铝合金导管焊接变形是怎么产生的呢,有什么办法预防呢?
云合金文库很高兴为您解答,由于铝的热导率比一般材料高,铝合金焊接变形的结构控制要比其他材料难度大。在焊接过程中. 不均匀的加热使得铝合金材料焊缝及其附近的温度很高,冷却后,焊缝就产生了不同程度的收缩和内应力,致使焊接结构产生各种变形。铝合金内部发生晶粒组织的转变所引起的体积变化也可能引起焊件变形,这是产生焊接应力与变形的根本原因。
1) 材料: 铝合金材料具有导热性强、散热快的特点,线膨胀系数比碳钢大很多,使得在焊接过程中比碳钢变形大。
2) 焊接工艺参数: 焊接电流和焊接速度直接影响焊接能量的大小。合理的焊接工艺参数可以在很大程度上减少焊接变形量。
3) 装配焊接顺序: 构件在装配过程中,不同的焊接顺序会产生不同的焊接应力,所以同样的构件,采用不同的装配焊接顺序,就产生不同的变形量,装配顺序是影响变形量的关键因素之一。
4) 结构设计: 导管产品本身结构设计复杂,焊缝较多、较长及位置不当、操作不方便等因素都是导致焊接变形量大的诱因。
焊接过程中的热量输入,使金属内部组织结构发生变化,从而产生应力和应变,反映出来就是焊接残存应力和焊接变形。
焊接应力,是焊接构件由于焊接而产生的应力。焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时,焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下,焊接应力在焊件内部是平衡的。焊接应力和变形在一定条件下会影响焊件的功能和外观,因此是设计和制造中必须考虑的问题。
熔融法制锭,再经受金属塑性变形加工,制成各种形态的铝合金。有热处理可强化铝合金:包括硬铝合金、超硬铝合金、锻造铝合金;还有热处理不可强化的铝合金。主要是各种防锈铝合金。在航空、汽车、造船、建筑、化工、机械等各工业部门有广泛应用。
变形铝合金可分为两大类,第一类是热处理非强化型,第二类是可热处理强化型。
方式2、细化组织强化。在铝合金中添加微量元素细化组织。铸造铝合金中常加入微量元素作变质处理来细化合金组织,提高强度和塑性。变形铝合金中添加微量钛、锆、铍、锶以及稀土元素,提高合金的强度和塑性的方式。
方式3、细化晶粒,从熔铸开始改善铸锭的晶粒度。加工硬化,抗拉强度提高,延伸率降低。铝合金分为可热处理强化合金和不可热处理强化合金。
方式4、时效强化。时效过程中使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。铝合金热处理后可以得到过饱和的铝合金基固溶体的方式。
方式5、固溶强化。合金元素加入纯铝中形成无限固溶体或有限固溶体,强度增加,塑性与抗压力增加。常用铜、镁、锰、锌、硅、镍等。铝合金
方式6、过剩相强化。合金中过剩相的数量愈多,其强化效果愈好,但过剩相多时,由于合金变脆而导致强度、塑性降低的方式。当合金中加入的合金元素含水量超过其极限溶解度时,淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现称之为过剩相。
工件变形前:
外力--夹紧力,由于夹紧力的位置和大小选择不合适而造成的,夹紧点一定要在实处(下面不能悬空),夹紧力不要太大,能夹住就行.
工件变形后:
加工应力所致,即加工时刀具对工件造成的内应力,这种内应力是看不见的.1、进行低温回火,消除内应力,使工件恢复到原来的形状.2、在不影响表面质量的前提下,对凹陷部位进行喷砂处理(但喷砂的粒度、位置、喷枪的距离应当合适的选择)使凹陷部位进行表面伸张,边喷边检验,找平为止.3、用橡胶锤对工件矫正,(即用延伸法)这种操作对工人要有一定的经验,在敲打时,不能敲打高的部位,而是延伸短边缓解长边,而达到矫正的目的.
铝合金冶炼熔炉对铝合金材料的质量有着直接、密切的关系,铝合金中含有多种铝合金元素,这些金属元素在熔炼高温作用下与空气中的氧气分子发生反应,生成各种氧化金属元素,使铝合金材料中各金属元素之成份和含量发生变化,因此,在熔炼过程中,应避免各种金属元素与空气中的氧分子接触。根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类。工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金。变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种。
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:作为受力构件;作为门、窗、管、盖、壳等材料;作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。