铝合金焊接缺陷
一、强的氧化能力铝与氧的亲和力很强,在空气中极易与氧结合生成致密而结实的AL2O3薄膜,厚度约为0.1μm,熔点高达2050℃,远远超过铝及铝合金的熔点,而且密度很大,约为铝的1.4倍。在焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合,并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔。这些缺陷,都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量,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氧化,对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护,这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。具体的保护措施是:
1、焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物;
2、焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护;
3、在气焊时,采用熔剂,在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。
二、铝的热导率和比热大,导热快尽管铝及铝合金的熔点远比钢低,但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大,比钢大一倍多,在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部,为了获得高质量的焊接接头,必须采用能量集中、功率大的热源,有时需采用预热等工艺措施,才能实现熔焊过程。
三、线膨胀系数大铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍,凝固时体积收缩率达6.5%-6.6%,因此易产生焊接变形。防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外,采用适宜的焊接工装也是非常重要的,焊接薄板时尤其如此。另外,某些铝及铝合金焊接时,在焊缝金属中形成结晶裂纹的倾向性和在热影响区形成液化裂纹的倾向性均较大,往往由于过大的内应力而在脆性温度区间内产生热裂纹。这是铝合金,尤其是高强铝合金焊接时最常见的严重缺陷之一。在实际焊接现场中防止这类裂纹的措施主要是改进接头设计,选择合理的焊接工艺参数和焊接顺序,采用适应母材特点的焊接填充材料等。
四、容易形成气孔
焊接接头中的气孔是铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷,尤其是纯铝和防锈铝的焊接。氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因,这已为实践所证明。氢的来源,主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分,其中焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分,以焊缝气孔的产生,常常占有突出的地位。
