铝及铝合金焊接过程的常见问题
铝和铝合金扩散焊接
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铝和铝合金扩散焊接摘要:一、铝及铝合金概述二、扩散焊接原理三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备2.焊接参数选择3.焊接过程中注意事项四、焊接接头性能分析五、应用实例及优缺点六、发展趋势与展望正文:一、铝及铝合金概述铝及铝合金在我国工业领域具有广泛的应用,其优良的性能如轻质、高强度、良好的耐腐蚀性等,使其在航空、航天、交通运输、建筑等领域受到青睐。
然而,铝及铝合金的焊接性能相对较差,传统的焊接方法难以获得高质量的焊接接头。
为此,扩散焊接技术应运而生,成为解决这一问题的有效手段。
二、扩散焊接原理扩散焊接是一种固态连接方法,通过高温和压力作用下,使焊接界面两侧的金属原子发生扩散,从而实现连接。
在扩散焊接过程中,焊接参数的选择至关重要,直接影响到焊接接头的质量。
三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备在进行铝和铝合金扩散焊接前,应充分了解焊接材料的性能、焊接接头的使用要求等,以确保选用合适的焊接参数。
此外,还需对焊接表面进行严格清理,去除油污、氧化膜等,以提高焊接质量。
2.焊接参数选择焊接参数主要包括焊接温度、保温时间、焊接压力和冷却速度等。
焊接温度的选择应使焊接界面两侧金属的原子扩散速度达到最佳,一般控制在400-500℃;保温时间要充分保证扩散过程的进行;焊接压力根据焊接件的厚度和性能要求选取,一般为0.5-1.0MPa;冷却速度应适当,过快会导致焊接接头性能下降。
3.焊接过程中注意事项在焊接过程中,应严格控制焊接参数,确保焊接过程中焊接件的变形和裂纹等缺陷。
同时,要注意观察焊接接头的形成情况,及时调整焊接参数,以获得最佳的焊接效果。
四、焊接接头性能分析铝和铝合金扩散焊接接头的性能较好,可以实现无缝连接,提高焊接接头的强度和耐腐蚀性能。
此外,焊接接头的性能还与焊接参数、焊接材料等因素密切相关。
通过合理调整焊接参数和选用合适的焊接材料,可以进一步提高焊接接头的性能。
五、应用实例及优缺点铝和铝合金扩散焊接在航空航天、交通运输、建筑等领域具有广泛的应用。
铝及铝合金在焊接时容易出现哪些问题
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铝及铝合金在焊接时容易出现哪些问题?1、极易敏化铝不论是固态或液态都极易氧化,生成三氧化二铝薄膜。
氧化膜熔点很高,为2050℃,而铝的熔点仅为658℃。
A1203具有很高的电阻,在电弧焊中,相当于电弧与工件之间有一层绝缘层,使电弧燃烧不稳定。
氧化膜妨碍焊接过程的顺利进行,而且氧化铝的密度大于铝,因此造成焊缝夹渣和成形不良。
2、熔化时无颜色变化铝从固体到液体的升温过程中没有颜色变化,温度稍高就会造成金属塌陷和熔池烧穿。
再者,由于高熔点的氧化膜覆盖在熔池表面,给观察母材的熔化、熔合情况带来困难。
这样就增加了焊接工艺上控制温度的难度,稍不注意,整个接头就会塌落,所以铝的焊接比钢材焊接要困难得多。
3、易变形由于铝的导热系数是铁的2倍,凝固时的收缩率比铁大2倍,所以铝焊件变形大,如果措施不当就会产生裂纹;并且在焊接时,因导热性好,需要较大的焊接热量才能熔化接头。
因此,一般要求对焊件预热,并采用强规范,由此也恶化了焊接工艺条件。
4、易产生气孔铝及铝合金在焊接时,在空气中马上氧化生成A1203,不但阻碍金属熔合,还会吸收一定的水分。
焊丝表面和母材表面氧化膜吸收的水分,在电弧作用下分解出来的氢被液态金属铝吸收。
此外,焊条药皮中的潮气、空气中的水分也都是氢的来源。
铝合金的一个特征是,氢在液态金属中的溶解度随温度变化的幅度大,又由于铝导热性能好,焊缝凝固快,因此来不及逸出的氢气便形成很多气孔。
铝的纯度愈高,产生气孔的倾向就愈大。
5、易开裂铝合金的凝固不是在某一温度下进行,而是在一温度区间进行。
在开始凝固时温度较高,焊缝呈液-固状态,液态金属比较多,此时的收缩量可由未凝固的液态金属补充;在最后凝固之前,焊缝呈固液状态,液态金属已很少,以间层状存在,由于此时温度处于凝固温度区间的下限,已产生很大的收缩,这样就会在液态的层间处拉开,若无液体补充,便形成裂纹。
一般说,纯铝不易产生凝固裂纹,防锈铝合金裂纹倾向也很小,但硬铝、超硬铝等经热处理强化的铝合金的热裂纹倾向较大。
铝合金焊接常见缺陷的产生原因及质量控制分析
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铝合金焊接常见缺陷的产生原因及质量控制分析摘要:铝合金材料在现代装备制造业中应用广泛,铝合金材料的可焊性较差,焊接过程中会出现很多缺陷,主要是气孔和裂纹较多。
分析了铝合金焊接过程中造成气孔和裂纹的因素,提出减少气孔和裂纹的质量控制措施。
关键词:铝合金;焊缝;缺陷;措施1 焊接性能简介(1)氧化能力强。
