铝合金和铁能焊接吗
铝合金和铁焊接按照常规焊接方法是不能焊接的,因为两者的熔点相差太大,很难将两者互熔,并且即使能互熔,也会产生低熔点共晶体脆性很强没有一点韧性。所以我们应该采用除常规方法以外的焊接方法可以采用低温钎焊焊接,液化气喷枪作为热源,低温的威欧丁303b焊丝作为连接填充料,这种可以解决铝和铁的异种金属焊接。
铁和铝合金不能焊在一起。可以采用铆接、粘接和螺栓连接等方式结合铝合金件和铁件。
原因:
铝和铁二者相互熔化在一起后,会形成极脆的熔化区,无足够的力学强度和韧度,故而无实用
价值,故不能用熔化焊。但如果采用钎焊,则铝和铁均不会熔化,仅钎焊材料熔化,可以见二者连接在一起,但作业条件和钎焊材料都不好弄。
钎焊:采用比母材熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,低于母材熔化温度,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的方法。钎焊变形小,接头光滑美观,适合于焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件,如蜂窝结构板、透平叶片、硬质合金刀具和印刷电路板等。钎焊前对工件必须进行细致加工和严格清洗,除去油污和过厚的氧化膜,保证接口装配间隙。间隙一般要求在 0.01~0.1毫米之间。
应用特点:
钎焊加热温度较低,接头光滑平整,组织和机械性能变化小,变形小,工件尺寸精确。
可焊异种金属,也可焊异种材料,且对工件厚度差无严格限制。
有些钎焊方法可同时焊多焊件、多接头,生产率很高。
钎焊设备简单,生产投资费用少。
接头强度低,耐热性差,且焊前清整要求严格,钎料价格较贵。
如果铝的厚度够的话,用氧焊,配铜焊条,加焊粉,是可以焊接在一起的,但是要求的技术娴熟
即便是焊接起来以后的牢固度也不是很好,承重是不行的
为什么常规的电焊的方法采用电焊条焊接不了铝和铁呢?
1、铝和铁的物理性能相差太多
铝为银白色轻金属。相对密度2.70,熔点660℃。铁熔点1538℃,要想两者熔合在一起,等铁化了,铝已经是塌陷了。
2)铝和铁的互熔性的脆性差。
两者在都熔化成型在一起的过渡层脆性差,没有抗拉强度,更别说剪切力,所以这样的通过强制高温熔化在一起成型却没有强度的是没有意义的链接。
解决铝和铁的焊接是在什么样的状态下或者焊接要求下呢?
1)需要采用低温火焰焊接
解决铝铁异种金属焊接的可以用低温火焰焊接,材料选配适合铝铁焊接的WEWELDING Q303B的焊丝,采用火焰钎焊焊接,也就是成型是钎焊的焊层,有一定强度和耐压能力。
2)需要在一定的焊接要求的前提下
焊接的铝铁异种金属不能是重要的受机械力的前提下使用,因为铝铁焊接采用的是低温钎焊,强度较之常规的电焊来说要差一些,所以不可以用于重要的承载受力部位。
3)焊接结构上最好是将铝铁采用搭接或者套接的方式焊接
铝铁焊接的时候,因为是低温焊接,不如电焊的剪切力强,所以要避开这种剪切力不足的问题,所以结构设计上就要设计成插接,套接,搭接,这样结构设计的装配强度就可以保证一定的剪切力,而抗拉强度则还是可以满足基本的使用要求,可以达到10公斤左右每平方毫米的抗拉强度。
熔焊:为防止生成过厚的脆性相金属间化合物,在焊接过程中铝熔化,而钢处于固态,要求焊接热输入具有良好的可按性,
同时要求熔化的铝可以较好的润湿钢板表面。常用的有电子束焊、激光焊和氩弧焊三类,目前还有应用复合热源进行焊接的实例。
其他方法有:钎焊、压焊(滚焊、爆炸焊、搅拌摩擦焊)及熔钎焊(在熔焊的过程中加入钎剂)
如果采用低温钎焊的焊接方式的话,可以焊接好,不过钢架和铝合金需要是角接或者套接的角度才可以焊接得好的,焊接材料选用Q303B焊接,可以在搜索一下相关的焊接案例详细了解“威欧丁焊接之铝与钢的异种焊接”
铝合金材料,强度高和质量轻量。主要焊接工艺为手工MIG焊和自动MIG焊,其母材、焊丝、保护气体、焊接设备。
铝合金是以铝为基体元素和加入一种或多种合金元素组成的合金。由于钨极氩弧焊焊枪热能比较集中,电弧燃烧稳定,焊缝金属致密,焊接接头的强度和塑性较高,接头质量较优,所以是焊接铝合金最常用的方法。另外我们在焊接铝合金时,还需要注意以下六个要点:
(一)热导率高
铝合金的热导率和比热容均为碳素钢和低合金钢的2倍多。铝的热导率是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊枪焊接过程中,大量的热量被迅速传导到基体金属内部,熔池形成困难。因此应当采用能量集中、功率大的能源,根据结构尺寸、环境温度等条件,也可预热;
(二)无色泽变化
铝合金焊接熔池金属由固态变成液态时,没有明显的色泽变化,这和钢在临熔化前呈现红色不一样,会给焊枪操作带来不便。不能准确判断坡口母材在什么时候开始熔化,熔融的铝表面张力小、强度低、流动性好,从而易造成焊缝金属的塌陷或烧穿。因此,要求铝焊接操作者有更熟练的操作技能,善于利用熔池表面的微小变化来判断铝的加热温度;
(三)氧化能力强
铝和氧的亲和力很强,铝在空气中极易与氧化合而生成致密结实的薄膜,其熔点高达2050℃远远超过铝和铝合金的熔点。并且氧化铝薄膜的相对密度较大,约为铝的1.4倍。在使用焊枪进行焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,易造成夹渣。氧化铝薄膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。因此,焊前必须严格清理焊件表面的氧化物,并防止在焊接过程中再次氧化;
(四)热裂倾向大
铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的2倍。铝凝固时的体积收缩率较大,达6.5%,而铁为3.5%。熔融铝合金高温时强度低,如果工艺措施不当,焊缝及近缝区在冷却过程中还会产生很大的焊接应力、拘束应力及热应力。因而,铝焊接熔池凝固时容易产生缩孑L、缩松、热裂纹及较高的内应力;
(五)易蒸发烧损
铝合金中含有低沸点的元素,如镁、锌、锰等,在高温电弧作用下,极易蒸发烧损,从而改变焊缝金属的化学成分,使焊缝性能下降;
(六)气孔敏感性高
铝合金液体熔池很容易吸收氢等气体,高温下溶入的大量气体在焊枪焊后冷却凝固过程中来不及析出,聚集在焊缝中会形成气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源。因此,焊接前对母材坡口与焊丝进行清理是很有必要的。