2系鋁合金如何焊接
『壹』 鋁合金焊接有幾大難點
鋁合金的焊接難點從焊接方式上來說有如下幾個難點:
1)不管是常規的氬弧焊還是釺焊專,如果是鋁合金屬的成型方式是鑄造成型,因為含有很多雜質就會給焊接增添不少的焊接影響,所以這個時候氬弧焊焊接鑄鋁就容易產生氣孔,這個時候就需要可以蓋住氣孔的焊接材料比如WEWELDING53的低溫焊絲氬弧焊運用,如果是釺焊焊接,一般的焊接材料會導致成型不好,焊接不上,因為鑄件焊接性釺焊是非常差的,這個時候可以用53低溫鋁焊條氣焊焊接。
2)鋁合金在特殊成分上比如航空鋁,帶熱處理狀態的6系鋁合金,他們在熔焊上容易產生裂紋,在釺焊上焊接要求非常高,因為這些材質的成分及熱處理狀態使得釺焊性能變得很差。
3)在熔焊的過程種如果是擠壓或者鍛打成型這種鋁合金是比較好焊接,但是鋁是比較活潑的金屬容易在焊接過程種時刻氧化,這種也是給鋁焊增加難度的一個重要原因。
4)鋁是良好的熱導體和散熱體,不管是熔焊還是釺焊,溫度的上溫相對黑色金屬來說就要麻煩很多。
『貳』 鋁材有幾種焊接方法如何焊接
鋁材焊接方法:
1、氣焊和焊條電弧焊方法,設備簡單、操作方便。
氣焊可用於對焊接質量要求不高的鋁薄板及鑄件的補焊。
2、焊條電弧焊可用於鋁合金鑄件的補焊。
3、惰性氣體保護焊(TIG或MIG)方法是應用最廣泛的鋁及鋁合金焊接方法。
4、鋁及鋁合金薄板可採用鎢極交流氬弧焊或鎢極脈沖氬弧焊。
5、鋁及鋁合金厚板可採用鎢極氦弧焊、氬氦混合鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊。
幾乎各種焊接方法都可以用於焊接鋁及鋁合金,但是鋁及鋁合金對各種焊接方法的適應性不同,各種焊接方法有其各自的應用場合。
拓展資料
保護措施
1、焊前用機械或化學方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物;
2、焊接過程中要採用合格的保護氣體進行保護;
3、在氣焊時,採用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
『叄』 2系鋁合金能否用於機械加工
2000系列鋁板的特點是硬抄度較高,其中以銅含量最高,大概在3-5%左右。
2000系列鋁屬於航空鋁材,目前在常規工業中不常應用。
硬鋁:代號2XXX,常用的有2A11、2A12等。
硬鋁有良好的機械性能,強度大(如2A12-T4抗拉強度可達469MPa以上)又便於加工,而且密度小,可作輕型結構材料。
硬鋁的缺點主要有:1)耐蝕性不良,因此不得不在硬鋁板材表面用軋制方法包一層工業純鋁(純鋁厚度占板材厚度3-5%)成為包鋁硬鋁。有包鋁層時強度有所下降。2)固溶處理溫度范圍窄,小於此溫度不能發揮最大強化效果,而超出上限溫度,又有產生晶界「過」的可能使晶粒聚集受到破壞。3)焊接裂紋傾向大,用熔焊法有困難。
應用范圍:航空工業(2014合金),螺絲(2011合金)和使用溫度較高的行業(2017合金)。
『肆』 鋁合金怎麼焊接啊鋁合金怎麼焊接
鋁合金能焊接, 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.