Al与O2在空气中结合生成致密的Al2O3薄膜,厚度约为0.1μm,熔点高达2050℃,密度大,在焊接过程中氧化膜会阻碍金属之间的良好结合,并且容易造成夹渣,氧化膜还会吸附水分,焊接时易生成焊缝气孔。
(2)铝的比热大,导热速度快。
因导热快,散热也快,焊接一般采用能量集中功率大的焊接热源,有时还需预热,才能获得高质量的焊接接头。
(3)线膨胀系数大。
铝及铝合金线膨胀系数大,金属凝固时体积收缩率也大,易产生焊接变形。
(4)容易形成气孔。
H2是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因,H2主要来源于焊接材料(母材、焊丝、保护气体)吸附的水分。
(5)合金元素蒸发和烧损。
铝合金的某些合金元素,在高温下容易蒸发烧损,从而改变了焊缝金属的化学成份,降低了焊接接头的性能。
(6)铝及铝合金熔化时无色泽变化。
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,给焊接操作带来一定困难。
2 TIG焊常见缺陷及防止措施铝及铝合金TIG焊的各种缺陷,既有与其他电弧焊相同的,也有一些是其特有的。
铝及铝合金TIG焊的焊接质量与焊前准备情况、保护气体纯度、焊接参数的正确性、电极材料的质量、操作技术的熟练程度、焊接电源等因素有关。
其常见缺陷产生原因及对策阐述如下。
2.1气孔在焊接过程中,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝中的空穴被称为气孔。
气孔是比较多见的焊接缺陷,在焊缝的各个位置都可能发现气孔。
铝合金焊接时生成气孔的气体主要是氢气,氢气主要来自电弧周围的空气,母材和焊丝表面的杂质,如油污,水分等的分解燃烧。
气孔是铝合金焊接时最容易出现的一种体积型缺陷,气孔的存在减少了焊缝的受力截面,有些针形气孔会使焊缝疏松,从而降低了接头的强度,还有就是降低了焊缝的力学性能。
铝合金钎焊工艺
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铝合金钎焊工艺一、引言铝合金是一种常见的轻质材料,具有优良的导热性、导电性和可塑性,因此在航空航天、交通运输、建筑等领域得到广泛应用。
而铝合金的钎焊工艺是将两个或多个铝合金件通过钎焊技术连接在一起,以满足特定的工程需求。
本文将详细介绍铝合金钎焊的工艺过程、工艺参数和常见问题及解决方法。
二、铝合金钎焊的工艺过程1.准备工作在进行铝合金钎焊之前,需要对焊件进行清洁处理,以去除表面的氧化物和污染物。
一般采用机械抛光、化学清洗或电解清洗等方法。
同时,还需要准备好所需的钎焊材料,如钎焊丝、钎剂等。
2.装配焊件将需要钎焊的铝合金件按照设计要求进行装配,确保各个部件的位置和间隙满足要求。
在装配过程中,可以使用夹具或者临时固定装置来保持焊件的位置稳定。
3.热处理在进行铝合金钎焊之前,需要对焊件进行热处理。
热处理可以提高铝合金的可塑性和焊接性能,同时还可以减少焊接过程中的应力和变形。
常用的热处理方法包括时效处理、固溶处理等。
4.钎焊操作将已装配好的焊件放置在焊接设备中,然后根据设计要求和钎焊工艺规程,选择合适的焊接工艺参数。
一般包括钎焊温度、加热速度、保温时间和冷却速度等。
在进行钎焊操作时,要注意保持焊件的稳定,控制焊接温度,确保钎焊材料充分熔化和扩散。
5.冷却处理钎焊完成后,需要对焊接部位进行冷却处理。
冷却处理可以消除焊接过程中产生的应力和变形,提高焊缝的强度和密封性。
常用的冷却方法包括自然冷却、水淬等。
三、铝合金钎焊的工艺参数1.钎焊温度钎焊温度是指钎焊接头达到熔化温度的温度范围。
一般情况下,铝合金的钎焊温度为450℃-600℃,具体温度取决于铝合金的成分和焊接要求。
2.加热速度加热速度是指焊件在钎焊过程中的升温速度。
加热速度过快会导致焊接不均匀和焊缝质量下降,加热速度过慢则会延长焊接时间和增加能量消耗。
一般情况下,加热速度为50℃/min-200℃/min。
3.保温时间保温时间是指焊件在钎焊温度下保持稳定的时间。
铝及铝合金焊接工艺研究
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技术改造铝及铝合金焊接工艺研究杜 亮 杨少龙(天津航天机电设备研究所,天津 300458)摘 要:近年来,随着焊接技术的发展,高效、高性能的焊接方法得到了推广,铝及其合金在汽车、船舶、建筑、桥梁等结构中的应用也得到发展。
铝及铝合金材料具有密度小、强度高、导热系数高、耐腐蚀性强、物理力学性能好等优点,广泛应用于工业产品结构中。
本文总结了铝及铝制品的基本特点,以及焊接中常见的问题,并对具体的焊接工艺进行了详细的阐述。
关键词:铝合金;焊接;加工工艺;缺陷1、铝及铝合金的焊接特性1.1易氧化性在空气中焊接时,容易形成氧化铝膜。
其熔点在2050℃左右,非常稳定,对母材的熔化造成阻碍。