铝及铝合金的液体熔池很容易吸收气体,在高温下溶入的大量气体,在由液态凝固时,溶解度急剧下降,在焊后冷却凝固过程中来不及析出,而聚集在焊缝中形成气孔。为了防止气孔的产生,以获得良好的焊接接头,对氢的来源要加以严格控制,焊前必须严格限制所使用焊接材料(包括焊丝、焊条、熔剂、保护气体)的含水量,使用前要进行干燥处理。清理后的母材及焊丝最好在2-3小时内焊接完毕,最多不超过24小时。TIG焊时,选用大的焊接电流配合较高的焊接速度。MIG焊时,选用大的焊接电流慢的焊接速度,以提高熔池的存在时间。Al-Li合金焊接时,加强正、背面保护,配合坡口刮削,清除概况氧化膜,可有效地防止气孔。
五、焊接接头容易软化
焊接可热处理强化的铝合金时,由于焊接热的影响,焊接接头中热影响区会出现软化,即强度降低,使基体金属近缝区部位的一些力学性能变坏。对于冷作硬化的合金也是如此,使接头性能弱化,并且焊接线能量越大,性能降低的程序也愈严重。针对此类问题,采取的措施主要是制定符合特定材料焊接的工艺,如限制焊接条件,采取适当的焊接顺序,控制预热温度和层间温度,焊后热处理等。对于焊后软化不能恢复的铝合金,最好采用退火或在固溶状态下焊接,焊后再进行热处理,若不允许进行焊后热处理,则应采用能量集中的焊接方法和小线能量焊接,以减小接头强度降低。
六、合金元素蒸发和烧损
某些铝合金含有低沸点的合金元素,这些元素在高温下容易蒸发烧损,从而改变了焊缝金属的化学成分,降低了焊接接头的性能。为了弥补这些烧损,在调整工艺的同时,常常采用含有这些沸点元素含量比母材高的焊丝或其他焊接材料。
七、铝在高温时的强度和塑性低
铝在370℃时强度仅为10Mpa,焊接时会因为不能支撑住液体金属而使焊缝成形不良,甚至形成塌陷或烧穿,为了解决这个问题,焊接铝及铝合金时常常要采用垫板。
八、焊接接头的耐腐蚀性能低于母材
热处理强化铝合金(如硬铝)接头的耐腐蚀性的降低很明显,接头组织越不均匀,耐蚀性越易降低。焊缝金属的纯度或致密性也影响接头耐蚀性能。杂质较多、晶粒粗大以及脆性相析出等,耐蚀性就会明显下降,不仅产生局部表面腐蚀而且经常出现晶间腐蚀,此外对于铝合金,焊接应力的存在也是影响耐蚀性的一个重要因素。
为了提高焊接接头的耐蚀性,主要采取以下几个措施:
1、改善接头组织成分的不均匀性。主要是通过焊接材料使焊缝合金化,细化晶粒并防止缺陷;同时调整焊接工艺以减小热影响区,并防止过热,焊后热处理。
2、消除焊接应力,如局部表面拉应力可以采用局部锤击办法来消除。
3、采取保护措施,如采取阳极氧化处理或涂层等。
九、无色泽变化,给焊接操作带来困难
铝及铝合金焊接时由固态转变为液态时,没有明显的颜色变化,因此在焊接过程中给操作者带来不少困难。因此,要求焊工掌握好焊接时的加热温度,尽量采用平焊,在引(熄)弧板上引(熄)弧等。
铝焊丝焊时,焊接接头常见的缺陷主要有焊缝成形差、裂纹、气孔、烧穿,未焊透、未熔合、夹渣等。一、焊缝成形差焊缝成形差主要表现在焊缝波纹不美观,且不光亮;焊缝弯曲不直,宽窄不一,接头太多;焊缝中心突起,两边平坦或凹陷;焊缝满溢等。1.
产生原因焊接规范选择不当;焊枪角度不正确;焊工操作不熟练;导电嘴孔径太大;焊接电弧没有严格对准坡口中心铝焊丝、焊件及保护气体中含有水分;2.
防止措施反复调试选择合适的焊接规范;保持焊枪合适的倾角;加强焊工技能培训;选择合适的导电嘴径;力求使焊接电弧与坡口严格对中;焊前仔细清理铝焊丝、焊件;保证保护气体的纯度。
不知道你焊的是什么材质的板材还是管件,我就以管子为例。
铝管焊接后出现开裂
用铝焊条,加铝焊剂,注意调节火焰,把握火候,铝管熔点低,易氧化,难度大!
加工铝管焊接接头结构设计,如果约束条件太多,没有自由度,几乎必然开裂。如果铝合金接头方式固定,可以考虑焊中、焊后保温,以延长凝固时间,释放应力,
运用助焊剂焊接时不会构成难铲除的硼玻璃残渣和黑色氧化皮,这大大减小了焊后打磨的工作量,降低了焊接本钱。进行电镀、喷涂处置的工件焊后可用以下办法处
置:
1、铝管焊后用85℃以上热水浸泡。
