怎樣防止鋁及鋁合金產(chǎn)生焊接熱裂紋及準(zhǔn)備和清理工作的注意事項
發(fā)布時間:2022-11-01點擊:2013
生產(chǎn)中,可以采取以下措施防止鋁及鋁合金產(chǎn)生焊接熱裂紋:
1、選用熱裂紋傾向小的母料,嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量
各種鋁合金焊接熱裂紋傾向不同。其中熱裂紋傾向較小的是工業(yè)純鋁和防銹鋁。但防銹鋁中的Al-Mg合金當(dāng)Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%~ 3%時,熱裂傾向也比較大。熱處理強(qiáng)化鋁合金一般來說熱裂紋傾向都比較大。因此,作為焊接結(jié)構(gòu)用的比較多的是防銹鋁、2A16(LY16) 及Al-Zn-Mg合金;其次是6A02(LD2)、2A14 (LD10)、2A11(LY11)合金;2A12(LY12)、7A04(LC4)合金則主要用于電阻焊結(jié)構(gòu)。
2、正確選用填充金屬
當(dāng)母材確定以后,正確選用填充材料是防止熱裂紋的關(guān)鍵。一般來說,填充金屬可以從以下幾方面對防止熱裂紋發(fā)揮作用:
①增加低熔點共晶物數(shù)量,對裂紋起“自愈”作用。
例如,對一些熱裂紋傾向大的硬鋁合金,焊縫成分在原合金系統(tǒng)中進(jìn)行調(diào)整難以奏效,但如果采用ωsi5%的Al-Si焊絲(SAlSi5)焊接,由于能形成較多低熔點共晶物,能夠“自愈”,因而有較高的抗熱裂紋能力。
②對焊縫進(jìn)行變質(zhì)處理。
鋁合金的焊絲中幾乎都有Ti、Zr、V、B等微量元素,一般都是作為變質(zhì)劑加入的。這些元素能與Al 形成難熔的金屬間化合物的細(xì)小微粒,起到非自發(fā)結(jié)晶核心的作用,因而能細(xì)化晶粒,疏散低熔點共晶物,提高焊縫的抗熱裂性。
③減小有效的結(jié)晶溫度區(qū)間。
例如,為焊接Al-Cu-Mg 系硬鋁而發(fā)展的B61焊絲加入了Ni、Mn和Ti元素,Ni 能與Al、Cu發(fā)生包晶反應(yīng),形成復(fù)雜的金屬間化合物(CuAlNi),能提高固相線溫度,從而使有效結(jié)晶溫度區(qū)間減小,加之,Mn和Ti能細(xì)化晶粒,因而能提高焊縫的抗熱裂性。
3、正確選擇焊接方法和焊接參數(shù)
采用熱能集中的焊接方法可以實現(xiàn)快速焊接,能防止形成方向性強(qiáng)的粗大的柱狀晶,因此可以減小熱裂紋傾向,例如TIG或MIG焊接時熱烈紋傾向比氣焊時小得多。
在焊接參數(shù)的選擇上,宜選用較小的焊接電流和較慢的焊接速度。因為電流過大不僅使熔池過熱、柱狀晶粗大,而且會增大熔合比,使熱裂紋傾向較大的母材過多地進(jìn)入焊縫,因而使熱裂紋傾向增大;焊接速度過快,則能提高焊縫在結(jié)晶過程中的應(yīng)變速度,也使熱裂紋傾向增大。
鋁及鋁合金焊前應(yīng)進(jìn)行哪些準(zhǔn)備工作?
⑴焊前清理 清理的目的是去除焊件表面的氧化膜和油污,這是防止產(chǎn)生氣孔、夾渣的重要措施。
a 化學(xué)清洗 效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的焊件?;瘜W(xué)清洗分浸洗法和擦洗法兩種,清洗劑及清洗工藝
b 機(jī)械清理 先用有機(jī)溶劑(丙酮、松香或汽油)擦拭焊件表面的油污,然后用細(xì)銅線刷至表面露出金屬光澤,或者用刮刀清理表面。清理后的焊件應(yīng)在4h內(nèi)施焊,否則應(yīng)重新清理。
⑵墊板 為了保證焊透并使焊件不致焊穿或塌陷,焊前可在接縫下面安放墊板。墊板材料可采用石墨、不銹鋼或碳鋼,表面開一圓弧形槽,以保證反面焊縫成形。⑶預(yù)熱 對薄、小的焊件一般可以不用預(yù)熱。焊接厚度超過5mm的焊件時,為了使接縫附近達(dá)到所需要的溫度,焊前應(yīng)對焊件進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度為100~300℃。
鋁及鋁合金焊后應(yīng)進(jìn)行哪些清理工作?
焊件焊后留在焊縫及鄰近的殘存熔劑和焊渣,需要及時清理干凈,否則在空氣、水分的作用下,殘存的溶劑和焊渣會破壞具有防腐作用的氧化鋁薄膜,激烈的腐蝕焊件。因此,焊后應(yīng)立即嚴(yán)格清除焊件上殘存的污物。
文章來源:焊接技術(shù)