氧化铝膜表面易吸水,在焊接过程中,容易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷,导致焊接性能下降。
焊接前应严格用机械或化学方法清理表面,去除表面氧化膜。
同时,在焊接过程中,进一步加强保护,防止氧化。
1.2易产生气孔氢是造成铝及铝合金焊接气孔的主要原因。
因为液态铝可以溶解大量的氢气,而固态铝很难溶解氢气,当熔池温度迅速冷却凝固时,氢气无法逸出,因此很容易在焊缝中聚集形成气孔。
氢的来源很多,目前氢气孔很难完全避免。
如弧焊气氛中的氢、铝板和焊丝表面吸附的空气中的水分等。
实践表明,即使保护性氩气的纯度达到99.99%,当含水量达到20ppm时,也会产生大量的气孔。
当空气的相对湿度大于80%时,焊缝会出现明显的气孔。
因此,必须严格控制氢源,防止焊接气孔。
1.3高温强度和塑性低在高温下,铝的强度和塑性很低,破坏了焊缝金属的成形,有时会引起焊缝金属的塌陷。
铝及铝合金由固态变为液态,没有明显的颜色变化,使操作人员难以把握温度,以便降低焊接热裂纹的概率。
在焊接因素中,主要目的是调整焊接合金体系或填充方向,防止焊接过程中产生沿晶热裂纹1.4热导率和比热容较高在导热系数和比热容方面,铝和铝合金的性能是低合金钢和碳钢的两倍。
此外,铝的导热系数是奥氏体不锈钢的十倍以上。
铝及铝合金MIG焊焊接接头的缺陷及解决方法汇总
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铝及铝合金MIG焊焊接接头的缺陷及解决方法汇总铝及铝合金MIG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。
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a.接规范选择不当;b.焊枪角度不正确;c.焊工操作不熟练;d.导电嘴孔径太大;e.焊接电弧没有严格对准坡口中心;f.焊丝、焊件及保护气体中含有水分。
2.防止措施a.反复调试选择合适的焊接规范;b.保持焊枪合适的倾角;c.加强焊工技能培训;d.选择合适的导电嘴径;e.力求使焊接电弧与坡口严格对中;f.焊前仔细清理焊丝、焊件;保证保护气体的纯度。
二、裂纹铝及铝合金焊缝中的裂纹是在焊缝金属结晶过程中产生的,称为热裂纹,又称结晶裂纹。
其形式有纵向裂纹、横向裂纹(往往扩展到基体金属),还有根部裂纹、弧坑裂纹等等。
裂纹将使结构强度降低,甚至引起整个结构的突然破坏,因此是完全不允许的。
1.产生原因a.焊缝隙的深宽比过大;b.焊缝末端的弧坑冷却快;c.焊丝成分与母材不匹配;d.操作技术不正确。
2.防止措施a.适当提高电弧电压或减小焊接电流,以加宽焊道而减小熔深;b.适当地填满弧坑并采用衰减措施减小冷却速度;c.保证焊丝与母材合理匹配;d.选择合适的焊接参数、焊接顺序,适当增加焊接速度,需要预热的要采取预热措施。
三、气孔在铝及铝合金MIG焊中,气孔是最常见的一种缺陷。
要彻底清除焊缝中的气孔是很难办到的,只能是最大限度地减小其含量。
按其种类,铝焊缝中的气孔主要有表面气孔、弥散气孔、局部密集气孔、单个大气孔、根部链状气孔、柱状气孔等。
气孔不但会降低焊缝的致密性,减小接头的承载面积,而且使接头的强度、塑性降低,特别是冷弯角和冲击韧性降低更多,必须加以防止。
1.产生原因a.气体保护不良,保护气体不纯;b.焊丝、焊件被污染;c.大气中的绝对湿度过大;d.电弧不稳,电弧过长;e.焊丝伸出长度过长、喷嘴与焊件之间的距离过大;f.焊丝直径与坡口形式选择不当;g.在同一部位重复起弧,接头数太多。
铝合金焊接开裂原因
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铝合金焊接开裂原因铝合金是一种常见的工程材料,因其具有良好的强度和轻质特性而被广泛应用于各种工业领域。
然而,铝合金在焊接过程中容易出现开裂问题,这给焊接工艺和焊接质量带来了一定的挑战。
本文将探讨铝合金焊接开裂的原因,并提出相应的解决方法。
铝合金焊接开裂的原因可以归结为以下几个方面。
一、热裂纹铝合金焊接过程中,由于热应力的作用,易发生热裂纹。
热裂纹主要是由于焊接过程中产生的局部高温引起的。
铝合金的热导率较高,容易导致焊缝局部温度升高,当焊接过程中产生的热应力超过了铝合金的塑性极限时,就会发生热裂纹。
二、固溶体析出铝合金焊接后,焊缝区域会发生固溶体析出现象。
固溶体析出是指在焊接过程中,由于铝合金的化学成分和热处理条件的改变,使得合金中的某些元素从固溶体中析出出来。
这种析出现象会导致焊缝区域的组织结构不均匀,从而引发开裂问题。
三、应力集中焊接过程中,由于热应力和残余应力的作用,焊缝区域容易出现应力集中现象。
应力集中会导致焊缝区域的应力超过材料的强度极限,从而引起开裂。
应力集中现象通常发生在焊缝的两端或焊缝与基材的交界处。
四、气孔铝合金焊接过程中,气孔是另一个常见的开裂原因。
气孔是指焊接过程中由于气体无法完全排出而形成的孔洞。
气孔会导致焊缝区域的强度降低,从而引发开裂。