焊絲的選用
1 )焊絲的選用
對於6005A、6082、5083 母材來說,選擇的焊絲牌號為5087/ AlMg4. 5MnZr ,5087 焊絲不僅抗裂性能好,抗氣孔性能優越,而且強度性能也很好。對於焊絲規格的選擇,優先選擇大直徑規格的焊絲。同樣的焊接填充量即同等重量的焊絲,大規格焊絲較小規格焊絲的表面積要小很多,因此,大規格焊絲較小規格焊絲的表面污染要少即氧化區域要小,焊接質量更容易達到要求。另外大直徑焊絲的送絲過程更容易操作。對於8 mm 以下板厚的母材一般採用1. 2 mm直徑的焊絲,對於8 mm 及以上板厚的母材採用1. 6 mm 直徑的焊絲。自動焊機採用1. 6 mm直徑的焊絲。
2 )保護氣體的選用
Ar100 %的特點是電弧穩定、引弧方便,對於8mm以下板厚的母材一般採用Ar100 %進行焊接。對於8 mm 及以上板厚的母材和氣孔要求高的焊縫,採用Ar70 % + He30 %進行焊接。氦氣的特點在於:9 倍於氬氣的導熱性,焊接速度更快,氣孔率減少,熔深增加。厚板焊接時,Ar100 %和Ar70 % +He30 %的熔深狀況見圖1。氣體的流量選擇不是越大越好,流量過大會造成紊流,導致熔池保護不充分,空氣與熔敷金屬發生反應,會改變焊縫組織,使性能下降,而且產生焊接氣孔的傾向增加。
焊前准備
1 )坡口的處理
板厚在3 mm 以下的對接焊縫可不開坡口,只需在焊縫背面倒一0. 5~1 mm 的角即可,這樣有利於氣體的排放和避免背面凹槽。背面是否倒角對焊縫的影響。鋁合金厚板的坡口角度較鋼板的要大。單邊坡口一般採用55°坡口,雙邊坡口採用每邊35°坡口。這樣可以使焊接的可達性提高,同時可降低未熔合缺陷的產生幾率。
對於厚板T 形接頭中的HV 或HY接頭,要求填滿坡口外,再加一個角焊縫,使焊縫總尺寸S 不小於板厚T。厚板T 形接頭焊接要求。
2) 焊前清理工作
焊接鋁合金需要最干凈的准備工作,否則其抗腐蝕能力下降,而且容易產生氣孔。焊接鋁合金應該與焊鋼的習慣徹底區分。焊鋼已經用過的工具,嚴禁焊接鋁合金時使用。清理焊縫區域的氧化膜等雜質,盡可能使用不銹鋼刷或者用丙酮清洗。不能使用砂輪打磨,因為使用砂輪打磨只會使氧化膜熔合在焊材表面,而不會真正去除。而且如果使用硬質砂輪,其中的雜質
會進入焊縫,導致熱裂紋。此外,由於Al2O3 膜在極短的時間內又會重新生成和堆積,為了使氧化膜盡可能少地影響焊縫,清理完畢後應立即施焊。
3) 預熱溫度和層間溫度的控制
對與板厚超過8 mm 的厚板進行焊接時,都要進行焊前預熱,預熱溫度控制在80 ℃~120 ℃之間,層間溫度控制在60 ℃~100 ℃之間。預熱溫度過高,除作業環境惡劣外,還有可能對鋁合金的合金性能造成影響,出現接頭軟化,焊縫外觀成形不良等現象。層間溫度過高還會使鋁焊熱裂紋的產生機率增加。
合理選擇規范參數
1 )焊接電流較大
鋁合金本身的導熱系數大(約為鋼的4 倍) ,散熱快。因此,在相同焊接速度下,焊接鋁合金時的熱輸入量要比焊接鋼材時的熱輸入量大2~4 倍。如果熱輸入量不夠,容易出現熔深不足甚至未熔合的問題,特別是在焊縫起頭的位置。
2) 送絲速度要適當調高
送絲速度是與電流、電壓等規范參數密切相關,並且相互匹配的。當焊接電流提高後,送絲速度也應該相應地提高。
3) 焊接速度的選擇
對於薄板焊縫,為了避免焊縫過熱,一般採用較小的焊接電流和較快的焊接速度;對於厚板焊縫,為使焊縫熔合充分和焊縫氣體充分逸出,採用較大的焊接電流和較慢的焊接速度。
4 )焊槍角度的選擇
