铝型材焊接与钢材焊接成本哪个高?
铝合金从热处理方式来分,可分为可热处理强化型和非热处理强化型。这两类材料的焊接性完全不一样。
非热处理强化型铝合金,焊接性良好,焊接裂纹倾向比较小,但是焊缝中气孔的倾向还是存在。这类铝合金最常用的焊接方法是TIG,但是焊接效率不能绝对说是最高的。因为不同的结构使用的焊接方法不一样,像叠层网状结构TIG焊就如钎焊。
热处理强化型铝合金,焊接性差,焊接过程中最大问题的热影响区的过时效软化问题,而且焊缝中有液化裂纹倾向存在。如果采用熔焊,接头热影响区的软化现象一般比较大,就算焊后采用热处理效果也不明显,但是采用固态焊的方法如搅拌摩擦焊(FSW),在很大程度上可以减小热影响区的软化倾向,同时也能避免铝合金焊缝最常见的气孔问题。
热处理强化型铝合金固态焊的焊接效率最高。
那就要看规模大小和产品了。铝合金的焊接,投资最少的就是气焊,没有多少钱。也可以考虑手弧焊,一台直流焊机就可以了,也就几千元。我们焊接铝合金就是手弧焊,ZX7-315焊机,MG400焊条。
运用场合:
1)比较好的电焊基本功,在允许的场合下替代氩弧焊接
2)没有专用的氩弧焊设备,只有电焊机,注意是需要直流的电焊机,替代铝氩弧焊加工
3)不便于氩气瓶搬运或者施工场地限制时,可以使用小巧的直流电焊机焊接施工
4)小孔位或者死角不便于焊接的角度时,氩弧焊枪无法下枪时,用普通电焊钳普通电焊机焊接
特性:
WEWELDING555铝电焊条是一种具有特殊的药皮,能焊接所有各类的铸铝和变形铝,包括难焊接的5XXX、6XXX、2XXX系列的铝合金,采用普通的直流电焊机焊接,具有异常的电弧稳定性,火花飞溅最少,焊缝具有优异的抗腐蚀性能和颜色搭配。
应用:
铸件堆焊,铅制铸铝,机械误差的修复,水管和水槽
技术参数:
抗拉强度:up tp 34,000psi
硬度:HB40-55
颜色搭配:良好
电源类型:DC-
工艺参数:
直径(毫米)φ2.0φ2.4φ3.2
电流(安培)20-6050-8070-120
包装重量(磅)5lbs5lbs5lbs
铝及铝合金零件的焊接工艺方法
【摘要】铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀能力强,具有良好的物理特性和力学性能,因而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工艺参数的选取不当,焊接时的常出现缺陷,本文介绍了此类金属零件焊接时的工艺步骤及其焊接参数的选取。
【关键词】铝合金 焊接 加工工艺
铝及铝合金材料密度低,强度高,热电导率高,耐腐蚀能力强,具有良好的物理特性和力学性能,因而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工艺参数的选取不当,造成铝合金零件焊接后因应力过于集中产生严重变形,或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺陷,导致焊缝金属裂纹或材质疏松,严重影响了产品质量及性能。
1 铝合金材料特点
铝是银白色的轻金属,具有良好的塑性、较高的导电性和导热性,同时还具有抗氧化和抗腐蚀的能力。铝极易氧化产生三氧化二铝薄膜,在焊缝中容易产生夹杂物,从而破坏金属的连续性和均匀性,降低其机械性能和耐腐蚀性能。
2 铝合金材料的焊接难点
(1)极易氧化。在空气中,铝容易同氧化合,生成致密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm),熔点高(约2050℃),远远超过铝及铝合金的熔点(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,它阻碍基本金属的熔合,极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷,引起焊缝性能下降。
(2)易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢,由于液态铝可溶解大量的氢,而固态铝几乎不溶解氢,因此当熔池温度快速冷却与凝固时,氢来不及逸出,容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免,氢的来源很多,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,纯度达到99.99% 以上,但当水分含量达到20ppm时,也会出现大量的致密气孔,当空气相对湿度超过80%时,焊缝就会明显出现气孔。
3 铝合金材料焊接的工艺方法
(1)焊前准备
采用化学或机械方法,严格清理焊缝坡口两侧的表面氧化膜。
化学清洗是使用碱或酸清洗工件表面,该法既可去除氧化膜,还可除油污,具体工艺过程如下:体积分数为6%~10%的氢氧化钠溶液,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→干燥。洗好后的铝合金表面为无光泽的银白色。
机械清理可采用风动或电动铣刀,还可采用刮刀、锉刀等工具,对于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨清除氧化膜。
清理好后立即施焊,如果放置时间超过4h,应重新清理。
(2)确定装配间隙及定位焊间距
施焊过程中,铝板受热膨胀,致使焊缝坡口间隙减少,焊前装配间隙如果留得太小,焊接过程中就会引起两板的坡口重叠,增加焊后板面不平度和变形量相反,装配间隙过大,则施焊困难,并有烧穿的可能。合适的定位焊间距能保证所需的定位焊间隙,因此,选择合适的装配间隙及定位焊间距,是减少变形的一项有效措施。根据经验,不同板厚对接缝较合理的装配工艺参数。
(3)选择焊接设备
