焊接铝合金有几种焊接方法
你好 1.
铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅 合金又有过共晶硅铝合金,共晶硅铝合金...
2.
电阻焊 铝合金电阻碰焊(点焊)一般只能做5mm厚以下的板材与板材的叠焊,或Φ10mm以下棒材与棒材的叠焊...
3.
氩弧焊 手工钨极氩弧焊主要用于焊接铝合金薄板(厚度<6mm)结构。由于氩气的保护作用和氩离子对铝合金氧化膜的破碎作用...
4.
气保焊的铝合金单面焊双面成形一般掌握起来比较有难度,对接的板材如果留有间隙就容易焊穿,不留间隙焊缝的背透不容易控制...
可以焊接,焊接方法:
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。
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。
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。
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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...
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...
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
一般的工频焊机无法有效的将焊接区域加热到熔化或塑性状态形成熔核,而且铝表面极易形成氧化膜,氧化铝近2000度的熔点相比较铝660度的熔点高太多,有效的击破氧化层,并有效加热焊点成为选择铝合金点焊机的关键。
焦尔定律Q=I²Rt,铝合金的导电率高和质地较软的特点,基于焦尔定律需要点焊机具有较大的电流输出、较高的热效率和相对较少的压力,同常规的软规范不同,铝合金的点焊不可以采用较长的焊接,而需要采较短的时间内施以较大的电流。
而中频逆变直流点焊机的出现,其全波整流、直流输出的特点,使得点焊时的热效率极高、穿透效果极佳的,相对于三相次级整流的半波整流、储能机放电时间的缺陷,形成了鲜明的特点,使得中频逆变直流点焊机从出现开始,迅速成为铝合金点焊不二的选择。
小编告诉你,苏州安嘉中频逆变直流点焊机因其三相平衡、直流输出、焊接时间可控的特点,是铝合金焊接的首选安嘉中频逆变直流点焊机点焊机。
1、焊点质量不稳定。
(1)喷溅与飞溅。
与低碳钢相比,铝合金具有很好的导电、导热性能,其电阻率仅为钢的三分之一,而导热率却为钢的2-4倍。所以为获得合格的焊点,在相同的条件下铝合金就需要更大的焊接电流以获得足够热量。铝元素非常活泼,在铝合金材料表面非常容易形成氧化膜,这层氧化膜组织致密,熔点极高,导电性能极差,这就使得接触电阻比较大。在规定焊接条件下,接触面上产生较多的热量;另一方面,铝合金材料熔点低,加热熔化时的塑性温度区间窄,所以很容易在工件间接触面上造成喷溅,在电极-工件间造成飞溅。喷溅和飞溅的产生会带走部分热量和熔化金属,影响了熔核直径的大小,对焊质量极为不利。
(2)焊点表面质量差。
铝合金容易形成低熔点(547℃)共晶物,这种低熔点共晶物的电阻率比较大。铝合金工件较大的热导率及接触面上较大的热量产生使得电极-工件接触面上产生局部熔化并发生共晶反应,以致出现电极与工件的粘连,影响了焊点的表面质量。电极与工件的粘连破坏了电极表面的连续性,进而恶化了后续焊点焊接时电极与工件间的接触状态,使电极-工件间的接触由起始连续接触变为不连续接触。在规定焊接条件下,这种不连续接触将加剧飞溅、局部熔化及粘连的产生,对焊点的表面质量更为不利。
(3)熔核尺寸波动大。
