焊前準(zhǔn)備:
1.鋁材坡口加工應(yīng)采用機(jī)械方法(含剪切),如采用等離子火焰方法加工應(yīng)從變色部分機(jī)械加工去掉不少于3mm,加工后的坡口表面應(yīng)平整、光滑,不得有裂紋、分層、夾雜、毛刺、飛邊和氧化色。坡口表面應(yīng)呈銀白色的金屬光澤;必要時(shí)對坡口及兩側(cè)不少于50 mm范圍內(nèi)進(jìn)行PT。
2.焊絲、坡口表面及其兩側(cè)不少于50 mm范圍內(nèi)進(jìn)行表面清理(包括去表面氧化膜、鱗片、污染和不合格的氧化色)。打磨可用φ0.15~0.2不銹鋼絲盤刷、金屬磨頭(即電動(dòng)銑刀)、手工盤銑機(jī)、銼刀(應(yīng)是鋁弧形銼刀)、刮刀和(沾的白布應(yīng)干凈,不要使用棉布或棉紗,以避免擦拭時(shí)帶出毛絨),但應(yīng)注意這些工具在使用前應(yīng)被清理干凈,清理時(shí)也應(yīng)注意不要把氧化膜以壓入母材內(nèi),因此清理時(shí)不要太用力;但不準(zhǔn)用砂輪或普通砂紙打磨,因?yàn)殇X材很軟而導(dǎo)致砂粒留在鋁材里,焊后就易產(chǎn)生氣孔和夾渣等缺陷。
3.對于外委熱加工的部件,如封頭等,原則上在進(jìn)廠后應(yīng)對鋁材表面進(jìn)行PT,必要時(shí)對不能確定的部位進(jìn)行RT。
4.焊絲表面可用不銹鋼絲刷或干凈的油砂紙擦洗;對表面氧化皮較厚的焊絲在焊前打磨后還需要化學(xué)清理?;瘜W(xué)清理:用70℃、5%~10%的NaOH溶液浸泡0.5~3min左右后用清水沖洗,接著用15%左右的HNO3溶液在常溫下浸泡約1~2min后用溫水沖洗,再用手持式吹風(fēng)機(jī)(不能用空氣壓縮機(jī),因?yàn)榭諝庵杏兴陀停┐蹈稍俜湃牒嫦渲?00℃烘干即可使用。對鋁材也可參考此法。
5.清理干凈的焊絲和焊件應(yīng)保持清潔和干燥,不得用手觸摸和口吹焊接部位,焊工一般戴白色的焊工手套,不要因?yàn)榕侣闊┒髋K手套;焊前嚴(yán)禁污染,否則應(yīng)重新進(jìn)行清理,局部污染可局部重新清理;好用白紙覆蓋在坡口用兩側(cè)。一般機(jī)械清理后應(yīng)立即焊接,如清理后4h之內(nèi)未焊,焊前就應(yīng)重新清理。
6.焊件裝配應(yīng)準(zhǔn)確,如果裝配不良時(shí),應(yīng)考慮換部件,而不得強(qiáng)行組對,以避免造成過大的應(yīng)力。在正式焊接前應(yīng)對坡口尺寸進(jìn)行檢查,合格后方可施焊。
7.定位焊選用的焊絲及采取的工藝措施與焊接工藝相同。
8.焊件組對時(shí)在應(yīng)力集中處(如焊縫交叉處和工件上的轉(zhuǎn)角處等)盡量避免進(jìn)行定位焊,定位焊縫長度和間距可按下表:(mm)
母材厚度
定位焊間距
每段定位焊縫長度
<3
3~6
>6
接管或法蘭
40~50
50~60
50~80
2~4點(diǎn)
4~6
5~10
10~12
每點(diǎn)3~8
9.定位焊縫不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,否則清除重焊。重焊應(yīng)在附近區(qū)域進(jìn)行,而不要在原處點(diǎn)焊;對接焊縫間隙在工藝沒規(guī)定時(shí),可按2~4mm。
10.對于會熔入焊縫的定位焊縫焊透和清除其表面的氧化層(只允許銀白色),并使焊縫兩端平滑過渡以便于接弧,否則就應(yīng)修整。在冷態(tài)零件上施焊時(shí),電弧應(yīng)在始焊稍作停留一下,待母材邊緣開始熔化時(shí),再及時(shí)加絲焊接,以始焊點(diǎn)焊透。
11.焊接縱縫時(shí),在焊件兩端放置引弧板和退弧板,引弧板和退弧板采用與被焊件相同牌號和厚度的鋁材。焊接環(huán)縫時(shí)盡量避免產(chǎn)生弧坑。
12.焊接過程中定位焊點(diǎn)開裂,造成板邊錯(cuò)位或間隙變化,應(yīng)立即停止焊接,經(jīng)修復(fù)后才能繼續(xù)施焊。
13.在焊接過程中,應(yīng)先鋼絲刷清理上層焊縫表面的黑灰和氧化物。焊時(shí)注意處理火口,即收弧處。引弧可在離焊接始端10~20mm,再迅速回始端焊接,層采用直線焊接,為了獲得良好的成形,其它層焊時(shí)可以橫向擺動(dòng),并在兩側(cè)稍停一下,以便熔合。
14.鋁焊接變形和焊時(shí)易產(chǎn)生塌陷,因此在焊前應(yīng)有針對性地制作夾具和墊板。采用夾具時(shí)一般零件正都需要夾緊,并且夾具的剛性和夾緊力大小要適中,因?yàn)檫^小取不到控制變形作用,過大則焊縫拘束度太強(qiáng)易導(dǎo)致焊縫開裂,夾緊力按350Kg/100mm為宜。軟性鋁材夾具可為碳鋼或不銹鋼,可以減緩散熱;強(qiáng)化鋁材可用鋁材制造夾具,這樣可以加強(qiáng)散熱??v縫夾具可用琴鍵式,環(huán)縫可用液壓脹形夾具??v縫裝配時(shí)可適當(dāng)間隙,以便焊后有收縮余地;環(huán)縫(包括圓形凸緣、法蘭等)則留些反向錯(cuò)邊或扳邊,因?yàn)楹负笸咕墪葑冃?。墊板材料一般為不銹鋼或碳鋼,對要求不高的鋁材焊接可用石墨制作墊板。選擇墊板材料還應(yīng)考慮對焊縫冷卻速度的影響。當(dāng)鋁板較厚或墊板裝配間隙較大時(shí),可用粘土泥封住間隙,焊后去掉即可。墊板尺寸可按下圖:
材料及尺寸
A
B
C
不銹鋼或碳鋼
石 墨
表1 同牌號鋁焊接用焊絲
同牌號母材牌號
焊 絲
同牌號母材牌號
焊 絲
1060
SAL-3
5052
SAlMg-1
1050A
SAL-3
5A02
SAlMg-1
5A03
SAlMg-2
1200
SAL-1
5083
SAlMg-3
3003
SAlMn
5A05
SAlMg-5
3004
SAlMn
6061
SAlMg-1
SAlMg-5
SAlSi-1
表2 異種鋁焊絲焊接用焊絲
異種母材
焊 絲
純鋁+鋁錳合金
SAlMn
純鋁、鋁錳合金+5052、5A02
SAlMg-1、SAlMg-5
純鋁、鋁錳合金+5A03
SAlMg-2
純鋁、鋁錳合金+5083、5086
SAlMg-3
純鋁、鋁錳合金+5A06、5A05
SAlMg-5
表3 針對不同的材料和性能要求選擇焊絲
材 料
按不同性能要求推薦的焊絲
要求高強(qiáng)度
要求高延性
要求焊后陽極化后顏色匹配
要求高強(qiáng)度
要求焊接時(shí)裂紋傾向低
1100
SAlSi-1
SAl-1
SAl-1
SAl-1
SAlSi-1
2A16
SAlCu
SAlCu
SAlCu
SAlCu
SAlCu
3A21
SAlMn
SAl-1
SAl-1
SAl-1
SAlSi-1
5A02
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
5A05
LF14
LF14
SAlMg-5
SAlMg-5
LF14
5083
ER5183
ER5356
ER5356
ER5356
ER5183
5086
ER5356
ER5356
ER5356
ER5356
ER5356
6A02
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlSi-1
SAlSi-1
6063
ER5356
ER5356
ER5356
SAlSi-1
SAlSi-1
7005
ER5356
ER5356
ER5356
ER5356
X5180
7039
ER5356
ER5356
ER5356
ER5356
X5180
注:ER鋁焊絲為美國標(biāo)準(zhǔn)ANSI/AWS A5.10。
表4 一般用途焊接時(shí)焊絲選用
母材之一
母材之二
7005
6A02
6061
6063
5083
5086
5A05
5A06
5A03
5A02
3A21
3003
2A16
2B16
2A12
2A
與母材配用的焊絲
SAlMg-5
SAlSi-1
ER5356
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMn
-
-
SAl-1
SAl-2
SAl-3
2A12
2A14
-
-
-
-
-
-
-
-
SAlSi-1
BJ-380A
2A16
2B16
-
-
-
-
-
-
-
SAlCu
3A21
3003
SAlMg-5
SAlSi-1
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlSi-1
SAlMn
SAlMg-3
5A02
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
SAlMg-5
5A03
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
5A05
5A06
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
SAlMg-5
LF14
SAlMg-5
LF14
5083
5086
SAlMg-5
SAlMg-5
SAlMg-5
6A02
6061
6063
SAlMg-5
SAlSi-1
SAlSi-1
7005
X5180
鎳基合金焊絲焊接注意事項(xiàng):
1、焊接處須油污、鐵銹、水份等表面雜質(zhì)。
2、焊接時(shí),采用小線能量,建議采用較低的道間溫度。
3、所使用的氬氣的純度要在以上且氣體的流量控制要適當(dāng),通常焊接電流在100-200A時(shí),氣體流量約為10-15L/min。
4、施焊時(shí)有適當(dāng)?shù)脑O(shè)施,否則保護(hù)氣體易受風(fēng)的影響而致氣體保護(hù)不良。使焊道劣化而發(fā)生氣孔。
5、適當(dāng)選擇噴嘴及控制鎢電的恰當(dāng)伸岀長度。