在焊接方向上,焊槍角度一般控制在90°左右,過大和過小都會造成焊接缺陷。焊槍角度過大會造成氣體保護不充分而產生氣孔;角度過小還有可能使液鋁達到電弧前端,使電弧不能直接作用於焊縫而產生未熔合。
保護措施
1) 焊前用機械或化學方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物;
2) 焊接過程中要採用合格的保護氣體進行保護;
3) 在氣焊時,採用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
焊後清理
1) 在熱水中用硬毛刷仔細地洗刷焊接接頭。
2) 將焊件在溫度為60~80℃、質量分數為2%~3%的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀溶液中浸洗約5~10min,並用硬毛刷仔細洗刷。或者將焊件放於15~20℃質量分數為10%的硝酸溶液中浸洗10~20min。
3) 在熱水中沖刷洗滌焊件。
4) 將焊件用熱空氣吹乾或在100℃乾燥箱內烘乾。
『伍』 鋁合金怎麼焊接最好
氧化還原。。。
『陸』 焊接6061鋁合金的焊接方法
當6061鋁合金用交流氬弧焊焊接的時候,採用交流氬弧焊機焊接,焊絲選用ER5183焊絲焊接即可。
1、鎢極氬弧焊。鎢極氬弧焊法主要用於鋁合金,是一種較好的焊接方法,不過鎢極氬弧焊設備較復雜,不合適在露天條件下操作。
2、電阻點焊、縫焊。這種焊接方法可以用來焊接厚度在5mm以下的鋁合金薄板。但是在焊接時用的設備比較復雜,焊接電流大、生產率較高,特別適用於大批量生產的零、部件。
3、脈沖氬弧焊。脈沖氬弧焊可以很好的改善在焊接過程中的穩定性可以調節參數來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區小,特別適用於薄板、全位置焊接等場合以及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接。
(6)2系鋁合金如何焊接擴展閱讀:
鋁合金電阻碰焊(點焊)一般只能做5mm厚以下的板材與板材的疊焊,或Φ10mm以下棒材與棒材的疊焊。優勢是焊接成本低,焊接效率高,更方便融入自動化生產線,比如汽車製造就有大量使用,局限性就是能焊接的厚度有限,而且針對不同的產品和結構要製作不同的電極。
氣保焊的鋁合金單面焊雙面成形一般掌握起來比較有難度,對接的板材如果留有間隙就容易焊穿,不留間隙焊縫的背透不容易控制。
國內對於鋁合金的接焊一般也都是交流氬弧焊接方法,但對於厚一些的板材,氬弧的效率會很低,目前在一些考試項目中才會採用熔化極脈沖氣保鋁合金焊接,而且對接板焊接大部分都是仰焊部位,主要應用於動車組鋁合金車體、車架的焊接。
『柒』 6061鋁合金怎麼簡單焊接
6061材質比較特殊焊接性比較差,如果採用簡單一些的方法的話這個用WE53的低溫鋁焊絲很容易解決,版可以去搜搜WE53的相關權操作視頻
「鋁焊技術視頻——WE53低溫鋁焊絲解決鋁板與鋁管的焊接」
即可,可以適合新手來焊接操作
『捌』 焊接鋁怎麼焊接
鋁可以用作焊接金屬殼採用如下焊接方式和焊接材料焊接:
手工電弧焊,就是通俗說的手把電焊,這個情況是比較適合氬弧焊或者氣焊不台好焊接的角度或者焊接材質不好的時候用的焊接方式,需要用直流反接的方式焊接,焊條可以採用適合普通的逆變直流點焊機焊接的WEWELDING555鋁電焊條焊接。
如果說鋁合金最初是在航空工業中嶄露頭角的話,那麼近幾十年來,除航空工業外,在航天、汽車、船舶、橋梁、機械製造、電工、化學工業及低溫裝置中已大量應用鋁及鋁合金,以製造各種部件、油箱、耐蝕容器及導線等。