针对上述问题,我们可以采取一些措施来预防铝合金焊接开裂。
一、合理控制焊接温度通过合理控制焊接温度,可以减少焊缝区域的热应力,从而降低热裂纹的风险。
可以采用预热和后热处理的方法,使焊接温度均匀分布,避免局部温度过高。
二、选择适当的焊接材料和焊接工艺选择适当的焊接材料和焊接工艺,可以减少固溶体析出和应力集中的问题。
合理选择焊接材料的成分和焊接工艺的参数,确保焊缝区域的组织结构均匀,避免应力集中。
三、控制焊接过程中的气体通过控制焊接过程中的气体,可以减少气孔的形成。
可以采用惰性气体保护和适当的焊接速度,避免气体进入焊接区域,减少气孔的发生。
铝合金焊接开裂是由多种因素共同作用导致的。
铝及铝合金焊接中常见焊接缺陷及其对策
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铝及铝合金焊接中常见焊接缺陷及其对策摘要:铝及铝合金的应用范围随着社会经济的发展在不断扩大,在轨道交通、建筑、桥梁、船舶中都有被应用。
又随着近些年来更高效率和更高想能的焊接技术的推广,铝及铝合金被运用得越来越广泛,相应的技术也得到了一定的发展。
不过,在铝及铝合金的实际运用过程中,由于其存在着容易氧化、熔点低、导热性高、热容量大以及膨胀系数大的特点,也给其焊接工艺造成了一定的影响,容易出现一些焊接缺陷。
本文主要对铝及铝合金焊接中的常见缺陷进行分析,并提出相应的解决措施。
希望能够对铝及铝合金的焊接行业有所帮助,提高焊接效率与焊接质量。
关键词:铝及铝合金;焊接缺陷;对策引言:铝及铝合金耐腐性较好,并且轻度较高,还具有导电性以及导电性好的特点,因此,铝及铝合金在工业中得到了广泛应用。
因此,相关焊接人员在进行铝及铝合金焊接时,对其性能、焊接方式、焊接材料、焊接缺陷等都需要有充分的把握。
只有对相应的焊接知识熟练掌握之后才能够更好的开展铝及铝合金的焊接工作。
1铝及铝合金的焊接性能要想充分掌握铝及铝合金的焊接技巧,就需要对其的焊接性能有所掌握。
铝及铝合金具有以下焊接性能:1)比热大、导热快。
由于铝及铝合金导热较快,其散热速度也相对较快,在进行焊接工作时,一般使用功率较大的焊接热源,有时候焊接热源的热度不够,还需要对热源进行预热。
2)膨胀系数大。
由于具有膨胀系数大的特点,在焊接之后,金属凝固后的收缩率也较大。
因此,在焊接中容易出现变形的情况。
3)容易形成气孔。
氢气是铝及铝合金焊接时容易出现气孔的主要原因,其中主要来自于焊接材料中含有的水分。
2铝及铝合金中常见焊接缺陷铝及铝合金在我国工业中被应用得十分广泛,虽具有许多的优势,但是也有一些常见的焊接缺陷,要想提高铝及铝合金的焊接效率和焊接质量,就需要对相应的焊接缺陷进行充分的把握,在把握相应焊接缺陷的基础上,再提出相应的解决措施。
铝及铝合金焊接中的常见缺陷主要有裂纹、凹陷、烧穿、气孔凹陷等,以下是对这些缺陷的分点阐述。
铝及铝合金的焊接
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铝及铝合金的焊接导言:铝及铝合金是目前工业中广泛应用的材料,其具有轻质、导热性好、耐腐蚀等优点,被广泛用于航空、汽车、建筑等领域。
然而,铝及铝合金的焊接过程相对较为复杂,需要注意焊接技术、焊接参数以及焊接材料的选择等方面的问题。
本文将从这些方面对铝及铝合金的焊接进行探讨。
一、焊接技术1. 熔化极氩弧焊(GTAW)熔化极氩弧焊是铝及铝合金焊接中常用的技术之一。
其特点是焊接过程中产生的热量较小,对基材影响小,焊缝质量较高。
在熔化极氩弧焊中,焊工需要注意控制电弧长度、氩气流量和焊接速度等参数,以确保焊接质量。
2. 金属惰性气体保护焊(MIG)金属惰性气体保护焊是另一种常用的铝及铝合金焊接技术。
在该技术中,焊丝通过喷射的惰性气体(如氩气)进行保护,防止氧气和水蒸气等对焊接过程的干扰。
金属惰性气体保护焊适用于大批量生产,焊接速度快,效率高。
二、焊接参数1. 电弧电流电弧电流是影响焊接质量的重要参数之一。
对于铝及铝合金的焊接,一般需要较大的电弧电流,以确保焊接区域能够达到足够高的温度,从而保证焊缝的质量。
2. 电弧电压电弧电压也是影响焊接质量的重要参数。
过高或过低的电弧电压都会影响焊缝的质量。
过高的电弧电压容易导致熔融过深,过低的电弧电压则容易导致焊缝质量不合格。
3. 焊接速度焊接速度是焊接过程中需要控制的另一个重要参数。
过快的焊接速度会导致焊缝质量不佳,焊接强度降低;过慢的焊接速度则容易导致熔融过深,产生热影响区过大。
三、焊接材料选择1. 焊丝对于铝及铝合金的焊接,一般选择铝合金焊丝作为填充材料。
铝合金焊丝具有良好的流动性和机械性能,可以保证焊缝的质量。
在选择焊丝时,需要根据焊接材料和焊接要求进行合理的选择。
2. 气体保护剂在焊接过程中,需要使用惰性气体对焊接区域进行保护,以防止氧气和水蒸气的干扰。
常用的气体保护剂有纯氩气、氩气和氦气的混合气体等。
选择合适的气体保护剂可以提高焊接质量。