2、待钎料凝结后趁热投入水中骤冷,由水分子汽化的喷爆效果使残渣急冷开裂而脱落下来,但投入水中时焊件温度不行太高(200℃左右)为宜,以防止焊件发作变形或裂纹。
3、铝管在工件进行除油、除锈工序中添加浸泡工夫并恰当进步温度大部分钎剂层便可溶解入水.然后用热水和湿布擦拭洁净。
常见铝合金焊接缺陷及成因
常见缺陷
成因
焊缝金属裂纹
1
参数选择不合适,焊缝深宽比太大
2
熄弧不佳导致产生弧坑
近缝区裂纹
1
近缝区过热
2
焊接热输入过大
焊缝气孔
1
工件表面未清理干净,有氧化膜、油污、水分等
2
焊材表面有氧化膜、油污、或焊材受潮
3
电弧太长,或套筒堵塞等导致气体保护效果欠佳
4
电弧电压太高,造成电弧分散,气体保护效果变差
咬边
1
焊接速度太快
2
电弧电压太高,熔池过大。
3
电流过大
4
电弧在熔池边缘停留时间不当
5
焊枪角度不正确
未熔合
1
工件边缘或坡口区域清理不到位
2
热输入不足
未焊透
1
接头设计不合适,坡口太窄或间隙太小等
2
焊接技术不当,电弧应处于熔池前沿
3
热输入不合适(电流太小或电压太高)
4
焊接速度太快
飞溅过大
1
电弧电压过低或过高
2
工件表面清理不彻底
3
导电嘴磨损或送丝不稳定
铝合金熔化极惰性气体保护焊接,相对于普通钢材的活性气体保护焊接来
说,是一种很“娇气”的焊接技术,焊前工件的表面清理、接头的装配、焊接材
料、保护气体、电源、环境、焊接技术等因素有一个不到位,就很难得到满意的
焊缝,操作者需严格遵守操作规程,才能焊接出漂亮的焊缝。
1.铝及铝合金的熔点只有六百多度,焊接时极易烧熔而出现烧穿和过烧等缺陷;
2。热导率大,大约为钢的 2 到 4 倍,同时耐热性很差
3.一般铝合金均不耐高温,膨胀系数大,容易产生焊接变形,焊接裂纹倾向也很明显,而且越薄的铝合金板材越难焊接,容易焊穿。
4.铝合金焊接中极易产生气孔,由于在熔池中的氢不能在焊缝成型之前排出就导致了焊缝中存在气孔。
5.铝合金表面直接暴露在空气中特别容易在表面产生一层难熔的氧化模(成分为三氧化二铝),这层氧化模的熔点高达 2050 度,因此在进行钨极氩弧焊时会产生氧化模 打不透无法焊接等情况。
6.铝合金的焊接接头软化情况严重,焊缝强度系数均低于母材。
7.铝合金材料在溶化状态下表面张力小,很容易凹陷。
百锐思钎焊为你解答。
1、选用热裂纹倾向小的母料,严格控制杂质含量
各种铝合金焊接热裂纹倾向不同。其中热裂纹倾向较小的是工业纯铝和防锈铝。
2、正确选用填充金属
增加低熔点共晶物数量,对裂纹起“自愈”作用。
扩展资料:
低温的M51配合M51-F焊丝焊接在工作温度179度的环境下操作,对于焊接材料的亲和性比较好,多用于对变形控制要求特别严格,或者特别薄的情况下的焊接。
WE53低温铝焊条对于7个系列的铝合金的焊接,焊接工作温度在380-400度,优势在于焊接的时候不需要辅助任何的助焊剂焊接,这样防止在焊接的过程中产生一些钎剂残留,而且焊接强度非常高,可以解决3系铝合金与铸件,或者压铸件的焊接。
一、铝焊机的调节工艺参数与焊接铝母体的匹配好,小电流会使熔池形成困难。
二、铝焊机的电位器的合理利用,比如是否开启脉冲,是否开启四步模式,这些是和具体的应用挂钩的。
三、铝焊接的氩气纯度要好,纯度不好的气体焊接出来焊缝质量要差一些,焊缝不亮,甚至比如黑点,或者夹杂等缺陷。
四、焊丝纯度要高,质量稳定,这个最好选择稳定性比较好的,一直在使用中的品牌。
铸造性气孔甚至群孔的描述
因为铸造工艺或者材料本身的缘故在铸造出来的产品端部出现气孔或者群孔,这样的孔往往是来自产品内在或者是产品深部延伸出来的气孔,对于修复工作有一定的难度。
低温铝焊丝WE53焊接铸造铝气孔的过程
1、清理清洁表面油污杂质。这个环节是很重要的,因为WE53低温铝焊丝是在没有配任何的助焊剂使用的
