的缺陷 尽管激光焊接有高效率、高速度并且能够大量降低成本,激光焊接也存在着许多的缺点,只有将这些缺陷全部弄清楚并且解决了,才能够使得激光焊接铝合金技术得到更加广泛的应用。 4.1 气孔的缺陷 在上文中提出,适度的气孔能够保持铝合金的内外平衡,但是,过量的气泡就会存在大量的缺陷,避免出现大量气孔比较困难,出现大量气孔时气孔不稳定,在铝合金内部乱窜,容易使得焊接部位出现裂缝,所以清除气孔将是铝合金激光焊接技术需要突破的一大重要缺陷。 4.2 热裂纹缺陷 应用激光技术时,需要提高温度和密度以达到快速焊接的目的,这样容易在铝合金表面出现特裂纹,从而使得焊接失败,为了应对热裂纹,科学家们已经想出应对的办法,即在激光焊接时运用填充材料,但是这种方法容易导致资源的浪费和劳动力的大量耗费。采取更加简便的办法应对热裂纹也是该技术即将解决的一项重大问题。 5 结束语 铝合金的激光焊接速度存在大量的优点,在多种制造领域得到了广泛的应用,也提高了机器本身的质量和制造速度,但是激光焊接技术同样也存在许多的缺陷,导致焊接的失败,相信在科学家们的不断努力下,该焊接技术会越来越成熟,应用也越来越广泛。(浙江盾安禾田金属有限公司 俞德富 陈建军)
黄金焊接工艺
2019-02-12 10:07:54
金及金合金的焊接性和钎焊性杰出。关于纯金来说,焊接、硬钎焊、炊钎焊时氧化不是严重问题。但是它的某些合金在焊接过程中须避免氧化。金及其大大都合金的熔化温度较低(1093℃),又具有杰出的抗氧化功能,故易于熔焊。下面扼要介绍几种金的焊接工艺:
一、气焊
一般选用微还原性氧—焰进行气焊可避免气孔。煤气—氧、煤气—空气火焰也可选用。一般用小型焊炬气焊。为了使焊缝金属色泽母线材相匹配,因而常用相同金或金协作填充金属。气焊时能够不必焊剂,也可用硼砂或,或它们的混合物。
二、弧焊
钨极氩弧焊、等离子弧焊、激光焊及真空电子束焊都可用来焊接金及金合金,这些办法焊接速度较快,焊接质量好,特别适宜于焊接高温下或许发生氧化和变色的合金。选用钨极氩弧焊时要留意避免钨污染。填充金属成分有必要与线材类似。
三、电阻焊
电阻焊适于焊接珠宝、光学仪器和电触点等小型构件中的金铜合金、金铜银合金和金铜镍合金,电极用Mo制造。带状构件焊接时选用脉冲缝焊;眼镜结构要选用氩气和氮气维护电阻点焊。
四、固态焊
金及金合金因为具有杰出的可塑性,可选用冷压焊或热压焊,有时还可用冲突焊。
选用冷压焊时,有必要留意焊前焊件表面清洁,当变形量超越20%,就能完结结实的衔接。
微电子技能中集成电路内引线的丝球焊,就是将直径为20~50µm的金丝端头熔烧成球,然后选用热压焊或超声热压焊办法,使金丝球与集成电路芯片(片面经Au或Ag或Al金属化处理的硅片)完结衔接。这种金丝球焊技能已在微电子生产技能中很多使用。
五、硬钎焊
金及金合金的硬钎焊常用于黄金珠宝首饰及牙科制品中,为了使纤缝色彩与被钎焊构件匹配,以及某些组合件分级钎焊的需求,表1所列钎料既能习惯色彩又能习惯不同熔化温度的需求。
表1 金合金钎料类别化学成分(%)固相线
(℃)液相线
(℃)AuAgCuZn其他黄色10K软4224169Cd163070010K硬4235221 73074514K软58181212 72075514K硬5821156 775800白色10K软471535 Sn365777510K硬6217154Sn277081014K软6516154Sn474080014K硬828 Pd8,Sn210901105
问题的杂乱性还在于,造型杂乱的饰品往往需进行几回焊接才干完结,后一道焊接的钎料工作温度要比前一道低。因而,有必要构成钎料系列。例如,有些供应商的8K金钎料的工作温度从700℃(榜首钎料)至640℃(第三钎料),14K金钎料从780℃(榜首钎料)到670℃(第三钎料),18K金钎料从820℃(榜首钎料)到700℃(第三钎料)。