电极-工件表面上的局部熔化、飞溅及电极与工件的粘连,破坏了电极表面的连续性;并且在连续点焊过程中电极表面的不连续性具有较强的随机性,这使得电极-工件间的接触状态不稳定。另外,点焊过程又受工件表面状态、电极压力、焊接电流等因素的影响。铝合金点焊对以上各因素的变化非常敏感,因此连续点焊中熔核尺寸波动较大。
(4)熔核内部易产生缺陷。
与弧焊相比,铝合金在点焊时金属的熔化量较少,其导热系数比较大,故而熔核的冷却速度非常快;另一方面,由于铝合金是非导磁材料,液态熔核区的流动速度非常小,熔核在凝固时极易形成缩孔、气孔。虽然这些缺陷对接头强度影响不大,但对接头的疲劳性能却有显著影响。
2、电极烧损严重,使用寿命短。
由于电极-工件间的接触电阻较大,铝合金工件的导热率也较大,而铝合金点焊又是采用规定条件进行焊接,所以电极-工件间接触面上的温度较高,且铝与铜之间存在着强烈的合金化倾向,以上情况导致铝合金点焊时铜电极的烧损严重。铜铝合金化反应生成合金层的主要成分为CuAl2
金属间化合物,其电阻率为铜的5倍左右。由于该合金层粘附在电极表面,在后续焊点的焊接过程中,合金层的存在增大了电极-工件间的接触电阻,即增加电极-工件间的产热量。在连续点焊过程中,电极表面不连续程度的增加也加剧了电极-工件间局部熔化和飞溅的产生,同时也加剧了铜铝合金化反应的程度。上述因素使得铝合金点焊时电极的烧损速度增加,使用寿命缩短。
铝合金常用焊接方法的特点及适用范围见表1。应根据铝及铝合金的牌号、焊件厚度、产品结构以及对焊接性的要求等选择。
表1 铝合金常用焊接方法的特点及适用范围
焊接方法
特点
适用范围
气焊
热功率低,焊件变形大,生产率低,易产生夹渣、裂纹等缺陷
用于非重要场合的薄板对接焊及补焊等
手工电弧焊
接头质量差
用于铸铝件补焊及一般修理
钨极氩弧焊
焊缝金属致密,接头强度高、塑性好,可获得优质接头
应用广泛,可焊接板厚1~20㎜
钨极脉冲氩弧焊
焊接过程稳定,热输入精确可调,焊件变形量小,接头质量高
用于薄板、全位置焊接、装配焊接及对热敏感性强的锻铝、硬铝等高强度铝合金
熔化极氩弧焊
电弧功率大,焊接速度快
用于厚件的焊接,可焊厚度为50㎜以下
熔化极脉冲氩弧焊
焊接变形小,抗气孔和抗裂性好,工艺参数调节广泛
用于薄板或全位置焊,常用于厚度2~12㎜的工件
等离子弧焊
热量集中,焊接速度快,焊接变形和应力小,工艺较复杂
用于对接焊要求比氩弧焊更高的场合
真空电子束焊
熔深大热影响区小,焊接变形量小接头力学性能好
用于焊接尺寸较小的焊件
激光焊
焊接变形小,生产率高
用于需进行精密焊接的焊件
(1)气焊
氧-乙炔气焊火焰的热功率低,热量较分散,因此焊件变形大、生产率低。用气焊焊接较厚的铝焊件时需预热,焊后的焊缝金属不但晶粒粗大、组织疏松,而且容易产生氧化铝夹杂、气孔及裂缝等缺陷。这种方法只用于厚度范围在0.5~10㎜的不重要铝结构件和铸件的焊补上。
(2)钨极氩弧焊
这种方法是在氩气保护下施焊,热量比较集中,电弧燃烧稳定,焊缝金属致密,焊接接头的强度和塑性高,在工业中获得起来越广泛的应用。钨极氩弧焊用于铝合金是一种较完善的焊接方法,但钨极氩弧焊设备较复杂,不宜在室外露天条件下操作。
(3)熔化极氩弧焊
自动、半自动熔化极氩弧焊的电弧功率大,热量集中,热量影响区小,生产效率比手工钨极氩弧焊可提高2~3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的纯铝及铝合金板。例如,焊接厚度30㎜的铝板不必预热,只焊接正、反两层就可获得表面光滑、质量优良的焊缝。半自动熔化极氩弧焊适用于定位焊缝、断续的短焊缝及结构形状不规则的焊件,用半自动氩弧焊焊炬可方便灵活地进行焊接,但半自动焊的焊丝直径较细,焊缝的气孔敏感性较大。
(4)脉冲氩弧焊