2、按照WE53的使用原理及操作方法将群孔处焊上第一层WE53的焊层。这个过程应该是一个一遍加热母材一边用焊丝在群孔处划的过程(就像划火柴一样),切记这个焊接过程不要用火直接去烧焊丝,而是完全靠母体热传导熔融焊丝成型。
3、用专用的不锈钢小刷刷拭第一遍划上去的焊层,我们叫打底。这个过程非常非常重要,因为需要修复的是群孔,所以你的刷拭的面应该是比较大的,并且刷拭的过程中第一遍划上去的焊层应该时刻保持金属液态的,也就是说整个刷拭的过程中你的火焰加热应该时刻保持,要不铸铝件就很快会冷却,导致用不锈钢小刷刷拭不动第一遍划上去的焊层。
4、打完底后重复第2步的操作划第二遍。此操作是最后让焊处成型的,在第一遍打底的基础上焊接的,这个时候焊丝被划到焊处的时候就像水一样流淌的,前提是你的母体的温度时刻要达到400度,温度可以高但是不可以低。
5、第二遍划完到表面平坦后,自然缓冷。
6、用抛光机抛光即可
特别注意:
1、如果群控的密度比较大,并且有稍微偏大的气孔,在焊接之前可以用锥子碾压一下密度大的群孔处,或者大的气孔然后焊接,这样做的目的是防止焊接的过程中因为加热膨胀导致铸造气孔受热而在焊接的时候产生冒泡现象。
2、我们说第一遍划,打底,第二遍划这几个步骤是连贯的,并且母体的温度是时刻保持可以工作的温度的 ,也就是400度。温度可以高一点,但是不可以低的,铸件不建议高得太多,不然容易产生温度过高而表面起皮现象。
3、再强调一遍:刷拭非常非常重要,特别是密集群孔的时候,第一遍划上去以后,然后刷拭,刷拭是多角度的刷拭,将第一遍划上去的焊层刷到缺陷气孔里面,这样才不至于抛光打磨的时候重新露出气孔。
铝管焊接后出现开裂
用铝焊条,加铝焊剂,注意调节火焰,把握火候,铝管熔点低,易氧化,难度大!
加工铝管焊接接头结构设计,如果约束条件太多,没有自由度,几乎必然开裂。如果铝合金接头方式固定,可以考虑焊中、焊后保温,以延长凝固时间,释放应力,
运用助焊剂焊接时不会构成难铲除的硼玻璃残渣和黑色氧化皮,这大大减小了焊后打磨的工作量,降低了焊接本钱。进行电镀、喷涂处置的工件焊后可用以下办法处
置:
1、铝管焊后用85℃以上热水浸泡。
2、待钎料凝结后趁热投入水中骤冷,由水分子汽化的喷爆效果使残渣急冷开裂而脱落下来,但投入水中时焊件温度不行太高(200℃左右)为宜,以防止焊件发作变形或裂纹。
3、铝管在工件进行除油、除锈工序中添加浸泡工夫并恰当进步温度大部分钎剂层便可溶解入水.然后用热水和湿布擦拭洁净。
常见铝合金焊接缺陷及成因
常见缺陷
成因
焊缝金属裂纹
1
参数选择不合适,焊缝深宽比太大
2
熄弧不佳导致产生弧坑
近缝区裂纹
1
近缝区过热
2
焊接热输入过大
焊缝气孔
1
工件表面未清理干净,有氧化膜、油污、水分等
2
焊材表面有氧化膜、油污、或焊材受潮
3
电弧太长,或套筒堵塞等导致气体保护效果欠佳
4
电弧电压太高,造成电弧分散,气体保护效果变差
咬边
1
焊接速度太快
2
电弧电压太高,熔池过大。
3
电流过大
4
电弧在熔池边缘停留时间不当
5
焊枪角度不正确
未熔合
1
工件边缘或坡口区域清理不到位
2
热输入不足
未焊透
1
接头设计不合适,坡口太窄或间隙太小等
2
焊接技术不当,电弧应处于熔池前沿
3
热输入不合适(电流太小或电压太高)
4
焊接速度太快
飞溅过大
1
电弧电压过低或过高
2
工件表面清理不彻底
3
导电嘴磨损或送丝不稳定
铝合金熔化极惰性气体保护焊接,相对于普通钢材的活性气体保护焊接来
说,是一种很“娇气”的焊接技术,焊前工件的表面清理、接头的装配、焊接材
料、保护气体、电源、环境、焊接技术等因素有一个不到位,就很难得到满意的
焊缝,操作者需严格遵守操作规程,才能焊接出漂亮的焊缝。