鋁合金焊接-南臺科技大學知識分享平臺eshareinfo

1、鋁合金焊接,（Aluminum alloy welding）,製作人：楊文逸 徐恝楠 張楹,班級：機械陸生研修班,目錄,鋁合金概述鋁合金的分類焊接材料的選擇焊接方法鋁合金焊接加工效果圖鋁合金的焊接特點鋁合金材料在焊接過程中的焊接難點焊接鋁合金的注意事項鋁合金焊接的缺陷分析十、鋁合金焊接的應用,一.鋁合金概述,鋁合金由於重量輕、強度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好等特點而被廣泛地應用於各種焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中,採

2、用鋁合金代替鋼板材料焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50 %以上。因此，鋁及鋁合金除廣泛的應用於航空、航太和電工等領(lǐng)域外，同時還越來越多的應用於石油化學工業(yè)。主要焊接工藝為MIG焊和TIG焊.其母材、焊絲、保護氣體、焊接設(shè)備。,母材和焊絲的主要化學成分,二.鋁合金的分類,可熱處理合金該類合金是通過加工強化和固溶強化來獲得所需要的強度，通常的固溶強化元素有Mg和Mn，主要有1xxx、3xxx、5xxx系列的合金中。不可熱處理合金

3、材料的強度和硬度依靠合金成分和熱處理（固溶處理和淬火+自然或人工時效處理生成的細小彌散相強化）獲得。主要的合金元素主要存在於2xxx、6xxx、7xxx和8xxx系列合金中。,鋁與鋁合金牌號的分類L——純鋁（L1~L2）LF 防銹鋁(Al-Mn、Al-Mg)(LF1~LF7、LF10、LF11、LF21)LT 特殊鋁（Al-Si）(LT1)LD 鍛鋁（LD1、 LD2 、LD5~LD10）LY 硬鋁

4、（LY1、 LY2）LC 超硬鋁（LC2 、LC4）,三.焊接材料的選擇,鋁及鋁合金的焊接材料包括電焊條、焊絲、焊劑、電極和保護氣體。1.焊絲焊絲分為電焊絲及焊絲兩個類別。按美國國標，焊絲分為電極絲（代號E）及填充絲（代號R）和電極絲、填充絲兩者兼用（ER）2.焊接材料選用原則焊接時生成焊接裂紋的傾向低焊接時生成焊縫氣孔的傾向低焊縫及焊接接頭的力學性能（強度、延性）好焊縫及焊接接頭在使用環(huán)境條件下的耐腐蝕性好

5、焊縫金屬表面顏色與母材表面顏色能相互匹配焊絲的性能表現(xiàn)及其適用性需與其預定用途聯(lián)繫起來，以便針對不同的材料和主要的性能要求來選擇焊絲,四、焊接方法,1、氣焊氣焊的熱功率比電弧焊低，熱分散，因而焊件變形大，生產(chǎn)效率低。且焊縫金屬晶粒粗大，組織疏鬆，容器產(chǎn)生夾渣。實際上被氬焊所取代。2、焊條電弧焊焊條電弧焊的接頭品質(zhì)較差，工業(yè)中應用較少，主要用於焊補。3、手工鎢極氬弧焊優(yōu)點：熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫金屬緻密，焊接接頭的強

6、度和塑性較高，接頭品質(zhì)較優(yōu)，可焊接的板厚度為1mm~20mm，是焊接鋁及鋁合金最普通的方法。缺點：此方法不宜在露天操作。,4、熔化極氬弧焊優(yōu)點：以焊絲為電極，電流比較大，電弧功率大，熱量集中，焊接速度快，生產(chǎn)效率高?？珊附雍穸葹樾∮?0mm。缺點：焊絲直徑受送絲系統(tǒng)的限制，且焊縫的氣孔敏感性較大。5、熔化極脈沖鎢極氬弧焊焊接電流小，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣，焊件變形小，適用于薄板焊和全位置焊。常用于2~12mm6、其它不常用的焊接方法

7、等離子弧焊、真空電子束焊、激光焊、電阻焊等。,,五、鋁合金焊接加工效果圖,六.鋁合金的焊接特點,鋁在空氣中極易氧化，生成的氧化鋁熔點高，非常穩(wěn)定，不易去除鋁合金導熱率和比熱大無磁性成形型好低溫性能好,MIG/MAG焊接原理圖  MIG/MAG焊接原理圖  MIG焊接原理圖,1- 母材2-電弧 3-焊縫 4-套筒 5-保護

8、氣體 6-導電嘴 7-焊絲 8-送絲輪,鋁及鋁合金焊接時常見的坡口形式,七、鋁合金材料在焊接過程中的焊接難點,①鋁合金焊接接頭軟化嚴重,強度系數(shù)低,這也是阻礙鋁合金應用的最大障礙;②鋁合金表面易產(chǎn)生難熔的氧化膜(Al2O3 其熔點為 2060 ℃) ,這就需要采用大功率密度的焊接工藝;③鋁合金焊接容易產(chǎn)生氣孔;④鋁合金焊接易產(chǎn)生熱裂紋;⑤線膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生焊接變形;⑥鋁合金熱導率大(約為鋼的 4 倍) ,相同焊接速度下,熱輸

9、入要比焊接鋼材大 2～4 倍。,八、焊接鋁合金的注意事項,（1）焊接鋁合金前先要清理鋁合金表面，不能有油污，塵埃等（2）焊絲的選擇要盡量接近母材，選擇鋁硅或鋁鎂焊絲要根據(jù)焊縫要求決定。（3）在板材較厚時有必要對板材進行預熱，以防止由于預熱不夠造成焊不透，在收弧時要以小電流收弧填坑（4）最好用雙脈沖（5）進行鎢極氬弧焊時要采用交直流氬弧焊機，焊接電流在正負間切換，當鎢極處于正極用來清理鋁材表面氧化模，處于負極時進行焊接（6）焊接

10、規(guī)范要根據(jù)板材厚度和焊縫要求設(shè)定（7）MIG 焊接要用鋁專用送絲輪，使用特氟龍導絲管，不產(chǎn)生鋁屑（8）焊槍電纜長度不要過長。,九、鋁合金焊接的缺陷分析,（1）外部缺陷位於焊縫外表面：表面氣孔、裂紋、咬邊、未焊透和燒穿等（2）內(nèi)部缺陷位於焊縫內(nèi)部：內(nèi)部氣孔、裂紋、夾渣及未融合等,鋁合金接頭的導電性、耐蝕性下降,原因是鑄造組織的形成和合金元素的污染,十、鋁合金焊接的應用：（特性，焊接方法）分析（1）軌道車輛工程（2）鋁合金門窗（