汽车铝材焊接注意事项
(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。
焊接铝合金后清理工作的要求
1、在热水中用硬毛刷仔细地洗刷焊接接头。
2、将焊件在温度为60~80℃、质量分数为2%~3%的铬酐水溶液或重铬酸钾溶液中浸洗约5~10min,并用硬毛刷仔细洗刷。或者将焊件放于15~20℃质量分数为10%的硝酸溶液中浸洗10~20min。
3、在热水中冲刷洗涤焊件。
4、将焊件用热空气吹干或在100℃干燥箱内烘干。
1、汽车铝合金轮毂有氩弧焊,电焊,气焊,这几种焊接方式的焊接效果是氩弧焊好于电焊,电焊好于气焊。2、氩弧焊选择WSME315B铝焊机焊接,采用5183的高强度铝焊丝焊接,焊接之前需要将轮毂的缺陷部位全部清理干净后焊接。3、如果是电焊则需啊用直流氩弧焊焊接,尽量功率大一些,比如315或者以上的直流电焊机,用反接的方式焊接,焊条可以选用适合轮毂焊接的WEWELDING555铝电焊条焊接。4、气焊则是没有前面两种焊接条件下采用,不过这种焊接方式问题比较多,质量相对要差,因为轮毂尺寸比较大,加热起来很麻烦,即使加热起来温度,也容易导致焊接变形,并且焊接强度也差,存在着修复后的风险。
1焊接前将焊剂烘干。
2牵引销梁定位、组装
3焊接前绕直径预热不小于93℃,不超过150℃,预热宽度不小于76mm
4实施定位焊
5牵引销梁固定与变位机上,调整至中心位置;
6实施埋弧焊
7保温、冷却
8湿法磁粉探伤
9焊缝缺陷处清除、补焊返修(按定位焊工艺实施)、保温、冷却、复探直至合格
氧-乙炔气焊的热效率低,焊接热输入不集中,焊接铝及铝合金时需采用熔剂,焊后又需清除残渣,接头质量及性能也不高。因为气焊设备简单,无需电源,操作方便灵活,常用于焊接对质量要求不高的铝合金构件,如厚度较薄的薄板及小零件,以及补焊铝合金构件和铝铸件。
(1)气焊的接头形式
气焊铝合金时,不宜采用搭接接头和T形接头,这种接头难以清理流入缝隙中的残留熔剂和焊渣,应尽可能采用对接接头。为保证焊件焊接时既焊透又不塌陷和烧穿,可以采用带槽的垫板,垫板一般用不锈钢或纯铜等制成,带垫板焊接可获得良好的反面成形,提高焊接生产率。
(2)气焊熔剂的选用
铝合金气焊时,为了使焊接过程顺利进行,保证焊缝质量,气焊时需要加熔剂来去除铝表面的氧化膜及其他杂质。
气焊熔剂(又称气剂)是气焊时的助熔剂,主要作用是去除气焊过程中生成在铝表面的氧化膜,改善母材的润湿性能,促使获得致密的焊缝组织等。气焊铝合金必须采用熔剂,一般是在焊前熔剂直接撒在被焊工件坡口上,或者沾在焊丝上加入熔池内。
铝合金熔剂是钾、钠、钙、锂等元素的氯人盐,是粉碎后过筛并按一定比例配制的粉状化合物。例如铝冰晶石(Na3AlF6)在1000℃进可以熔解氧化铝,又如氯化钾等可使难熔的氧化铝转变为易熔的氯化铝。这种熔剂的熔点低,流动性好,还能改善熔化金属的流动性,使焊缝成形良好。
(3)焊嘴和火焰的选择
铝合金有强烈的氧化性和吸气性。气焊时,为使铝不被氧化,应采用中性焰或微弱碳化焰(乙炔既过剩的碳化焰),使铝熔池置于还原性气氛的保护下而不被氧化。严禁采用氧化焰,因为用氧化性较强的氧化焰会使铝强烈氧化,阻碍焊接过程进行;而乙炔过多,游离的氢可能溶入熔池,会促使缝产生气孔,使焊缝疏松。
(4)定位焊缝
为防止焊件在焊接中产生尺寸和相对位置的变化,焊件焊前需要点固焊。由于铝的线膨胀系数大、导热速度快、气焊加热面积大,因此,定位焊缝较钢件应密一些。
定位焊用的填充焊丝与产品焊接时相同,定位焊接前应在焊缝间隙内涂一层气剂。定位焊的火焰功率比气焊时稍大。
(5)气焊操作
焊接钢铁材料时,可以从钢材的颜色变化判断加热的温度。但焊铝时,却没有这个方便条件。因为铝合金从室温加热到熔化的过程中没有颜色的明显变化,给操作者带来控制焊接温度困难。但可根据以下现象掌握施焊时机:
1)当被加热的工件表面由光亮白色变成暗淡的银白色,表面氧化膜起皱,加热处金属有波动现象时,表明即将达到熔化温度,可以施焊;
2)用蘸有熔剂的焊丝端头及被加热处,焊丝与母材能熔合时,即达到熔化温度,可以施焊;
3)母材边棱有倒下现象时,母材达到熔化温度,可以施焊。
气焊薄板可采用左焊法,焊丝位于焊接火焰之前,这种焊法因火焰指向未焊的冷金属,热量散失一部分,有利于防止熔池过热、热影响区金属晶粒长大和烧穿。母材厚度大于5㎜可采用右焊法,此法焊丝在焊炬后面,火焰指向焊缝,热量损失小,熔深大,加热效率高。
气焊厚度小于3㎜的薄件时,焊炬倾角为20~40°;气焊厚件时,焊炬倾角为40~80°,焊丝与焊炬夹角为80~100°。铝合金气焊应尽量将接头一次焊成,不堆敷第二层,因为堆敷第二层时会造成焊缝夹渣等。
主要工具选择:第三代WE53专用液化气多孔喷枪
低温的焊丝选用:低温WE53的焊丝,这个的操作介绍可以先了解一下焊接原理
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