含银量高的钎料潮湿铺展性、流动性较好,它与事金相互效果倾向较小;含铜量高的钎料在钎焊温度增高时,这种钎料与母材相互效果加重。因而,有必要严厉把握钎焊温度、保温时刻,一般宜快速钎焊,避免发生溶蚀缺点。
金及金合金硬钎焊工艺办法能够选用火焰钎焊、电阻钎焊、普通炉中钎焊及高频钎焊等。珠宝、牙科职业大多选用中性或还原性的氧—火焰钎焊;有些小件用电阻钎焊时,可将已定位的接头置于两电极间,通电加热到钎焊温度时,送给钎料丝,完结钎焊衔接。
牙科用的钎料,为避免钎料对人体损害,有必要禁用含镉钎料,可用Au—Ag—Pd类型钎料,K金中大都含铜,在加热时会氧化变黑褐色,钎焊时应选用针剂维护。针剂宜选用熔融硼砂50%、43%、碳酸钠7%的混合物。火焰钎焊时有必要选用还原焰。
六、软钎焊
在半导体及微电子器材中,经常被用作在陶瓷、玻璃或其它金属的表面金属化镀层。例如薄膜电路中金的镀层是用作电导体(电路)。电路的软钎焊依照一般的软钎焊工艺办法,选用Sn61—Pb39钎料能起到敏捷分散并能与金薄膜合金化的效果。另两种适用的钎料是In95—Bi5,Sn53—Pb29—In17—Zn0.5。选用恰当加热办法和松香型钎剂进行钎焊。焊后在乙醇或氯化烃溶剂中洗刷,铲除残留钎剂。
应该指出,金及金合金在用锡基针料软钎焊时,有必要严厉控制钎焊温度和钎焊时刻,避免过度溶解形成的熔蚀现象,包含微电子薄膜电路中金层的“全掉落”现象。
别的,使用金与某些金属的共晶反响而完结的触摸反响钎焊,在半导体和微电子器材芯片衔接中也有使用。例如Au—Si共晶点为370℃,Au—Si共晶法接合就是一种典型工艺技能。
铝及铝合金零件的焊接工艺
2019-02-28 11:46:07
铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀才能强,具有杰出的物理特性和力学功能,因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。长期以来,因为焊接办法及焊接工艺参数的选取不妥,构成铝合金零件焊接后因应力过于会集发生严峻变形,或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺点,导致焊缝金属裂纹或原料疏松,严峻影响了产品质量及功能。 1.铝合金材料特色 铝是银白色的轻金属,具有杰出的塑性、较高的导电性和导热性,一起还具有抗氧化和抗腐蚀的才能。铝极易氧化发生三氧化二铝薄膜,在焊缝中简单发生夹杂物,然后损坏金属的连续性和均匀性,下降其机械功能和耐腐蚀功能。常见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械功能。广毅荣铜铝批发. 2.铝合金材料的焊接难点 (1)极易氧化。在空气中,铝简单同氧化合,生成细密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm),熔点高(约2050℃),远远超越铝及铝合金的熔点(约600℃左右)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3,约为铝的1.4倍,氧化铝薄膜的表面易吸附水分,焊接时,它阻止根本金属的熔合,极易构成气孔、夹渣、未熔合等缺点,引起焊缝功能下降。 (2)易发生气孔。铝和铝合金焊接时发生气孔的首要原因是氢,因为液态铝可溶解许多的氢,而固态铝几乎不溶解氢,因而当熔池温度快速冷却与凝结时,氢来不及逸出,简单在焊缝中集合构成气孔。孔现在难于完全避免,氢的来历许多,有电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。实践证明,即便氩气按GB/T4842标准要求,纯度到达99.99%以上,但当水分含量到达20ppm时,也会呈现许多的细密气孔,当空气相对湿度超越80%时,焊缝就会显着呈现气孔。 (3)焊缝变形和构成裂纹倾向大。