目前市场上焊接产品种类较多,一般情况下宜采用交流钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的保护下,利用钨电极与工件问产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。该焊机工作时,由于交流电流的极性是在周期性的变换,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可以发射足够的电子而又不致于过热,有利于电弧的稳定。反接的半波期间工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而获得表面光亮美观、成形良好的焊缝。
(4)选择焊丝
一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。
(5)选取焊接方法和参数
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°,间隙不得大于1mm,以多层焊完成。壁厚在1.5mm以下时,不开坡口,不留间隙,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,应采用直径为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。
根据经验,在铝及铝合金焊接时,应选择其适用的焊接参数。
铝合金焊接用交流火焰焊或者交流氩弧焊都可以,这两种焊机都能够有效的破除在焊接过程中产生的氧化铝薄膜,保证焊接质量。
主要焊接工艺为手工MIG焊(熔化极惰性气体保护焊)和自动MIG焊,其母材、焊丝、保护气体、焊接设备。
这种焊接方法可以用来焊接厚度在5mm以下的铝合金薄板。但是在焊接时用的设备比较复杂,焊接电流大、生产率较高,特别适用于大批量生产的零、部件。
脉冲氩弧焊可以很好的改善在焊接过程中的稳定性可以调节参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小,特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接。
扩展资料:
铝合金焊接最好选用点接触形式的工装,以减小工装与工件的接触面积。如果工装对工件是面接触,就会很快带走工件的热量,加速了熔池的凝固,不利于焊缝气孔的排除。工装液压系统的压力最好控制在9~9.5MPa。
压力过小达不到预设反变形的目的,但是压力过大,又会使铝合金结构的拘束度增大。由于铝合金的线胀系数大,高温塑性差,焊接时易产生较大的热应力,可能会使铝合金结构产生裂纹。
参考资料来源:百度百科——铝合金焊接
1、火焰焊即氧乙炔焊,需要技术及焊工证,采用低于母材的铝焊料焊接。
2、交流氩弧焊机,需要技术及焊工证,因为铝在空气中容易氧化,在铝表面形成耐高温高压的氧化铝,所以要用交流氩弧焊机采用阴极破壁法击穿氧化铝保护膜才能焊接。
3、高频焊,不需要技术及焊工证,采用数字控制技术加热母材及铝焊环,达到钎料熔化时自动停机,使用高频钎焊机焊接效果好,质量稳定,成本低。
二保焊机可以焊铝合金,但是使用体验并不好,会出现很多小毛病。
1、二保焊机焊铝合金可能 出现的问题:
因为是单脉冲气体保护焊接焊接出来的飞溅非常大,并且容易卡丝,还需要换专门的送丝机,枪的软管也得换一下。
2、二保焊只能焊接黑色金属,包括低碳钢、中碳钢及某些低合金结构钢。
由于铝与氧的亲和力较强,常温下即可发生氧化,因此无法使用二保焊焊接。某些高端二保焊焊机支持MIG焊功能即可焊铝。使用高纯氩气作为焊接保护气体,根据母材具体材质选择焊丝牌号型号,根据母材厚度选择焊丝直径。
3、用气体保护焊焊接铝合金焊丝,就用双脉冲的气体保护焊机。例如 MIG500 的双脉冲气体保护焊机焊接。
扩展资料:
二保焊机的焊接特点:
(1)森达焊接二保焊机焊接成本低 二氧化碳气体是酿造厂和化工厂的副产品,来源广,价格低,其综合成本大概是手工电弧焊的1/2。
(2)生产效率高 二氧化碳气体保护焊使用较大的电流密度(200A/mm2左右),比手工电弧焊(10-20A/mm2左右)高得多,因此熔深比手弧焊高2.2-3.8倍,对10mm以下的钢板可以不开坡口,对于厚板可以减少坡口加大钝边进行焊接,同时具有焊丝熔化快,不用清理熔渣等特点,效率可比手弧焊提高2.5-4倍。
(3)焊后变形小二氧化碳气体保护焊的电弧热量集中,加热面积小,二氧化碳气体气流有冷却作用,因此焊件焊后变形小,特别是薄板的焊接更为突出。
(4)抗锈能力强 二氧化碳气体保护和埋弧焊相比,具有较高的抗锈能力,所以焊前对焊件表面的清洁工作要求不高,可以节省生产中大量的辅助时间。缺点:由于二氧化碳气体本身具有较强的氧化性,因此在焊接过程中会引起合金元素烧损,产生气孔和引起较强的飞溅,特别是飞溅问题,虽然从焊接电源、焊丝材料和焊接工艺上采取了一定的措施,但至今未能完全消除,这是二氧化碳气体焊的明显不足之处。
参考资料来源:百度百科 - 二保焊机
参考资料来源:百度百科 - 铝合金
参考资料来源:百度百科 - 焊接
1、钨极氩弧焊
钨极氩弧焊法主要用于铝合金,是一种较好的焊接方法,不过钨极氩弧焊设备较复杂,不合适在露天条件下操作。
2、电阻点焊、缝焊
这种焊接方法可以用来焊接厚度在5mm以下的铝合金薄板。但是在焊接时用的设备比较复杂,焊接电流大、生产率较高,特别适用于大批量生产的零、部件。
3、脉冲氩弧焊
脉冲氩弧焊可以很好的改善在焊接过程中的稳定性可以调节参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小,特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接[1]。
4、搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊首先并主要在铝合金、镁合金等轻金属结构领域得到越来越广泛的应用,此方法的最大特点就是焊接温度低于材料熔点,可避免由熔焊所带来的裂纹、气孔等缺陷。