结语:铝及铝合金的焊接是一项复杂而重要的工艺,需要掌握合适的焊接技术、合理的焊接参数以及选择适当的焊接材料。
铝合金焊接常见缺陷及解决措施
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铝合金焊接常见缺陷及解决措施一、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。
铝合金焊接常见缺陷和防治措施
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铝及铝合金焊丝的选择主要根据母材的种类,对接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求综合考虑。
有时当某项成为主要矛盾时,则选择焊丝就着重从解决这个主要矛盾入手,兼顾其它方面要求。
一般情况下,焊接铝及铝合金都采用与母材成分相同或相近牌号的焊丝,这样可以获得较好的耐蚀性;但焊接热裂倾向大的热处理强化铝合金时,选择焊丝主要从解决抗裂性入手,这时焊丝的成分与母材的差别就很大。
常见缺陷(焊接问题)及防止措施1、烧穿产生原因:a、热输入量过大;b、坡口加工不当,焊件装配间隙过大;c、点固焊时焊点间距过大,焊接过程中产生较大的变形量。
防止措施:a、适当减小焊接电流、电弧电压,提高焊接速度;b、大钝边尺寸,减小根部间隙;c、适当减小点固焊时焊点间距。
2、气孔产生原因:a、母材或焊丝上有油、锈、污、垢等;b、焊接场地空气流动大,不利于气体保护;c、焊接电弧过长,降低气体保护效果;d、喷嘴与工件距离过大,气体保护效果降低;e、焊接参数选择不当;f、重复起弧处产生气孔;g、保护气体纯度低,气体保护效果差;h、周围环境空气湿度大。
防止措施:a、焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜,采用含脱氧剂较高的焊丝;b、合理选择焊接场所;c、适当减小电弧长度;d、保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围;e、尽量选择较粗的焊丝,同时增加工件坡口的钝边厚度,一方面可以允许使用大电流,微信公众号:焊王,另一方面也使焊缝金属中焊丝比例下降,这对降低气孔率是行之有效的;f、尽量不要在同一部位重复起弧,需要重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除;一道焊缝一旦起弧要尽量焊长些,不要随意断弧,以减少接头量,在接头处需要有一定焊缝重叠区;g、换保护气体;h、检查气流大小;i、预热母材;j、检查是否有漏气现象和气管损坏现象;k、在空气湿度较低时焊接,或采用加热系统。
3、电弧不稳产生原因:电源线连接、污物或者有风。
防止措施:a、检查所有导电部分并使表面保持清洁;b、将接头处的脏物清除掉;c、尽量不要在能引起气流紊乱的地方进行焊接。
铝焊裂纹最佳解决方案(3篇)
![铝焊裂纹最佳解决方案(3篇)](https://img.taocdn.com/s3/m/859df0b177a20029bd64783e0912a21614797fd1.png)
第1篇摘要:铝焊裂纹是铝焊接过程中常见的问题,严重影响了焊接质量和使用性能。
本文针对铝焊裂纹产生的原因进行了深入分析,并提出了相应的最佳解决方案,旨在提高铝焊接质量,延长焊接件使用寿命。
一、引言铝焊接技术在航空、航天、汽车、建筑等领域有着广泛的应用。
然而,铝焊裂纹是铝焊接过程中常见的问题,严重影响了焊接质量和使用性能。
为了解决这一问题,本文将对铝焊裂纹产生的原因进行分析,并提出相应的最佳解决方案。
二、铝焊裂纹产生的原因1. 焊接材料问题(1)铝及铝合金材料自身存在缺陷,如夹杂、气孔等,导致焊接过程中裂纹产生。
(2)焊接材料质量不达标,如焊接丝、焊剂等,导致焊接过程中裂纹产生。
2. 焊接工艺问题(1)焊接电流过大或过小,导致熔池不稳定,易产生裂纹。
(2)焊接速度过快或过慢,影响熔池的稳定性,易产生裂纹。
(3)焊接过程中预热不足或过热,导致热影响区宽度过大,易产生裂纹。
(4)焊接过程中层间温度控制不当,导致焊接层间残余应力过大,易产生裂纹。
3. 焊接设备问题(1)焊接设备精度不高,如焊接电源、焊接变压器等,导致焊接过程中电流不稳定,易产生裂纹。
(2)焊接设备冷却系统不完善,导致焊接过程中热量无法有效散发,易产生裂纹。
4. 环境因素(1)焊接过程中环境温度过低,导致焊接材料脆性增加,易产生裂纹。
(2)焊接过程中环境湿度较大,导致焊接材料表面氧化,易产生裂纹。
三、铝焊裂纹最佳解决方案1. 选择优质焊接材料(1)选用优质铝及铝合金材料,确保材料质量稳定。
(2)选用优质焊接丝、焊剂等焊接材料,提高焊接质量。
2. 优化焊接工艺(1)根据焊接材料特性和焊接要求,选择合适的焊接电流、焊接速度等焊接参数。
(2)加强预热,控制热影响区宽度,降低焊接层间残余应力。
(3)严格控制层间温度,确保焊接层间质量。