铝的线胀大系数和结晶缩短率约比钢大两倍,易发生较大的焊接变形的内应力,对刚性较大的结构将促进热裂纹的发生。 (4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍,因而,焊接铝和铝合金时,比焊钢要耗费更多的热量。 (5)合金元素的蒸腾的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧效果下,极易蒸腾烧损,然后改动焊缝金属的化学成分,使焊缝功能下降。 (6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低,损坏了焊缝金属的成形,有时还简单构成焊缝金属塌落和焊穿现象。 (7)无色彩改变。铝及铝合金从固态转为液态时,无显着的色彩改变,使操作者难以把握加热温度。 3.铝合金材料焊接的工艺办法 (1)焊前预备 选用化学或机械办法,严厉整理焊缝坡口两边的表面氧化膜。 化学清洗是运用碱或酸清洗工件表面,该法既可去除氧化膜,还可除油污,详细工艺进程如下:体积分数为6%~10%的溶液,在70℃左右浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理→水洗→温水洗→枯燥。洗好后的铝合金表面为无光泽的银白色。 机械整理可选用风动或电动铣刀,还可选用刮刀、锉刀等东西,关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨铲除氧化膜。 整理好后当即施焊,假如放置时刻超越4h,应从头整理。 (2)断定安装空隙及定位焊距离 施焊进程中,铝板受热胀大,致使焊缝坡口空隙削减,焊前安装空隙假如留得太小,焊接进程中就会引起两板的坡口堆叠,添加焊后板面不平度和变形量;相反,安装空隙过大,则施焊困难,并有烧穿的或许。适宜的定位焊距离能确保所需的定位焊空隙,因而,挑选适宜的安装空隙及定位焊距离,是削减变形的一项有用办法。依据经历,不同板厚对接缝较合理的安装工艺参数如表2。 (3)挑选焊接设备 现在市场上焊接产品品种较多,一般情况下宜选用沟通钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的维护下,使用钨电极与工件问发生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接办法。该焊机作业时,因为沟通电流的极性是在周期性的改换,在每个周期里半波为直流正接,半波为直流反接。正接的半波期间钨极能够发射满足的电子而又不致于过热,有利于电弧的安稳。反接的半波期间工件表面生成的氧化膜很简单被整理掉而取得表面亮光漂亮、成形杰出的焊缝。 (4)挑选焊丝 一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。 (5)选取焊接办法和参数 一般以左焊法进行,焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时,以右焊法进行,焊炬和工件成90°角。 焊接壁厚在3mm以上时,开V形坡口,夹角为60°~70°,空隙不得大于1mm,以多层焊完结。壁厚在1.5mm以下时,不开坡口,不留空隙,不加填充丝。焊固定管子对接接头时,当管径为200mm,壁厚为6mm时,应选用直径为3~4mm的钨极,以220~240A的焊接电流,直径为4mm的填充焊丝,以1~2层焊完。
紫铜焊接工艺
2017-06-06 17:50:10
紫铜焊接时焊缝的层数应该越少越好,最好进行单道焊,焊后锤击焊接接头,能使
金属
致密和晶粒从而提高其力学性能,对厚度小于5毫米的焊件可在冷态锤击,较厚的焊件可在焊后冷却到250-350摄氏度时锤击。紫铜的焊接1.气焊(1)焊丝和气焊熔剂 可用含脱氧剂的纯铜丝HSCu(HS201、HS202);也可用一般的纯铜丝或基体
