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鋁合金材料焊接的工藝方法

鋁合金材料焊接的工藝方法

（1）焊前預(yù)備

　　選用化學(xué)或機(jī)械辦法，嚴(yán)厲整理焊縫坡口兩邊的外表氧化膜。

　　化學(xué)清潔是運(yùn)用堿或酸清潔工件外表，該法既可去掉氧化膜，還可除油污，詳細(xì)技術(shù)進(jìn)程如：體積分?jǐn)?shù)為6%～10%的氫樣化鈉溶液，在70℃擺布浸泡0．5min→水洗→體積分?jǐn)?shù)為15%的硝算在常溫下浸泡1min進(jìn)行中和處理→水洗→溫水洗→枯燥。斜圈形運(yùn)條法適用于平、仰位置的T形和對(duì)接橫焊，特點(diǎn)是有利于控制熔化金屬避免產(chǎn)生下淌現(xiàn)象，有助于焊縫成形。洗好后的鋁合金外表為無(wú)光澤的銀白色。

　　機(jī)械整理可選用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)銑刀，還可選用刮到、銼刀等東西，關(guān)于較薄的氧化膜也可用0．25mm的銅絲刷打磨鏟除氧化膜。

　　整理好后當(dāng)即施焊，假如放置時(shí)刻超越4h，應(yīng)從頭整理。

　　（2）確定安裝空隙及定位焊距離

　　施焊進(jìn)程中，鋁板受熱脹大，致使焊縫坡口空隙削減，焊前安裝空隙假如留得太小，焊接進(jìn)程中就會(huì)引起兩板的坡口堆疊，添加焊后板面不平度和變形量；相反，安裝空隙過(guò)大，則施焊艱難，并有燒穿的也許。收弧時(shí)，應(yīng)注意每根焊條只剩80～100mm長(zhǎng)時(shí)，焊條由于過(guò)熱，熔化加快，這時(shí)滅弧時(shí)間應(yīng)增長(zhǎng)，使熔池有瞬時(shí)凝固，以防高溫熔池運(yùn)條下墜形成焊瘤。適宜的定位焊距離能確保所需的定位焊空隙，因而，挑選適宜的安裝空隙及定位焊距離，是削減變形的一項(xiàng)有效辦法。依據(jù)經(jīng)歷，不一樣板厚對(duì)接縫較合理的安裝技術(shù)參數(shù)如表2。

　　（3）挑選焊接設(shè)備

　　現(xiàn)在市場(chǎng)上焊接產(chǎn)品品種較多，通常情況下宜選用溝通鎢極亞弧焊（即TIG焊）。鋁合金焊接出的產(chǎn)品對(duì)于設(shè)備制造商來(lái)說(shuō)，鋁材好處多多——高強(qiáng)度重量比、高耐腐蝕性、高導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性，都使它成為焊接行業(yè)非常普遍的材料。它是在亞氣的維護(hù)下，使用鎢電極與工件問(wèn)發(fā)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接辦法。該焊機(jī)工作時(shí)，因?yàn)闇贤娏鞯臉O性是在周期性的改換，在每個(gè)周期里半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波時(shí)期鎢極能夠發(fā)射足夠的電子而又不致于過(guò)熱，有利于電弧的穩(wěn)定。反接的半波時(shí)期工件外表生成的氧化膜很簡(jiǎn)單被整理掉而獲得外表亮光漂亮、成形杰出的焊縫。

　　（4）挑選焊絲

　　通常選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。

　　（5）選取焊接辦法和參數(shù)

　　通常以左焊法進(jìn)行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時(shí)，以右焊法進(jìn)行，焊炬和工件成90°角。