3. 改善焊接设备(1)提高焊接设备精度,确保焊接过程中电流稳定。
(2)完善焊接设备冷却系统,确保焊接过程中热量有效散发。
常见铝和铝合金焊接缺陷产生原因及预防
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常见铝和铝合金焊接缺陷产生原因及预防一般的焊缝中常见的缺陷有:气孔、夹渣、未焊透、未熔合和裂纹等。
到目前为止还没有一个成熟的方法对缺陷的性质进行准确的评判,只是根据荧光屏上得到的缺陷波的形状和反射波高度的变化结合缺陷的位置和焊接工艺对缺陷进行综合估判。
为此,本文针对无损探伤焊接缺陷产生的原因及解决对策进行探讨。
在锅炉、压力容器、压力管道制造和安装过程中,焊接质量非常重要。
焊接部位最容易产生焊裂、未熔合、未焊透、咬边、夹杂物和晶界开裂等缺陷,这些缺陷又可能是裂纹源。
因此,正确地做好焊接缺陷等级评定工作不仅能保证产品质量,而且能保证产品的安全经济运行。
但目前焊接缺陷等级评定情况去不尽人意,存在着这样那样的问题,焊接工艺中缺陷的名称与无损探伤中缺陷也没有统一,观念的陈旧,规范的严格,安全与经济的矛盾,不利于无损检测工作的进一步开展。
1 缺陷等级评定中存在的问题1.1 规范标准不统一焊接检测标准实在太多,五花八门,不同的标准在缺陷定量及评定方法上都有差别,如焊缝超声波探伤,有的标准采用长横孔进行灵敏度调节,有的标准采用短横孔或柱孔进行灵敏度调节,不同的反射体反射当量均个有差异。
在定量上,不同标准对同一级别规定的允许缺陷数量也不相同。
造成这种现象,一方面是因为标准的制定没有建立在一个统一的试验和理论分析基础上,另一方面则是因为检测技术上认识不统一造成的检测方法不统一。
焊接检测标准的不统一,使得验收工作带来不便,也不便于产品质量的相互认可,这一矛盾在商检,电站锅炉验收方面特别突出。
1.2 标准的认为因素焊接上产生的缺陷对材料的性能会发生很大影响,其影响程度随着缺陷的性质、大小、位置、厚度的不同而不同。
有人作了研究,用相同材料制成大小不同的具有相似外形轮廓的一对焊缝试样,每一试样含有成比例尺寸的裂纹,进行断裂韧行计算,结果大尺寸试样产生破坏的应力低于小尺寸试样产生破坏所需要的应力。
但现行标准对缺陷等级评定并不能实际地反映这些特点,却带着明显的人为因素。
铝焊常见缺陷及原因
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铝焊常见缺陷原因及措施(一)焊接缺陷种类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.1、焊缝成形差产生原因: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;焊丝、焊件及保护气体中含有水分.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。
2、气孔产生原因:氩气纯度低或氩气管路内有水分、漏气等;焊丝或母材坡口附近焊前未清理干净或清理后又被污物、水分等沾污;焊接电流和焊速过大或过小;熔池保护欠佳,电弧不稳,电弧过长,钨极伸出过长等.焊接时熔池中的气孔在凝固时未能逸出而留下来所形成的空穴称为气孔。
在MIG焊接过程中,气孔是不可避免的,只能尽量减少它的存在。
在培训的过程中,仰角焊、立向上焊气孔倾向尤为明显,根据DIN30042标准规定,单个气孔的直径最大不能超过0.25α(α为板厚),密集气孔的单个直径最大不超过0。
25+0.01α(α为板厚).氢是铝及铝合金熔化焊产生气孔的主要原因。
氮不溶于液态铝,铝又不含碳,因此铝合金中不会产生氮气孔和一氧化碳气孔;氧和铝有很大的亲和力,总是以氧化铝的形式存在,所以也不会产生氧气孔;氢在高温时大量的溶于液态铝,但几乎不溶于固态铝,所以在凝固点溶于液体中的氢几乎全部析出,形成气泡。
但铝和铝合金的比重轻,气泡在熔池中的上升的速度较慢,加上铝的导热能力强凝固,不利于气泡的浮出,故铝和铝合金易产生气孔,氢气孔在焊缝内部一般呈白亮光洁状。
氢的来源比较多,主要来自弧柱气氛中的水、焊丝以及母材所吸附水分对焊缝气孔的产生常常占有突出的地位。
厂房空气中的湿度也影响弧柱气氛。
MIG焊接时,焊是以细小熔滴形式通过弧柱而落入熔池的,由于弧柱温度最高,熔滴比表面积很大,故有利于熔滴金属吸收氢,产生气孔的倾向也更大些。
弧柱中的氢之所以能够形成气,与它在铝合金中的溶解度变化有。
铝及铝合金常见焊接缺陷的原因及对策
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() 1 焊前彻底清理焊缝 区和焊丝 ;
般采用能量集 中功率大的焊接热源 , 有时还需预热 , 才能获
() 3 线膨胀系数大 。铝及 铝合金线膨胀系数大 , 金属凝固
() 2 采用合格 的保护气体 , 纯度应符合规范 ;
() 3 供气 系统保持干燥 , 防止漏气漏水 ;
() 4 焊接 工艺参数选择要合理 ;