金属
的剪条,而把脱氧剂放在焊粉中,焊粉可用气剂301。(2)气焊工艺 焊前应很好的做好焊丝和焊件的清洁工作,一般用钢丝刷或砂纸去除表面油污和吸附的气体。焊接火焰应选用中性焰。氧化焰会使熔池氧化,在焊缝中形成脆性的氧化亚铜;碳化焰则会产生一氧化碳和氢气,进入焊缝形成气孔。由于紫铜的导热性高而热容量大,因此选择焊嘴的孔应比焊接碳钢时稍大。焊前应将罕见预热:中、小焊件的余热温度为400~500℃;厚大焊件预热温度为600~700℃。为了防止热量散失,焊件最好放在绝热的材料如石棉板之类的衬垫上焊接。由于高温铜液容易吸收气体,是焊缝
金属
产生多孔性的缺陷,同时,焊缝热影响区的晶粒粗大,还会使焊接接头的力学性能降低,所以焊缝的焊接层数越少越好,最好进行单道焊。焊后捶击焊接接头,使
金属
晶粒变细,从而提高其力学性能。对厚度小于5mm的焊件可在冷态下锤击;较厚的焊件可在焊后冷至250~350℃时锤击。2.手工电弧焊焊条可选用ECu(T107)或ECSn-B(T227)其中ECu的焊芯是纯铜;ECuSn-B的焊芯成分是磷青铜,药皮都是低氢钠型,电源用直流反接。焊前应清除焊缝边缘。焊件厚度大于4mm时,焊前必须预热。随着焊件厚度和尺寸增大,预热温度应该相应提高,预热温度一般在300-500℃之间。焊接时应用短弧、焊条不易作横向摆动,而应作往复的直线运动,以改善焊缝的成形。焊后用平头锤敲击焊缝,消除应力和改善焊缝质量。3.钨极氩弧焊用钨极氩弧焊焊接紫铜,可以的到高质量的焊接接头。这是因为氩气对熔池的保护作用好,空气中的氧和氢不易进入熔池,而且氩弧的温度高,热量集中,焊缝的热影响区消,因而焊缝的强度高,焊件的变形小。焊丝与气焊相同,电源用直流正接。紫铜焊接剂及紫铜焊接方法,属于焊接领域。本发明所解决的技术问题是提供一种紫铜焊接剂,该焊接剂可以提高紫铜的焊接效果。本发明还提供了一种紫铜焊接方法。本发明紫铜焊接剂是由下述重量配比的组份组成:锰粉45~55份,硅铁粉6~8份,SiO2?4~8份,CaF2?8~12份,石墨4~8份,水玻璃15~25份。本发明焊接剂及焊接方法焊接后的紫铜设备无热裂纹、气孔、未焊透等情况产生,可以大幅提高焊接后的紫铜设备的使用寿命,紫铜结晶器使用寿命由1000炉次延长至2000炉次以上,为本领域提供了一种新的选择,具有广阔的应用前景。
黄铜的焊接工艺
2019-05-29 19:23:49
黄铜在日常日子中运用越来越广泛,而在黄铜的制作技术中,黄铜焊接成为必不可少的制作技能。那么接下来咱们来看一下黄铜的焊接技术。 黄铜的焊接技术 1、黄铜的焊接性 黄铜是铜锌合金,因为锌的沸点较低,仅为907℃,故焊接进程中极简单蒸腾,这一点成为黄铜焊接的最大问题。在焊接高温作用下,焊条电弧焊时锌的蒸腾量高达40%,锌的很多蒸腾,导致焊接接头的力学功能和耐蚀功能下降,还使之对应力腐蚀的敏感性增大。蒸腾的锌在空气中立即被氧化成氧化锌,构成白色的烟雾,给操作带来很大困难,并且影响焊工身体健康,因而,焊接黄铜的场所,应加强通风等防护办法。黄铜的焊接性不良,焊接时会发生气孔、裂纹、锌的蒸腾和氧化等问题。为了处理这些问题,在焊接时常用含硅的焊丝,因为硅在熔池表面会构成一层细密的氧化硅薄膜,阻挠锌的蒸腾和氧化,并避免氢的侵略。焊后可经470~560℃的退火处理,以消除应力避免“自裂”现象。黄铜管焊接 2、黄铜的焊接办法 加工中常用的焊接黄铜的办法是焊条电弧焊和氩弧焊等,其技术关键如下: (1)焊条电弧焊焊条选用青铜芯焊条,如ECuSn-B(T227)、ECuAl-C(T237)。补焊要求不高的黄铜铸件可选用纯铜芯焊条,如ECu(T107)。电源选用直流正接,V型坡口视点不该小于60°~70°。板厚超越14mm时,焊前焊件表面应细心整理,铲除全部会发生的油类杂质。操作时应当用短弧焊接,焊条不做横向和前后摇摆,只沿焊缝的直线移动。