鋁及鋁合金在現(xiàn)代工程技術(shù)所用的各種材料中占有舉足輕重的地位,它在世界年產(chǎn)量僅次于鋼鐵而居第二位,在有色金屬中則居位 [1] 。如果說鋁合金初是在航空工業(yè)中嶄露頭角的話,那么近幾十年來,除航空工業(yè)外,在航天、汽車、船舶、橋梁、機械制造、電工、化學(xué)工業(yè)及低溫裝置中已大量應(yīng)用鋁及鋁合金,以制造各種部件、油箱、耐蝕容器及導(dǎo)線等。目前鋁合金焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣的是防銹鋁合金,即鋁鎂合金和鋁錳合金。
鋁合金焊接是指鋁合金材料的焊接過程。鋁合金強度高和質(zhì)量輕。主要焊接工藝為手工MIG焊(熔化極惰性氣體保護焊)和自動MIG焊,其母材、焊絲、保護氣體、焊接設(shè)備 [2] 。
生產(chǎn)儲存溫度濕度的要求
鋁合金的生產(chǎn)和儲存環(huán)境必須防塵、防水、干燥。環(huán)境溫度通??刂圃? ℃以上, 濕度控制在70 %以下。應(yīng)盡量保證焊接環(huán)境的濕度不能太高,濕度過高會使焊縫中氣孔的產(chǎn)生幾率明顯增加,從而影響焊接質(zhì)量??諝獾膭×伊鲃訒饸怏w保護不充分,從而產(chǎn)生焊接氣孔,可設(shè)置擋風(fēng)板以避免室內(nèi)穿堂風(fēng)的影響 [2] 。
鋁合金焊接選用點接觸形式的工裝,以減小工裝與工件的接觸面積。如果工裝對工件是面接觸,就會很快帶走工件的熱量,加速了熔池的凝固,不利于焊縫氣孔的排除。工裝液壓系統(tǒng)的壓力控制在9~9.5MPa。
壓力過小達不到預(yù)設(shè)反變形的目的,但是壓力過大,又會使鋁合金結(jié)構(gòu)的拘束度增大。由于鋁合金的線脹系數(shù)大,高溫塑性差,焊接時易產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,可能會使鋁合金結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂紋。
Ar的特點是電弧穩(wěn)定、引弧方便,對于8mm以下板厚的母材一般采用Ar進行焊接。對于8mm及以上板厚的母材和氣孔要求高的焊縫,采用Ar70%+He30%進行焊接。氦氣的特點在于:9倍于氬氣的導(dǎo)熱性,焊接速度更快,氣孔率減少,熔深增加。厚板焊接時,Ar和Ar70% +He30%的熔深狀況。氣體的流量選擇不是越大越好,流量過大會造成紊流,導(dǎo)致熔池保護不充分,空氣與熔敷金屬發(fā)生反應(yīng),會改變焊縫組織,使性能下降,而且產(chǎn)生焊接氣孔的傾向增加。