Eq i me t u p n Ma u a t n e h o o y No7, 01 n fcr g T c n l g . 2 0 i
铝及铝合金常见焊接缺 陷的原 因及对 策
谢业东 , 琪 农
( 广西工业职业技术学院 , 广西 南宁 5 0 0 ) 3 0 1
摘 要 : 绍 了铝 及 铝 合金 的 焊接 性 能 , 析 其 焊 接 缺 陷产 生 的 原 因 , 出了控 制 焊接 缺 陷 的对 策。 介 分 提 关键 词 : 合金 ; 铝 焊接 ; 陷 ; 极 惰 性 气 体 保 护 G 焊 常见缺 陷及 防止措 施 I
铝及铝合 金 TG焊的各 种缺陷 ,既有 与其 他电弧焊相 同 I
的, 也有一些是其特有 的。 铝及铝合金 T G焊 的焊 接质量与焊 I
前准备情况 、 保护气 体纯度 、 焊接参数 的正确性 、 电极材料 的
铝及 铝合金 的 TG焊 ,也称为钨极惰性气体保护 电弧焊 I ( T w)是铝及铝合金 比较完善 的焊接方法。 GA , 其特点是 : 保护 效果好 , 缝质量 高 , 焊 能焊接大 多数金 属 , 弧稳定 、 量集 电 热 中, 于全方位焊接 , 适 操作技术容易且便于实现焊接 自动化l l 】 。
中图分 类号:G4 17 T 4.
文献标识码: B
第七章铝及铝合金常见焊接缺陷、原因分析和控制规则
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第七章铝及铝合金常见焊接缺陷、原因分析和控制规则焊接缺陷在焊接施工过程中,做到完全避免是不可能的,缺陷来自工艺缺陷和设计缺陷两部分,工艺缺陷需要在生产过程中,进行严格的质量控制、装备和人员配置要合理化、试验和培训要按着规程去执行,如气孔、咬边、起楞、裂纹、未焊透等均定义为工艺缺陷。
设计缺陷是指结构产生的缺陷,如焊缝过密、交叉过多、焊缝板厚差过大、材料匹配不良等导致的裂纹属于设计缺陷。
工艺缺陷可以通过优化施工条件和增加工艺装备解决,设计缺陷可以通过优化结构来完成,对于结构特殊的要求和限制,可能会有一些焊缝很难焊好,如需要盲焊等操作,在这种条件下,需要进行大量的模拟培训,实现合格的焊接质量。
工艺和设计导致的缺陷种类繁多,以下是一些重点缺陷的定义和产生原因分析。
第一节气孔气孔是铝合金焊接过程中最容易出现的焊接缺陷,无论工艺措施多么严格到位,要想完全做到克服气孔是很难得,气孔从位置上可区分为表面气孔和内部气孔,从性质上可区分为密集气孔和离散气孔,气孔产生的原因有外部原因和内在原因,外在原因主要是操作、环境方面的因素,内在原因主要是材料、位置方面本身造成的结果。
一、外在原因导致的气孔1 环境湿度导致的气孔铝合金表面的氧化膜有很强的吸水性,当环境湿度很大时,侵入铝合金表层的水很大,当电弧产生时,水分子会电离出氢,氢在熔池中来不及溢出而产生气孔,因此,铝合金焊接现场的湿度控制是非常必要的措施。
2 焊接保护不当造成的气孔当焊接保护气体流量过大、过小,均会造成气孔缺陷,这部分气孔主要是氮气孔或氧气孔,焊接过程中,外界风的干扰会使保护气流紊乱而产生气孔,焊接过程中,要加强防风措施。
3 油污、灰尘、赃物导致的气孔当工件表面有油污和有机赃物时,焊接过程会融入焊接熔池,有机碳水化合物分解会导致气孔产生。
4 操作不当导致的气孔当焊接前倾角度过小或操作不稳,均会导致焊接气孔的产生,在焊接培训过程中,焊接操作避免气孔的技能需要必备的。
铝合金焊接常见缺陷的产生原因及质量控制措施
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(5)补 焊结 束 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ,应 等 到 自然 冷却 至 5O。以下 ,再 喷 涂渗 透剂 ,否 则易 造成 补焊 区产生 冷 却 裂纹 。对 于 裂 纹 的修 补 ,要 彻底 把 缺 陷清 除掉 以后 ,按 照工 艺 文 件 的要 求 进 行 补 焊 。
效 的方法 ,能 够最 大限 度 的在 焊接 时让气 孔 逸 出。 1_5 气 孔 的 去 除 及 修 补
气 孔 的 修 补应 根据 图纸 、执行 标 准 、工 艺 文 件规 定 的 级 别 判 断 是 否 超 标 ,超 标 的 ,要 打 磨 去 掉 。对 于 超 标 严 重 的 气 孔 ,应 挖 开 完 全 去 除 后 进 行 补 焊 。 打 磨 去 掉 缺 陷 时 应 注 意 打 磨 的深 度 .切 勿 为 追 求 缺 陷 的 消 除 而 造 成 打 磨 过 度 ,补 焊 时 非 无 损 检 测 人 员 不 要 白行 进 行 渗 透 探 伤 , 以 防 止 操 作 方 法 不 当 引 起 缺 陷 开 口堵 塞 ,降 低 缺 陷 检 出 率 ,造 成 质 量 隐 患 。
MIG焊 [J].焊 接 ,2008(9):33—35. [2]周 万 胜 ,姚 君 山 .铝 及 铝 合 金 的 焊 接 [M].北 京 :机 械 工 业 出 版 社 ,
2006.
