鋁及鋁合金焊件的焊前準(zhǔn)備
(1)生產(chǎn)準(zhǔn)備
鋁及鋁合金焊接生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)環(huán)境溫度不宜超過(guò)25℃,相對(duì)濕度不宜超過(guò)50%,焊接工作場(chǎng)地應(yīng)該遠(yuǎn)離切割、鈑金加工等工作地,焊接工作場(chǎng)地禁放雜物,應(yīng)該保持現(xiàn)場(chǎng)清潔。從事裝配及焊接的員工,在接觸加工焊接鋁及鋁合金時(shí),必須穿戴白色工作服,白色工作帽及手套。
(2)鋁及鋁合金焊件的焊前下料及坡口加工
鋁及鋁合金焊前多用剪板機(jī)或刨削加工,也可用等離子弧切割下料,但必須檢查確保坡口處沒(méi)有裂紋和刀痕,避免在焊前進(jìn)行化學(xué)清洗時(shí)坡口加工處的裂紋刀痕處積存化學(xué)清洗液,影響鋁及鋁合金的焊接質(zhì)量。 鋁及鋁合金的對(duì)接焊縫焊接時(shí)坡口形式如圖2
圖2 鋁及鋁合金對(duì)接焊(MIG)時(shí)的坡口形式
板厚㎜ | 坡口形式 | 間隙 | 鈍邊 | 坡口角度 |
小于2 | 卷邊接頭 | — | — | — |
小于5 | I型坡口 | — | — | — |
5-15 | 單邊V型 | 1-3 | ≤3 | 60-70 |
大于8 | X或U型 | 1-3 | ≤3 | 60-70 |
圖3鋁及鋁合金鎢極氬弧焊(TIG)時(shí)對(duì)接坡口形式
焊件厚度 ㎜ | 坡口形式 | 坡口尺寸 | 備注 | ||
鈍邊 | 間隙 | 角度 | |||
1-2 | 卷邊接頭 | 2-3 | <1 | — | 不填充焊絲 |
1-3 | I型坡口 | — | 0-0.5 | — | 雙面焊 反面鏟焊根 |
3-5 | V型坡口 | 1-1.5 | 0-1 | 70 | |
6-10 | V型坡口 | 1-2.5 | 1-3 | 70 | |
12-20 | V型坡口 | 2-3 | 1.5-3 | 70 | |
14-25 | V 型或U型 | 2-3 | 1.5-3 | 70-80 |
(3) 焊前清理
鋁及鋁合金在空氣中極易氧化,在工件表面形成致密的氧化膜(Al2O3), Al2O3熔點(diǎn)高達(dá)2050℃,而鋁的熔點(diǎn)是658℃,因此在焊接前如果不能清除焊件表面的氧化膜,在焊接加熱過(guò)程中高熔點(diǎn)的表面氧化膜還未達(dá)到熔化溫度而處于氧化膜下邊的純鋁已經(jīng)熔化,使焊接時(shí)難以控制熱輸入,極易形成下塌和燒穿,無(wú)法保證焊接質(zhì)量。另外氧化膜易吸收空氣中的水分,它不僅妨礙焊縫的良好熔合,還是形成氣泡的根源之一,因此為了保證焊縫質(zhì)量,在焊前必須徹底清理焊件待焊處以及焊絲表面的氧化膜以及油污。清理后的工件以及焊絲的存放時(shí)間應(yīng)該盡量縮短,一般在清理后4-8h內(nèi)施焊,如果存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng),必須在焊前重新清理。焊前清理主要有機(jī)械清理和化學(xué)清理兩種方法。
1. 機(jī)械清理
清理前先使用溶劑汽油或丙酮擦拭焊件表面,并用細(xì)銅刷或鋼絲刷打磨焊件表面,直至露出金屬表面。由于鋁及鋁合金表面硬度較軟,清理焊件表面時(shí)不能用砂紙、砂布或砂輪進(jìn)行打磨,以免在打磨時(shí)脫落的砂粒嵌入鋁及鋁合金表面,影響焊接質(zhì)量。
2. 化學(xué)清洗
用化學(xué)清洗的方法,不僅可以去除氧化膜,還可以起到去除油污的作用。清洗過(guò)程中用酸性和堿性溶液清洗焊件,不僅效率高,而且清洗質(zhì)量穩(wěn)定,用溶液進(jìn)行清洗時(shí),溶液中堿或酸的濃度及清洗時(shí)間,隨溶液溫度的高低不斷變化。常用鋁及鋁合金表面焊前化學(xué)清理方法見(jiàn)圖4
圖4常用鋁及鋁合金表面焊前化學(xué)清理方法
清洗材料 | 堿洗 | 冷水沖洗時(shí)間 | 中和清洗 | 冷水沖洗時(shí) 間 | 烘干溫度 ℃ | ||||
NaOH% | 溫度 ℃ | 時(shí)間 min | HNO3% | 溫度 ℃ | 時(shí)間 min | ||||
純鋁 | 6-10 | 40-50 | 10-20 | 2 | 30 | 室溫 | 2-3 | 2 | 風(fēng)干或100-150℃ |
鋁合金 | 6-10 | 40-50 | 5-7 | 2 | 30 | 室溫 | 2-3 | 2 | 風(fēng)干或100-150℃ |
(4)焊接背面加襯墊板
在焊接過(guò)程中防止焊縫發(fā)生下塌缺陷,可采用不銹鋼、石墨或碳鋼等材料作為背面墊板,為了使焊縫表面成型良好,可在墊板表面機(jī)械加工弧形園槽保證焊縫背面成形。
(5)焊件的焊前預(yù)熱
由于鋁及鋁合金熱導(dǎo)率較大,故在厚度超過(guò)5mm以上的焊件焊接時(shí)在待焊處用氧乙炔焰、電爐或者噴燈進(jìn)行焊前預(yù)熱,以確保焊接接頭達(dá)到所需要的溫度,預(yù)熱溫度為100℃-150℃。
(6)焊接設(shè)備及方法
鋁及鋁合金焊接時(shí)常采用交流電源,常用焊接方法有:手工鎢極氬弧焊、鎢極脈沖交流氬弧焊、自動(dòng)鎢極氬弧焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊、攪拌摩擦焊、激光焊、等離子弧焊及釬焊等焊接方法。
我是理論君,為大家分享各類焊接知識(shí),期待您的關(guān)注和轉(zhuǎn)發(fā)。
聯(lián)系客服