合金的焊接性能是什麼原因
『壹』 鋁合金的焊接性怎麼樣
鋁合金的可焊性極差,乙炔氧氣焊的可能性基本沒有,只能使用氬弧焊和手工電焊。
鋁合金的焊接方法:
1、鋁在空氣中及焊接時極易氧化,生成的氧化鋁(Al2O3)熔點高、非常穩定,不易去除。阻礙母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夾渣、未熔合、未焊透等缺欠。鋁材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊縫產生氣孔。焊接前應採用化學或機械方法進行嚴格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接過程加強保護,防止其氧化。鎢極氬弧焊時,選用交流電源,通過「陰極清理」作用,去除氧化膜。氣焊時,採用去除氧化膜的焊劑。在厚板焊接時,可加大焊接熱量,例如,氦弧熱量大,利用氦氣或氬氦混合氣體保護,或者採用大規范的熔化極氣體保護焊,在直流正接情況下,可不需要「陰極清理」。
2、鋁及鋁合金的熱導率和比熱容均約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍多。鋁的熱導率則是奧氏體不銹鋼的十幾倍。在焊接過程中,大量的熱量能被迅速傳導到基體金屬內部,因而焊接鋁及鋁合金時,能量除消耗於熔化金屬熔池外,還要有更多的熱量無謂消耗於金屬其他部位,這種無用能量的消耗要比鋼的焊接更為顯著,為了獲得高質量的焊接接頭,應當盡量採用能量集中、功率大的能源,有時也可採用預熱等工藝措施。
3、鋁及鋁合金的線膨脹系數約為碳素鋼和低合金鋼的兩倍。鋁凝固時的體積收縮率較大,焊件的變形和應力較大,因此,需採取預防焊接變形的措施。鋁焊接熔池凝固時容易產生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的內應力。生產中可採用調整焊絲成分與焊接工藝的措施防止熱裂紋的產生。在耐蝕性允許的情況下,可採用鋁硅合金焊絲焊接除鋁鎂合金之外的鋁合金。在鋁硅合金中含硅0.5%時熱裂傾向較大,隨著硅含量增加,合金結晶溫度范圍變小,流動性顯著提高,收縮率下降,熱裂傾向也相應減小。根據生產經驗,當含硅5%~6%時可不產生熱裂,因而採用SAlSi條(硅含量4.5%~6%)焊絲會有更好的抗裂性。
4、鋁對光、熱的反射能力較強,固、液轉態時,沒有明顯的色澤變化,焊接操作時判斷難。高溫鋁強度很低,支撐熔池困難,容易焊穿。
5、鋁及鋁合金在液態能溶解大量的氫,固態幾乎不溶解氫。在焊接熔池凝固和快速冷卻的過程中,氫來不及溢出,極易形成氫氣孔。弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊縫中氫氣的重要來源。因此,對氫的來源要嚴格控制,以防止氣孔的形成。
6、合金元素易蒸發、燒損,使焊縫性能下降。
7、母材基體金屬如為變形強化或固溶時效強化時,焊接熱會使熱影響區的強度下降。
8、 鋁為面心立方晶格,沒有同素異構體,加熱與冷卻過程中沒有相變,焊縫晶粒易粗大,不能通過相變來細化晶粒。 焊接方法 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。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。焊條電弧焊可用於鋁合金鑄件的補焊。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。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。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。熔化極氣體保護焊、脈沖熔化極氣體保護焊應用越來越廣泛(氬氣或氬/氦混合氣)
『貳』 鋁合金焊接易變形的原因
鋁合金焊接易變形的原因,是因為鋁容易發生原電池反應,導致焊接變形。
『叄』 關於合金鋼焊接問題
可以啊。你問的不是焊接的問題,是材料運行溫度的問題。材料在些溫度運行沒有問題
『肆』 我想知道鋁合金焊接性能
鋁合金及其焊接性
【摘要】