焊接速度要快,不该低于0.2~0.3m/min。多层焊时,层与层之间的氧化膜及渣应铲除洁净。黄铜的铜液流动性大,故溶池最好处于水平方位,若溶池有必要歪斜,则倾角不该大于15° (2)氩弧焊手艺钨极氩弧焊时,焊丝选用锡黄铜焊丝HSCuZ-1(HS221)、铁黄铜焊丝HSCuZn-2(HS222)、硅黄铜焊丝HSCuZn-4(HS224)。这些焊丝含锌较高,焊接时烟雾较大。亦可用青铜焊丝HSCuSi(HS211)、HSCuSn(HS212)。手艺钨极氩弧焊焊接黄铜的焊接参数见表。 手艺钨极氩弧焊焊接黄铜的焊接参数材料板厚/mm坡口方式钨极直径/mm电源品种及极性焊接电流/A氩气流量/(L/min)预热温度 /℃普通黄铜1.2端接3.2直流正接1857锡黄铜2V型3.2直流正接1807 因为锌的蒸腾损坏氩气的维护作用,所以焊接黄铜时应选用较大的喷嘴孔径和氩气流量。焊前一般不预热,只要焊接厚度大于10mm的接头和焊接边际厚度相差比较大的接头时才需预热,后者只预热焊件边际较厚的部分。电源可选用直流正接,也能够选用沟通。用沟通电源焊接时,锌的蒸腾量较小。焊接参数宜选用较大的焊接电流和较快的焊接速度。厚16~20mm黄铜板的焊接参数为:焊接电流260~300A,钨极直径5mm,焊丝直径3.5~4.0mm,喷嘴孔径14~16mm,氩气流量20~25L/min。 为了削减锌的蒸腾,操作时可将填充焊丝与焊件“短接”,在填充焊丝上引弧和坚持电弧,尽或许避免电弧直接作用到母材上,母材首要靠熔池金属的传热来加热熔化。焊接时,应尽或许进行单层焊,板厚小于5mm的接头,最好能一次焊完。焊后焊件应加热到300~400℃进行退火处理,消除焊接应力,以避免黄铜构件在使用时决裂。 黄铜气焊的技术要求 黄铜气焊的技术要求大多与气焊纯铜类同。黄铜的首要合金元素锌在420℃时熔化,在906℃时气化蒸腾。所以,避免锌的氧化烧损,不至于形成力学功能和抗蚀性下降,是气焊黄铜的杰出问题。 1)为避免锌的氧化与蒸腾,选用含硅的焊丝,硅氧化为SiO2,细密的SiO2表膜在熔池表面,阻挠熔池内锌的氧化与蒸腾,并能避免氢的溶入。一起焊丝中还应含有Fe、Sn等元素,这些元素均能进一步避免锌的氧化与蒸腾。常用的焊丝有HS221、HS222、HS223、HS224。 2)选用极弱小的氧化焰。 3)黄铜导热性比纯铜差,所以,薄件焊前可不预热,厚度大于6mm时预热300~400℃,厚度在15mm以上时预热550℃。 4)气焊黄铜时可不必垫板。 5)选用左向焊,焰芯距熔池5~10mm。焊丝与焊件触摸,削减锌的蒸腾。 6)焊后进行350~450℃消除应力退火处理。 以上为黄铜的焊接技术的全部内容,期望对您能有所协助。
铝合金的激光焊接工艺难点分析
2019-03-01 14:09:46
一、铝合金焊接技能 铝合金具有高比强度、高疲劳强度以及杰出的断裂韧性和较低的裂纹扩展率,一起还具有优秀的成形工艺性和杰出的抗腐蚀性,在航空、航天、轿车、机械制作、船只及化学工业中已被许多运用。铝合金的广泛运用促进了铝合金焊接技能的开展,一起焊接技能的开展又拓宽了铝合金的运用范畴。 不过,铝合金自身的特性使得其相关的焊接技能面临着一些亟待解决的问题:表面难熔的氧化膜、接头软化、易发作气孔、简单热变形以及热导率过大等。传统的铝合金焊接一般选用TIG焊或MIG焊工艺,尽管这两种焊接办法能量密度较大,焊接铝合金时能取得杰出的接头,但仍然存在熔透才能差、焊接变形大、出产功率低一级缺点,所以人们开端寻求新的焊接办法,20世纪中后期激光技能逐步开端运用于工业。欧洲空中客车公司出产的A340飞机机身,就选用激光焊接技能替代原有的铆接工艺,使机身的分量减轻18%左右,制作本钱下降了近25%。德国奥迪公司A2和A8全铝结构轿车也获益于铝合金激光焊接技能的开发和运用。这些成功的案例大大促进对激光焊接铝合金的研讨,激光技能已经成为了未来铝合金焊接技能的首要开展方向。