(8)2系鋁合金如何焊接擴展閱讀:
鋁合金的生產和儲存環境必須防塵、防水、乾燥。環境溫度通常控制在5 ℃以上, 濕度控制在70 %以下。
應盡量保證焊接環境的濕度不能太高,濕度過高會使焊縫中氣孔的產生幾率明顯增加,從而影響焊接質量。空氣的劇烈流動會引起氣體保護不充分,從而產生焊接氣孔,可設置擋風板以避免室內穿堂風的影響。
對焊材的使用應該注意:鋁焊絲要與鋼焊材分開儲存,使用期不超過1a 。焊接完成後,要在焊機中取出焊絲進行密封處理,防止污染。不同材質的送氣軟管抵抗濕氣進入的能力不同,尤其在送氣壓力高時,送氣軟管的影響更明顯。送氣軟管最好使用特富龍軟管。
『玖』 如何把鋁合金零件焊接在一起
鋁合金焊接的幾種先進工藝:攪拌摩擦焊、激光焊、激光- 電弧復合焊、電子束焊。針對於焊接性不好和曾認為不可焊接的合金提出了有效的解決方法,幾種工藝均具有優越性,並可對厚板鋁合金進行焊接。
關鍵詞: 鋁合金 攪拌摩擦焊 激光焊 激光- 電弧復合焊 電子束焊
1 鋁合金焊接的特點
鋁合金由於重量輕、比強度高、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構產品中,採用鋁合金代替鋼板材料焊接,結構重量可減輕50 %以上。
鋁合金焊接有幾大難點:
①鋁合金焊接接頭軟化嚴重,強度系數低,這也是阻礙鋁合金應用的最大障礙;
②鋁合金錶面易產生難熔的氧化膜(Al2O3 其熔點為2060 ℃) ,這就需要採用大功率密度的焊接工藝;
③鋁合金焊接容易產生氣孔;
④鋁合金焊接易產生熱裂紋;
⑤線膨脹系數大,易產生焊接變形;
⑥鋁合金熱導率大(約為鋼的4 倍) ,相同焊接速度下,熱輸入要比焊接鋼材大2~4 倍。
因此,鋁合金的焊接要求採用能量密度大、焊接熱輸入小、焊接速度高的高效焊接方法。
2 鋁合金的先進焊接工藝
針對鋁合金焊接的難點,近些年來提出了幾種新工藝,在交通、航天、航空等行業得到了一定應用,幾種新工藝可以很好地解決鋁合金焊接的難點,焊後接頭性能良好,並可以對以前焊接性不好或不可焊的鋁合金進行焊接。
2. 1 鋁合金的攪拌摩擦焊接
攪拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英國焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固態塑性連接工藝[1~2 ] 。圖1為攪拌摩擦焊接示意圖[3 ] 。其工作原理是用一種特殊形式的攪拌頭插入工件待焊部位,通過攪拌頭高速旋轉與工件間的攪拌摩擦,摩擦產生熱使該部位金屬處於熱塑性狀態,並在攪拌頭的壓力作用下從其前端向後部塑性流動,從而使焊件壓焊在一起。圖2 為攪拌摩擦焊接過程[4 ] 。由於攪拌摩擦焊過程中不存在金屬的熔化,是一種固態連接過程,故焊接時不存在熔焊的各種缺陷,可以焊接用熔焊方法難以焊接的有色金屬材料,如鋁及高強鋁合金、銅合金、鈦合金以及異種材料、復合材料焊接等。目前攪拌摩擦焊在鋁合金的焊接方面研究應用較多。已經成功地進行了攪拌摩擦焊接的鋁合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al - Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。國外已經.進入工業化生產階段,在挪威已經應用此技術焊接快艇上長為20 m 的結構件,美國洛克希德·馬丁航空航天公司用該項技術焊接了鋁合金儲存液氧的低溫容器火箭結構件。
