铝及铝合金的焊接方法1.铝及铝合金的焊接特点(1)铝在空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝(A12O3)熔点高、非常稳定,不易去除。阻碍母材的熔化和熔合,氧化膜的比重人,不易浮出表面,易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化脸和吸附人量的水分,易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护,防止其氧化。鸭极氮弧焊时,选用交流电源,通过“阴极清理”作用,去除氧化膜。气焊时,采用去除氧化脸的焊剂。在厚板焊接时,可加人焊接热量,例如,氨弧热量人,利用氨气或氮氨混合气体保护,或者采用大规范的熔化极气体保护焊,在直流正接情况卞,可不需要“阴极清理”。(2)铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能屋除消耗于熔化金属熔池外,还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著,为了获得高质量的焊接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采用预热等工艺措施。(3)铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较人,焊件的变形和应力较人,因此,需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下,可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较人,随着硅含量增加,合金结晶温度范I判变小,流动性显著提高,收缩率卞降,热裂倾向也相应减小。根据生产经验,当含硅5%〜6%时可不产生热裂,因而采用SA1S1條(硅含量4.5%〜6%)焊丝会有更好的抗裂性。(4)铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断难。高温铝强度很低,支撑熔池困难,容易焊穿。(5)铝及铝合金在液态能溶解人量的氢,固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。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,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成。(6)合金元素易蒸发、烧损,使焊缝性能下降。(7)母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时,焊接热会使热影响区的强度卜•降。(8)铝为面心立方晶格,没有同素异构体,加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒。2.焊接方法几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金,但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同,各种焊接方法有其各自的应用场合。气焊和焊条电弧焊方法,设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用鸭极交流氮弧焊或钩极脉冲氮弧焊。铝及铝合金厚板可采用餌极氨弧焊、氮氨混合钩极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛(氮气或氮/氨混合气)铝及铝合金管的焊接工艺概述铝合金由于重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料軽,结构重量可减轻50%以上。因此,铝及铝合金除广泛的应用于航空、航天和电工等领域外,同时还越来越多的应用于石油化学工业。濮阳中原犬化新建空分装置就人量使用了铝镁合金(主要有:5083、5183、5A02相当于旧牌号中的LF2、LF4)。但是铝及铝合金在焊接过程中,易出现氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等问题。此类材质是被公认为焊接难度较人的被焊接材料,特别是小径薄壁管的焊接更难掌握。因此,解决铝及铝合金的这些焊接缺陷是施工过程中必须解决的问题。2铝及铝合金的理化性能及焊接特点2.1易氧化铝和氧的亲和力很强。在常温F,铝表面就能被氧化成厚度约0.1〜0.2m致密的...