激光焊接具有功率密度高、焊接热输入低、焊接热影响区小和焊接变形小等长处,使其在铝合金焊接范畴遭到分外的注重。 二、铝合金激光焊接的问题和对策 1.铝合金表面的高反射性和高导热性 这一特色能够用铝合金的微观结构来解说。因为铝合金中存在密度很大的自由电子,自由电子遭到激光(激烈的电磁波)逼迫轰动而发作次级电磁波,构成激烈的反射波和较弱的透射波,因而铝合金表面对激光具有较高的反射率和很小的吸收率。一起,自由电子的布朗运动受激而变得更为剧烈,所以铝合金也具有很高的导热性。 针对铝合金对激光的高反射性,国内外已作了许多研讨,实验结果表明,进行恰当的表面预处理如喷砂处理、砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂层、空气炉中氧化等均能够下降光束反射,有效地增大铝合金对光束能量的吸收。别的,从焊接结构规划方面考虑,在铝合金表面人工制孔或选用光收集器方式接头,开V形坡口或选用拼焊(拼接空隙相当于人工制孔)办法,都能够添加铝合金对激光的吸收,取得较大的熔深。别的,还能够运用合理规划焊接缝隙来添加铝合金表面对激光能量的吸收。 2.小孔效应及等离子体对铝合金激光焊接的影响 在铝合金激光焊接进程中,小孔的呈现能够大大进步材料对激光的吸收率,焊接能够取得更多的能量,而铝元素以及铝合金中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸腾且蒸汽压大,尽管这有助于小孔的构成,但等离子体的冷却作用(等离子体对能量的屏蔽和吸收,削减了激光对母材的能量输入)使得等离子体自身"过热",却阻止了小孔保持接连存在,简单发作气孔等焊接缺点,然后影响焊接成形和接头的力学性能,所以小孔的诱导和安稳成为确保激光焊接质量的一个要点。 因为铝合金的高反射性和高导热性,要诱导小孔的构成就需要激光有更高的能量密度。因为能量密度阈值的凹凸本质上受其合金成分的操控,因而能够经过操控工艺参数,挑选断定激光功率确保适宜的热输入量,来取得安稳的焊接进程。别的,能量密度阈值必定程度上还遭到维护气体品种的影响。例如,激光焊接铝合金时运用N2气时可较简单地诱导出小孔,而运用He气则不能诱导出小孔。这是因为N2和Al之间可发作放热反应,生成的Al-N-O三元化合物进步了对激光吸收率。 3.气孔问题 铝合金品种不同,发作的气孔类型也不同。一般以为,铝合金在焊接进程中发作以下几类气孔。 1)孔。铝合金在有氢的环境中熔化后,其内部的含氢量可到达0.69ml/100g以上。但凝结今后,其平衡状态下的溶氢才能较多只要0.036ml/100g,两者相差近20倍。因而,在由液态向固态改动的进程中,液态铝中剩余的必定要分出。假如分出的氢不能顺畅上浮逸出,就会聚集成气泡残留在固态铝合金成为气孔。 2)维护气体发作的气孔。在高能激光焊接铝合金的进程中,因为熔池底部小孔前沿金属的激烈蒸腾,使维护气体被卷进熔池构成气泡,当气泡来不及逸出而残留在固态铝合金中即成为气孔。 3)小孔陷落发作的气孔。在激光焊接进程中,当表面张力大于蒸气压力时,小孔将不能保持安稳而陷落,金属来不及填充就构成了孔洞。对削减或防止铝合金激光焊接中的气孔缺点也有许多实践办法,如调整激光功率波形,削减小孔不安稳陷落,改动光束焦点高度和歪斜照耀,在焊接进程时施加电磁经场作用以及在真空中进行焊接等。近几年来,又呈现了选用填丝或预置合金粉未、复合热源和双焦点技能来削减气孔发作的工艺,有不错的作用。 4.裂纹问题 铝合金归于典型的共晶合金,在激光焊接快速凝结下更简单发作热裂纹,焊缝金属结晶时在柱状晶鸿沟构成AL-Si或Mg-Si等低熔点共晶是导致裂纹发作的原因。为削减热裂纹,能够选用填丝或预置合金粉未等办法进行激光焊接。经过调整激光波形,操控热输入也能够削减结晶裂纹。 三、铝合金激光焊接的开展前景 铝合金激光焊接较为人引人重视的特色是其高功率,而要充分发挥这种高功率就是把它运用到大厚度深熔焊接中。