[3]黄 旺福 ,黄 金 刚.铝 及 铝 合 金 焊 接 指 南 [M].长 沙 :湖 南 科 学 技 术 出 版 社 ,2004.
计 在 应 力 集 中处 。 (2)利 用 衰减 控 制 降 低 冷却 速度 ,适 当的 填 充 弧
第五节 铝及铝合金焊接缺陷与检验
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第五节:铝及铝合金焊接缺陷与检验铝及铝合金焊接时,由于其特殊的物理和化学特性以及焊接过程操作的难度,容易出现焊接缺陷。
作为焊工,必须了解焊接缺陷产生的原因,掌握防止和消除焊接缺陷的对策和方法,才能实现保证焊接质量、制造优良焊件的目的。
相比钢铁的焊接,铝及铝合金焊接缺陷也存在同样多的种类,导致缺陷产生的原因也更复杂。
铝及铝合金焊接缺陷主要为未熔合、气孔、下塌、热裂纹、夹杂等。
一、未熔合1.导致产生未熔合的原因未熔合通常表现为焊丝熔化、母材未熔化或是同一焊缝上一侧母材熔化、另一侧母材未熔化而形成的焊接接头。
铝及铝合金的导热系数大,约是钢的2~3倍;其比热也很大。
这样,要使铝及铝合金接头熔化后焊到一起,必须使用能量集中、功率大的热源。
在焊接方法确定的条件下,结构的形状、尺寸、位置、表面状态的差异,以及焊工操作的熟练程度都可以产生未熔合的缺陷。
未熔合的产生与焊件的坡口形状和焊接规范有很大关系。
尤其当采用MIG 焊进行厚板多层焊时,常常会在图2-5-1所示的部位产生未熔合,即:图2-5-1 MIG多层焊时易产生未熔合的典型情况a一坡口侧面的未熔合b一清根后的焊道根部未熔合(1)在焊根或第二层焊道以下的坡口面上,由于焊接规范的变化而产生未熔合。
(2)清根处理后在封底焊的根部焊道金属中产生未熔合。
焊接规范对产生未熔合的影响,首先取决于焊件的坡口根部形状和尺寸,焊接电流的影响也很大。
通过对厚度为50 mm的板材在不同大小坡口根部半径和焊接电流下产生未熔合的影响的研究可知:未熔合随坡口根部半径和焊接电流的增大而减小。
U形坡口比V形坡口产生未熔合的可能性要小,横焊时的实测结果是这样,立焊时也可以得到同样的结果。
电弧电压对产生未熔合的影响没有焊接电流和坡口根部半径变化对其的影响那么明显。
焊接电流对焊缝熔深的影响非常直接,熔深随坡口根部半径和焊接电流的增大而增大。
通过用断面检验法我们掌握了未熔合与熔深的关系。
当熔深小于1 mm时,很容易产生未熔合;当熔深大于l mm时,则不产生未熔合。
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铝及铝合金焊接过程的常见问题
【字体:大中小】时间:2014-08-30 16:24:00 点击次数:9次
随着铝型材的不断发展,铝的加工技术也得到迅猛发展。
然而,由于铝具有氧化性强、熔点低、导热快、线膨胀系数大、熔化潜热大等多种物理及化学性能特点,因此选择焊接方法时,容易出现以下常见问题:
1、铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,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。
2、铝在空气中及焊接时极易氧化,生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、非常稳定,不易去除。
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。
钨极氩弧焊时,选用交流电源,通过“阴极清理”作用,去除氧化膜。
气焊时,采用去除氧化膜的焊剂。
在厚板焊接时,可加大焊接热量,例如,氦弧热量大,利用氦气或氩氦混合气体保护,或者采用大规范的熔化极气体保护焊,在直流正接情况下,可不需要“阴极清理”。
3、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。
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,能量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。
4、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%时热裂倾向较大,随着硅含量增加,合金结晶温度范围变小,流动性显著提高,收缩率下降,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SAlSi條(硅含量4.5%~6%)焊丝会有更好的抗裂性。