鋁合金攪拌摩擦焊焊縫是經過塑性變形和動態再結晶而形成,焊縫區晶粒細化,無熔焊的樹枝晶,組織細密,熱影響區較熔化焊時窄,無合金元素燒損、裂紋和氣孔等缺陷,綜合性能良好。與傳統熔焊方法相比,它無飛濺、煙塵,不需要添加焊絲和保護氣體,接頭性能良好。由於是固相焊接工藝,加熱溫度低,焊接熱影響區顯微組織變化小,如亞穩定相基本保持不變,這對於熱處理強化鋁合金及沉澱強化鋁合金非常有利。焊後的殘余應力和變形非常小,對於薄板鋁合金焊後基本不變形。與普通摩擦焊相比,它可不受軸類零件的限制,可焊接直焊縫、角焊縫。傳統焊接工藝焊接鋁合金要求對表面進行去除氧化膜,並在48 h 內進行加工,而攪拌摩擦焊工藝只要在焊前去除油污即可,並對裝配要求不高。並且攪拌摩擦焊比熔化焊節省能源、污染小。
攪拌摩擦焊鋁合金也存在一定的缺點:
①鋁合金攪拌摩擦焊接時速度低於熔化焊;
②焊件夾持要求高,焊接過程中對焊件要求加一定的壓力,反面要求有墊板;
③焊後端頭形成一個攪拌頭殘留的孔洞,一般需要補焊上或機械切除;
④攪拌頭適應性差,不同厚度鋁合金板材要求不同結構的攪拌頭,且攪拌頭磨損快;
⑤工藝還不成熟,目前限於結構簡單的構件,如平直的結構、圓形結構。攪拌摩擦焊工藝參數簡單,主要有攪拌頭的旋轉速度、攪拌頭的移動速度、對焊件的壓力及攪拌頭的尺寸等。
2.2 鋁合金的激光焊接
鋁及鋁合金激光焊接技術(Laser Welding) 是近十幾年來發展起來的一項新技術,與傳統焊接工藝相比,它具有功能強、可靠性高、無需真空條件及效率高等特點。其功率密度大、熱輸入總量低、同等熱輸入量熔深大、熱影響區小、焊接變形小、速度高、易於工業自動化等優點,特別對熱處理鋁合金有較大的應用優勢。可提高加工速度並極大地降低熱輸入,從而可提高生產效率,改善焊接質量。在焊接高強度大厚度鋁合金時,傳統的焊接方法根本不可能單道焊透,而激光深熔焊時形成大深度的匙孔,發生匙孔效應,則可以得到實現。
激光焊接鋁合金有以下優點:
①能量密度高,熱輸入低,熱變形量小,熔化區和熱影響區窄而熔深大;
②冷卻速度高而得到微細焊縫組織,接頭性能良好;
③與接觸焊相比,激光焊不用電極,所以減少了工時和成本;
④不需要電子束焊時的真空氣氛,且保護氣和壓力可選擇,被焊工件的形狀不受電磁影響,不產生X 射線;
⑤可對密閉透明物體內部金屬材料進行焊接;
⑥激光可用光導纖維進行遠距離的傳輸,從而使工藝適應性好,配合計算機和機械手,可實現焊接過程的自動化與精密控制。
現在應用的激光器主要是CO2 和YAG 激光器,CO2 激光器功率大,對於要求大功率的厚板焊接比較適合。但鋁合金錶面對CO2 激光束的吸收率比較小,在焊接過程中造成大量的能量損失。YAG激光一般功率比較小,鋁合金錶面對YAG激光束的吸收率相對CO2激光較大,可用光導纖維傳導,適應性強,工藝安排簡單等。
在焊接大厚度鋁合金時,傳統的焊接方法根本不可能單道焊透,而激光深熔焊時形成大深度的匙孔,發生匙孔效應,則可以得到實現。圖3 為激光焊接時的小孔形狀。圖4 為激光深熔焊示意圖[5 ] 。
鋁及鋁合金的激光焊接難點在於鋁及鋁合金對輻射能的吸收很弱,對CO2 激光束(波長為10. 6μm) 表面初始吸收率1. 7 %;對YAG激光束(波長為1. 06 μm)吸收率接近5 %。圖5 為不同金屬對激光的吸收率。比較復雜,高頻引弧時引起電極燒損和電弧擺動,起弧後穩定性不強,同時在電弧的高溫狀態下,電極迅速燒損。但激光與等離子弧復合可明顯提高熔深和焊接速度