因而,研讨和运用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来开展的必然趋势。大厚度深熔焊愈加突出了小孔现象及对焊缝气孔的影响,因而小孔构成机理及操控变得愈加,它必将成为业界一起关怀和研讨的热点问题。 改进激光焊接进程的安稳性和焊缝成形、进步焊接质量是人们寻求的方针。因而,激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉未激光焊接、双焦点技能以及光束整形等新技能将会得到进一步完善和开展。
紫铜焊接工艺
2017-06-06 17:50:11
关于紫铜的焊接工艺,有很多不同的方法,如气焊、钨极氩弧焊等。紫铜气焊时,一般选用特制的含有脱氧剂的紫铜焊丝或低磷铜焊丝;也可采用一般的紫铜丝或与焊件
金属
材料相同的
金属
剪条,而将脱氧剂放入焊粉中去。气焊溶剂采用气剂301.焊接方法:手工钨极氩弧焊焊接材料:紫铜焊丝HS201 ∮2焊接规范参数:焊接电流I=80~110A 保护气体流量AR=l0~15 钨极直径=3.2 喷嘴直径=8~11接头坡口型式焊接要点: 1.焊前准备:紫铜管口(50CM范围内)焊接部位需严格去油、氧化物及其它污物,管板焊接坡口部位需去油、除涂锈等杂质。 2.施焊时,电弧应偏向紫铜侧,以减少熔合比,使FE元素的含量:控制在10~40%之间。 3.氩气的纯度要求≥99.99% 通过在紫铜与不锈钢(碳钢)管板接头的焊接可见该类接头采用熔化焊接的方法是可行的,是可以保证产品满足设计要求。它能有效地降低低机公司冷却器的制造成本、生产周期及工艺难度:它大大提高了接头的强度,给中高压油泵在透平膨胀机供油装置上的应用扫清了障碍;同时,它显著提高了产品的外观质量。 总之,采用手工钨极氩弧焊焊接冷却器上紫铜与不锈钢(碳钢)管板接头是既经济、简便,又可靠的一种焊接工艺方法。想要了解更多关于紫铜焊接工艺的信息,请继续浏览上海
有色
网。
铝及铝合金零件的焊接工艺方法
2019-03-01 10:04:59
铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀才干强,具有出色的物理特性和力学功用,因此广泛应用于工业产品的焊接结构上。长期以来,由于焊接方法及焊接技能参数的选择不妥,构成铝合金零件焊接后因应力过于会集发作严峻变形,或由于焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺陷,致使焊缝金属裂纹或质料疏松,严峻影响了产品质量及功用。
1 铝合金材料特征
铝是银白色的轻金属,具有出色的塑性、较高的导电性和导热性,一同还具有抗氧化和抗腐蚀的才干。铝很简略氧化发作三氧化二铝薄膜,在焊缝中简略发作夹杂物,然后损坏金属的连续性和均匀性,下降其机械功用和耐腐蚀功用。多见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械功用见表1。
2 铝合金材料的焊接难点
(1)很简略氧化。在空气中,铝简略同氧化合,生成细密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm),熔点高(约2050℃),远远逾越铝及铝合金的熔点(约600℃支配)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3,约为铝的1.4倍,氧化铝薄膜的表面易吸附水分,焊接时,它阻止底子金属的熔合,很简略构成气孔、夹渣、未熔合等缺陷,导致焊缝功用下降。