　　焊接壁厚在3mm以上時(shí)，開V形坡口，夾角為60°～70°，空隙不得大于1mm，以多層焊完結(jié)。焊條指向厚板，厚側(cè)起弧后觀察到厚板側(cè)熔池形成后引向薄管處，見到熔池過(guò)渡到薄管上后馬上熄弧，然后重復(fù)以上動(dòng)作。壁厚在1．5mm以下時(shí)，不開坡口，不留空隙，不加填充絲。焊固定管子對(duì)接接頭時(shí)，當(dāng)管徑為200mm，壁厚為6mm時(shí)，應(yīng)選用直徑為3～4mm的鎢極，以220～240A的焊接電流，直徑為4mm的填充焊絲，以1～2層焊完。

鋁合金焊接廠明星機(jī)械提醒各位焊工冬季焊接注意事項(xiàng)

(1)焊接預(yù)熱處理。

焊接預(yù)熱處理采用火焰加熱法，焊縫焊接前在施焊焊縫坡口兩側(cè)進(jìn)行，寬度為板厚的1.5倍且不小于100mm。焊縫焊接前將焊縫兩側(cè)的鐵銹、毛刺、泥土、油污及冰雪等清理干凈，以保證焊接質(zhì)量。　　

(2)焊接層溫控制。　

采用氧氣和一炔氣體中性焰加熱方法，焊縫焊接的層間溫度控制在80~200℃范圍內(nèi)，焊接過(guò)程中使用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)焊縫焊接溫度低于要求時(shí)，立即加熱到規(guī)定要求之后再進(jìn)行焊接，單節(jié)點(diǎn)焊縫應(yīng)連續(xù)焊接完成，不得無(wú)故停焊，層間溫度過(guò)低或超高時(shí)，應(yīng)立即采取補(bǔ)熱、停焊的方法，待層間溫度達(dá)到施焊條件后再進(jìn)行焊縫焊接。鋁合金焊接常用焊接方法的特點(diǎn)鋁及其合金常用的電弧焊接方法主要有交流鎢極亞弧焊(TIC)和熔化極氣體保護(hù)焊(MIG)。如遇特殊情況中途必須停止焊接，應(yīng)立即對(duì)焊縫進(jìn)行保溫處理，當(dāng)焊縫再次焊接時(shí)需重新對(duì)焊縫進(jìn)行加熱，加熱溫度比焊前預(yù)熱溫度相應(yīng)提高20~30℃。　

(3)冬季焊接焊后加熱處理。

對(duì)于厚板焊接或環(huán)境溫度低于零時(shí)，填充縫焊接和面層焊接完畢，在自檢外觀質(zhì)量符合要求后，立即實(shí)施焊后后熱過(guò)程。在加熱并保持一定溫度的過(guò)程中可以降低焊接接頭區(qū)域的溫差，使熱影響區(qū)的淬硬傾向減弱。對(duì)于超厚鋼板、大長(zhǎng)焊縫焊接完成時(shí)，盡管作業(yè)嚴(yán)格遵循工藝流程，實(shí)施中間再加熱，也不可避免因板厚過(guò)大、始端終端焊縫過(guò)長(zhǎng)、面縫過(guò)寬等原因造成的根部與面層、始端與終端、近縫區(qū)與遠(yuǎn)縫區(qū)、水平橫向焊縫下部與上部、H型鋼柱邊翼緣和翼中的溫差。對(duì)稱作業(yè)的兩名作業(yè)者由于焊接速度、參數(shù)選擇等不能相同也可能導(dǎo)致溫度差。要消除這些差別，只有通過(guò)焊后加熱來(lái)完成。因而焊后加熱是焊接工藝中相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)，使用烤槍對(duì)焊縫區(qū)烘烤，使后熱溫度達(dá)到150℃以上，每25mm板厚不小于0.5h，且總保溫時(shí)間不小于1h，并通過(guò)紅外測(cè)溫儀進(jìn)行恒溫和保溫處理。　