鋁及鋁合金材料密度低,強度高,熱電導率高,耐腐蝕能力強,具有良好的物理特性和力學性能,因而廣泛應用於工業產品的焊接結構上。鋁合金在車輛部件中的應用情況、發展趨向及其在組焊中存在很多問題。對鋁合金及其異種金屬焊接接頭進行了焊接性試驗研究結果表明,其焊接接頭有滿意的力學性能、抗裂性及抗應力腐蝕性能,適合用於製造輕軌車輛,航空航天領域的廣泛應用。
【關鍵字】
鋁合金 焊接性 氣孔 熱裂紋 等強性
【正文】
雖然已經應用鋁及其合金焊成許多重要產品,但實際上並不是沒有困難,主要的問題有:焊縫中的氣孔、焊接熱裂紋、接頭「等強性」等
鋁合金焊接中的氣孔
氫是鋁及其合金熔焊時產生氣孔的主要原因,已為實踐所證明。弧柱氣氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分都是焊縫氣孔中氫的重要來源。其中,焊絲及母材表面氧化膜的吸附水份,對焊縫氣孔的產生,常常佔有突出的地位。
1.1 弧柱氣氛中水分的影響
弧柱空間總是或多或少存在一定數量的水分,尤其在潮濕季節或濕度大的地區進行焊接時,由弧柱氣氛中水分分解而來的氫,溶入過熱的熔融金屬中,可成為焊縫氣孔的主要原因。這時所形成的氣孔,具有白亮內壁的特徵。
1.2 氧化膜中水分對氣孔的影響
在正常的焊接條件下,焊絲或工件的氧化膜中所吸附的水分將是生成焊縫氣孔的主要原因。而氧化膜不緻密、吸水性強的鋁合金,主要是Al-Mg合金,要比氧化膜緻密的純鋁具有更大的氣孔傾向。因為Al-Mg合金的氧化膜中含有不緻密的MgO,焊接時,在熔透不足的情況下,母材坡口端部未除凈的氧化膜中所吸附的水分,常常是產生焊縫氣孔的主要原因。
1. 3 減少焊縫氣孔的途徑
避免熔池吸氫是消除或減少焊接氣孔的有效方法。為防止焊縫氣孔,可從兩方面著手:第一,限制氫溶入熔融金屬,或者是減少氫的來源,或者減少氫同熔融金屬作用的時間;第二,盡量促使氣孔自熔池逸出。為了在熔池凝固之前使氫以氣泡形式及時排出,這就要改善冷卻條件以增加氫的逸出時間Hidetoshi Fujii等在失重條件下進行焊接試驗,發現氣孔明顯較重力下多。
(1)減少氫的來源
所有使用的焊接材料(包括保護氣體、焊絲、焊條、焊劑等)要嚴格限制含水量,
使用前均需乾燥處理。一般認為,氬氣中的含水量小於0.08%時不易形成氣孔。
(2)控制焊接工藝
焊接工藝參數的影響比較明顯,但其影響規律並不是一個簡單的關系,須進行具體分析。焊接工藝參數的影響主要可歸結為對熔池在高溫存在時間的影響,也就是對氫的溶入時間和氫的析出時間的影響。焊接時,焊接工藝參數的選擇,一方面盡量採用小線能量以減少熔池存在時間,從而減少氣氛中氫的溶入,同時又要能充分保證根部熔合,以利根部氧化膜上的氣泡浮出。所以採用大的焊接電流配合較高的焊接速度是比較有利的。
2. 鋁合金的焊接熱裂紋
鋁及其合金焊接時,焊縫金屬和近縫區所發現的熱裂紋主要是焊縫金屬結晶裂紋,也可在近縫區見到液化裂紋。
2.1 鋁合金焊接熱裂紋的特點
鋁合金屬於典型的共晶型合金,最大裂紋傾向正好同合金的「最大」凝固溫度區間相對應。但是由平衡狀態圖的概念得出的結論和實際情況是有較大出入的。因此,裂紋傾向最大時的合金組元均小於它在合金中的極限溶解度。這是由於焊接時的加熱和冷卻速度都很迅速,使合金來不及建立平衡狀態,在不平衡的凝固條件下,相圖中的固相線一般要向左下方移動,以致在較少的平均濃度下就出現共晶體,且共晶溫度比平衡冷卻過程將有所降低。至於近縫區的「液化裂紋」,同焊縫凝固裂紋一樣,也是與晶間易熔共晶的存在有聯系,但這種易熔共晶夾層並非晶間原已存在的,而是在不平衡的焊接加熱條件下因偏析而熔化形成的,所以稱為晶間「液化」。
2.2 防止焊接熱裂紋的途徑
對於液化裂紋目前還無行之有效的防止措施,一般的辦法是減小近縫區過熱。對於焊縫金屬的結晶裂紋主要是通過合理選定焊縫的合金成分並配合適當的焊接工藝來進行控制。
(1)控製成分
從抗裂角度考慮,調整焊縫合金系統的著眼點在於控制適量的易熔共晶並縮小
結晶溫度區間。由於現有鋁合金均為共晶型合金,少量易熔共晶的存在總是增大凝固裂紋傾向,所以,一般都是使主要合金元素含量超過裂紋傾向最大時的合金成分,以便能產生癒合作用。
(2)在焊絲中添加變質劑