(2)易发作气孔。铝和铝合金焊接时发作气孔的首要原因是氢,由于液态铝可溶解许多的氢,而固态铝几乎不溶解氢,因此当熔池温度快速冷却与凝聚时,氢来不及逸出,简略在焊缝中调集构成气孔。孔当时难于完全避免,氢的来历许多,有电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。实践证明,即使氩气按GB/T4842标准要求,纯度抵达99.99% 以上,但当水分含量抵达20ppm时,也会呈现许多的细密气孔,当空气相对湿度逾越80%时,焊缝就会明显呈现气孔。
(3)焊缝变形和构成裂纹倾向大。铝的线胀大系数和结晶缩短率约比钢大两倍,易发作较大的焊接变形的内应力,对刚性较大的结构将促进热裂纹的发作。
(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍,因此,焊接铝和铝合金时,比焊钢要消耗更多的热量。
(5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧效果下,很简略蒸发烧损,然后改动焊缝金属的化学成分,使焊缝功用下降。
(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低,损坏了焊缝金属的成形,有时还简略构成焊缝金属塌落和焊穿表象。
(7)无颜色改变。铝及铝合金从固态转为液态时,无明显的颜色改变,使操作者难以掌握加热温度。
3 铝合金材料焊接的技能方法
(1)焊前准备
选用化学或机械方法,严峻收拾焊缝坡口两边的表面氧化膜。
化学清洁是运用碱或酸清洁工件表面,该法既可去掉氧化膜,还可除油污,详细技能进程如下:体积分数为6%~10%的溶液,在70℃支配浸泡0.5min→水洗→体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处置→水洗→温水洗→单调。洗好后的铝合金表面为无光泽的银白色。
机械收拾可选用风动或电动铣刀,还可选用刮刀、锉刀等东西,关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨根除氧化膜。
收拾好后当即施焊,假设放置时刻逾越4h,应从头收拾。
(2)判定装置空地及定位焊间隔
施焊进程中,铝板受热胀大,致使焊缝坡口空地减少,焊前装置空地假设留得太小,焊接进程中就会导致两板的坡口堆叠,增加焊后板面不平度和变形量;相反,装置空地过大,则施焊困难,并有烧穿的或许。适合的定位焊间隔能保证所需的定位焊空地,因此,选择适合的装置空地及定位焊间隔,是减少变形的一项有用方法。根据阅历,纷歧样板厚对接缝较合理的装置技能参数如表2。
(3)选择焊接设备
当时市场上焊接产品种类较多,一般情况下宜选用交流钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的保护下,运用钨电极与工件问发作的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。该焊机作业时,由于交流电流的极性是在周期性的转换,在每个周期里半波为直流正接,半波为直流反接。正接的半波时期钨极可以发射满意的电子而又不致于过热,有利于电弧的安稳。反接的半波时期工件表面生成的氧化膜很简略被收拾掉而获得表面亮光漂亮、成形出色的焊缝。
(4)选择焊丝
一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。
(5)选择焊接方法和参数
一般以左焊法进行,焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时,以右焊法进行,焊炬和工件成90°角。
焊接壁厚在3mm以上时,开V形坡口,夹角为60°~70°,空地不得大于1mm,以多层焊结束。壁厚在1.5mm以下时,不开坡口,不留空地,不加填充丝。焊固定管子对接接头时,当管径为200mm,壁厚为6mm时,应选用直径为3~4mm的钨极,以220~240A的焊接电流,直径为4mm的填充焊丝,以1~2层焊完。
根据阅历,在铝及铝合金焊接时,其适用的焊接参数如表3所示。