(4)冬季焊接焊后保溫。　

　在寒冷勁風(fēng)多發(fā)地區(qū)，一切焊前加熱、中間再加熱、后熱等都圍繞著消除驟冷驟熱、消除脹縮不均、延緩冷卻收縮這個(gè)質(zhì)保目的，但僅上述措施還不能阻止溫度熱量快速散失，特別是防止邊沿區(qū)域冷卻較縫中部冷卻過(guò)快的現(xiàn)象。3)焊接時(shí)，焊炬一般不作橫向擺動(dòng)，但焊較厚焊件時(shí)，可作小的斜環(huán)形運(yùn)動(dòng)。直接的方法是加蓋保溫性能好、耐高溫的保溫棉，在寒冷地區(qū)，須加蓋至少4~8cm　　厚的保溫棉，在鋼柱接頭焊接部位密封圍護(hù)棚阻止空氣流通，使其緩慢冷卻，達(dá)常溫后，方可除去保溫措施。

在鋁材焊接中如何快速調(diào)節(jié)氣保焊的電流及電壓

電流是控制焊縫熔深的（電流也可以理解為送絲速度，電流越大，在電壓不變的情況下，單位時(shí)間內(nèi)送出的焊絲越多，前提是電壓足以讓焊絲熔化），電壓是控制熔寬的。

首先，先把電流旋鈕調(diào)到小，把電壓旋鈕調(diào)到大，試焊一下，此時(shí)不要?jiǎng)与妷盒o，逐步調(diào)大電流，到能正常焊接就停下；

第二步，反過(guò)來(lái)，就是把電流旋鈕先調(diào)到大，然后把電壓旋鈕調(diào)到小，試焊一下，不要?jiǎng)与娏餍o，逐步增加電壓，一直到能正常焊接就停下；

第三步，把電流和電壓旋鈕都調(diào)到小，逐步增大電壓和電流（過(guò)程中需要反復(fù)調(diào)節(jié)），直到找到你認(rèn)為焊縫成型好，然后聲音柔和，并且是你自己能控制得住的匹配。

具體現(xiàn)象及原因

（1）電壓偏低，握槍的右手會(huì)感覺(jué)到焊槍頭部發(fā)硬，焊槍頭部的強(qiáng)烈振動(dòng)，可聽到爆斷聲，移動(dòng)焊槍有阻力，通過(guò)面罩觀察，焊絲插入熔池，飛濺多。

【提示】這是因?yàn)殡妷禾停徒z速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熔化速度，電弧引燃后又被焊絲踏滅時(shí)發(fā)出的響聲。

（2）電壓偏高，焊槍頭部過(guò)于綿軟，幾乎沒(méi)有振動(dòng)，可隨心所欲地移動(dòng)焊槍，通過(guò)面罩觀察，焊絲飄在熔池上方，端部形成大熔球，時(shí)而出現(xiàn)大熔滴飛濺。

【提示】如果熔化速度超過(guò)送絲速度太多，電弧會(huì)一直返燒到導(dǎo)電嘴，把焊絲和導(dǎo)電嘴熔化在一起，送絲終止，電弧熄滅。這對(duì)導(dǎo)電嘴和送絲機(jī)構(gòu)都會(huì)造成損壞，所以引弧時(shí)應(yīng)確認(rèn)電壓沒(méi)有偏高。

（3）電壓與電流匹配時(shí)的現(xiàn)象：電弧穩(wěn)定燃燒，發(fā)出細(xì)密的沙沙聲，手感焊槍頭部略有振動(dòng)，軟硬適度，電壓表擺動(dòng)不超過(guò)5V，電流表擺動(dòng)不超過(guò)30A，在手的握把處不應(yīng)出現(xiàn)振動(dòng)。

【操作指南】

1）調(diào)節(jié)焊接電壓旋鈕時(shí)，要慢慢提升焊接電壓，焊絲熔化速度加快，爆斷的噼啪聲漸漸變成平穩(wěn)的沙沙聲；

2）觀察電壓表和電流表，如果電流低于預(yù)定值，先提高焊接電流，再提高焊接電壓；如果電流高于預(yù)定值，先降低焊接電壓，再降低焊接電流。