1)钨极脉冲氩弧焊
用这种方法可明显改善小电流焊接过程的稳定性,便于通过调节各种工艺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。
2)熔化极脉冲氩弧焊
可采用的平均焊接电流小,参数调节范围大,焊件的变形及热影响区小,生产率高,抗气孔及抗裂性好,适用于厚度在2~10㎜铝合金薄板的全位置焊接。
(5)电阻点焊、缝焊
可用来焊接厚度在4㎜以下的铝合金薄板。对于质量要求较高的产品可采用直流冲击波点焊、缝焊机焊接。焊接时需要用较复杂的设备,焊接电流大、生产率较高,特别适用于大批量生产的零、部件。
(6)搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊是一种可用于各种合金板焊接的固态连接技术。与传统熔焊方法相比,搅拌摩擦焊无飞溅、无烟尘,不需要添加焊丝和保护气体,接头无气孔、裂纹。与普通摩擦相比,它不受轴类零件的限制,可焊接直焊缝。这种焊接方法还有一系列其它优点,如接头的力学性能好、节能、无污染、焊前准备要求低等。由于铝及铝合金熔点低,更适于采用搅拌摩擦焊。
铝用焊接材料
(1)焊丝
采用气焊、钨极氩弧焊等焊接铝合金时,需要加填充焊丝。铝及铝合金焊丝分为同质焊丝和异质焊丝两大类。为了得到良好的焊接接头,应从焊接构件使用要求考虑,选择适合于母材的焊丝作为填充材料。
选择焊丝首先要考虑焊缝成分要求,还要考虑产品的力学性能、耐蚀性能,结构的刚性、颜色及抗裂性等。选择熔化温度低于母材的填充金属,可大大减小热影响区的晶间裂纹倾向。对于非热处理合金的焊接接头强度,按1000系、4000系、5000系的次序增大。
含镁3%以上的5000系的焊丝,应避免在使用温度65℃以上的结构中采用,因为这些合金对应力腐蚀裂纹很敏感,在上述温度和腐蚀环境中会发生应力腐蚀龟裂。用合金含量高于母材的焊丝作为填充金属,通常可防止焊缝金属的裂纹倾向。
目前,铝合金常用的焊丝大多是与基体金属成分相近的标准牌号焊丝。在缺乏标准牌号焊丝时,可从基体金属上切下狭条代用。较为通用的焊丝是HS311,这种焊丝的液态金属流动性好,凝固时的收缩率小,具体优良的抗裂性能。为了细化缝晶粒、提高焊缝的抗裂性及力学性能,通常在丝中加入少量的Ti、V、Zr等合金元素作为变质剂。
选用铝合金焊丝应注意的问题如下:
1)焊接接头的裂纹敏感性
影响裂纹敏感性的直接因素是母材与焊丝的匹配。选用熔化温度低于母材的焊缝金属,可以减小焊缝金属和热影响区的裂纹敏感性。例如,焊接硅含量0.6%的6061合金时,选用同一合金作焊缝,裂纹敏感性很大,
但用硅含量5%的ER4043焊丝,由于其熔化温度比6061合金低,在冷却过程中有较高的塑性,所以抗裂性能良好。此外,焊缝金属避免镁与铜的组合,因为Al-Mg-Cu有很高的裂纹敏感性。
2)焊接接头的力学性能
工业纯铝的强度最低,4000系列铝合金居中,5000系列铝合金强度最高。铝硅焊丝虽然有较高的抗裂性能,但含硅焊丝的塑性较差,所以对焊后需要塑性变形加工的接头来说,应避免选用含硅焊丝。
3)焊接接头的使用性能
填充金属的选择除取决于母材成分外,还与接头的几何形状、运行中的抗腐蚀性要求以及对焊接件的外观要求有关。例如,为了使容器具有良好的抗腐蚀能力或防止所储存产品对其的污染,储存过氧化氢的焊接容器要求高纯度的铝合金。在这种情况下,填充金属的纯度至少要相当于母材。
(2)焊条
铝合金焊条型号、规格与用途见表2。铝合金焊条的化学成分和力学性能见表3。
当6061铝合金用交流氩弧焊焊接的时候,采用交流氩弧焊机焊接,焊丝选用ER5183焊丝焊接即可。
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。
扩展资料:
铝合金电阻碰焊(点焊)一般只能做5mm厚以下的板材与板材的叠焊,或Φ10mm以下棒材与棒材的叠焊。优势是焊接成本低,焊接效率高,更方便融入自动化生产线,比如汽车制造就有大量使用,局限性就是能焊接的厚度有限,而且针对不同的产品和结构要制作不同的电极。
气保焊的铝合金单面焊双面成形一般掌握起来比较有难度,对接的板材如果留有间隙就容易焊穿,不留间隙焊缝的背透不容易控制。
国内对于铝合金的接焊一般也都是交流氩弧焊接方法,但对于厚一些的板材,氩弧的效率会很低,目前在一些考试项目中才会采用熔化极脉冲气保铝合金焊接,而且对接板焊接大部分都是仰焊部位,主要应用于动车组铝合金车体、车架的焊接。
参考资料来源:百度百科——铝合金焊接
1、铝氩弧焊机焊接,比如采用交流铝氩弧焊焊接,这种在专业的特种焊接门市,焊接加工厂都需要具备的基本设备。
2、铝脉冲气体保护焊机,比如威欧丁MIG500或者MIG350,这种脉冲气体保护焊机焊接效率比较高,适合对于成型要求不是那么严格的铝结构件焊接。
3、铝电焊条焊接,用直流电焊机焊接,电焊条要选用起弧性能好,焊接成型美观的铝电焊条焊接,比如WEWELDING555铝电焊条焊接
4、低温铝焊接用火焰焊接,这种一般是薄料的铝合金,采用比如低温179度的M51,或者低温385的WEWELDING53低温焊丝焊接。
铝合金门窗焊接方法:
1、气焊:如二氧化碳等气体,气焊可以用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊,
2、焊条电弧焊:可用于铝合金铸件的补焊,是一种比较常见的焊接方法。
3、惰性气体焊接:采用惰性气体隔离空气,保护焊界点是铝及铝合金焊接方法使用最多的一种方法。
4、钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝合金门窗可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊等。
5、电阻点焊、缝焊,这种焊接需要电流大,生产率高,适用于大批量生产的零部件。
铝合金门窗焊接注意事项:
1、焊前清理:铝合金门窗在焊前需要严格清除焊口及焊丝表面的氧化膜和油污,可以使用化学清洗、器械清理等!
2、加垫板:铝合金在高温的时强度很低,会变成液态,液态铝的流动性能好,在焊接的时候焊缝金属容易产生下塌现象。需要用垫板来拖住熔池和附近的金属,保证焊透而且不会下致塌陷。
3、焊前预热:铝合金门窗焊接一般在10mm~15mm厚度的时候需要进行焊前预热,根据不同类型的铝合金预热温度不同,一般为:100℃~200℃。
4、焊接时:焊枪的电缆线不要太长,为了防止焊不透,收弧的时候要用小电流收弧填坑。
5焊接后:铝合金门窗焊接后需要清理留在焊缝及附近残存焊剂和焊渣,否则这些物质有可能会破坏铝表面的钝化膜,有时还会腐蚀铝合金门窗。
总结:铝合金门窗焊接方法比较多,最常见的就是惰性气体焊接,铝合金门窗在焊接前、焊接时、焊接后都需要根据注意事项严格操作,保证铝合金门窗稳固。
这种情况建议采用搅拌摩擦焊工艺焊接铝合金。所有涉及连接的铝合金产品,都可以采用搅拌摩擦焊工艺连接。搅拌摩擦焊工艺焊接的铝合金焊缝,在不开坡口不填丝的情况下,用固相连接的方法的直接将母材塑化之后在搅拌头锻压之下重新再结晶,焊缝晶粒小于母材一个数量级,焊缝各种性能接近母材。完美的实现了铝合金的连接。
搅拌摩擦焊是针对铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等有色金属连接的工艺。搅拌摩擦焊的技术特点有:
1、对母材直接焊接,不需要开坡口,更不需要填丝;
2、焊前不需要去除材料氧化层,焊中不需要真空以及保护气。焊后没有元素烧损。
3、焊缝晶粒组织为锻造组织。晶像组织各向同性。各项性能接近母材