鋁合金焊絲中幾乎都有Ti、Zr、B、V等微量元素,一般都是作為變質劑加入的。不僅可以細化晶粒而改善塑性、韌性,並可顯著提高抗裂性能。Ti、Zr、B、V、Ta等元素的共同特點是都能同鋁形成一系列包晶反應生成細小的難熔質點,可成為液體金屬凝固時的非自發凝固的晶核,從而可以產生細化晶粒的作用。
(3)合理選用焊接工藝參數
焊接工藝參數影響凝固過程的不平衡性和凝固的組織狀態,也影響凝固過程中
的應變增長速度,因而影響裂紋的產生。熱能集中的焊接方法,有利於快速進行焊接過程,可防止形成方向性強的粗大柱狀晶,因而可以改善抗裂性【5】。減小焊接電流、降低拘束度、改善裝配間隙對減小熱裂傾向都是有利的。而焊接速度的提高,促使增大焊接接頭的應變速度,而增大熱裂的傾向。增大焊接速度和和焊接電流,都可促使增大裂紋傾向。
3. 焊接接頭的等強性
時效強化鋁合金,除了Al-Zn-Mg合金,無論是退火狀態下還是時效狀態下焊接,若焊後不經熱處理,強度均低於母材。所有時效強化的鋁合金,焊後不論是否經過時效處理,其接頭塑性均未能達到母材的水平【1】。就焊縫而言,由於是鑄造組織,即使在退火狀態以及焊縫成分同母材基本一樣的條件下,強度可能差別不大,但焊縫塑性一般都不如母材。若焊縫成分不同於母材,焊縫性能將主要決定於所用的焊接材料。為保證焊縫強度與塑性,固溶強化型合金系統要優於共晶型合金系統。一般說來,焊接線能量越大,焊縫性能下降的趨勢也越大【1】。對於熔合區,在時效強化鋁合金焊接時,除了晶粒粗化,還可能因晶界液化而產生顯微裂紋。所以,熔合區的變化主要是惡化塑性。
總之,鋁合金應為具有重量輕、抗腐蝕、易成型等優點;隨著新型硬鋁、超硬鋁等材料的出現使得這類材料的性能不斷提高,因而在航空、航天、高速列車、高速艦艇、汽車等工業製造領域得到了越來越廣泛的應用。同時由於鋁及其合金由於熱膨脹系數大而引起的較大變形;易氧化焊接時需要用惰性氣體保護;易產生氣孔、熱裂紋以及熱影響區的軟化、強度降低問題。為了解決以上問題攪拌摩擦焊作為一種新型的焊接方式逐漸在鋁及其合金的焊接中廣泛之用。深入的研究鋁及其合金的焊接性是開發新型鋁合金及解決其焊接問題的前提。
『伍』 影響鈦合金焊接性能的因素有哪些
?鈦雖然有眾多的抄優良特性,襲其中包括強度高、耐腐蝕性強、密度大、韌性強等等,但是在鈦的生產製造過程中相比較於其他的金屬要難的多,有太多的不明因素影響到鈦合金的焊接過程。那麼,呢?下面天宇鈦業鈦管生產技術員小周來給大家針對氣體及雜質污染對鈦合金焊接性能的影響做個詳細的介紹。 1.氧的影響: 氧這種氣體元素在α相和β相中都是具有較高的溶解度,而且能形成間隙固相深,使用鈦能提高鈦及鈦合金的強度和硬度,使塑性卻顯著降低。為了保證焊接接應的性能,除了在焊接過程中嚴防焊縫和焊按熱影響區發生氧化外,同時還應限制基本金屬及焊絲中的含氧量。 2.碳的影響: 鈦板及鈦合金中常見的雜質包括碳元素,試驗表明,當碳含量為0.13%時,碳因深在α鈦中,焊縫強度極限有些提高,塑性有些下降,但不及氧氮的作用強烈。 如果繼續增加焊縫含碳量時,焊縫容易出現網狀TiC,其數量隨碳含量增高而增多,使焊縫塑性急劇下降。 3.氫的影響: 其實說起氫,很多人不知道,其實它才是氣體雜質中對鈦的機械性能影響最嚴重的因素。
『陸』 鈦合金焊接性能是怎樣的
鈦及鈦合金的焊接性能,具有許多顯著特點,這些焊接特點是由於鈦及鈦合金的物理化學性能決定的。其中氣體及雜質污染對焊接性能的影響
在常溫下,鈦及鈦合金是比較穩定的。但試驗表時,在焊接過程中,液態熔滴和熔池金屬具有強烈吸收氫、氧、氮的作用,而且在固態下,這些氣體已與其發生作用。隨著溫度的升高,鈦及鈦合金吸收氫、氧、氮的能力也隨之明顯上升,大約在250℃左右開始吸收氫,從400℃開始吸收氧,從600℃開始吸收氮,這些氣體被吸收後,將會直接引起焊接接頭脆化,是影響焊接質量的極為重要的因素。
(1)氫的影響 氫是氣體雜質中對鈦的機械性能影響最嚴重的因素。焊縫含氫量變化對焊縫沖擊性能影響最為顯著,其主要原因是隨縫含氫彈量增加,焊縫中析出的片狀或針狀TiH2增多。TiH2強度很低,故片狀或針狀衛HiH2的作用例以缺口,合沖擊性能顯著降低;焊縫含氫量變化對強度的提高及塑性的降低的作用不很時顯。
(2)氧的影響 氧在鈦的α相和β想中都有有較高的熔解度,並能形成間隙固深相,使用權鈦的晶傷口嚴重扭曲,從而提高鈦及鈦合金的硬度和強度,使塑性卻顯著降低。為了保證焊接接應的性能,除了在焊接過程中嚴防焊縫及焊按熱影響區發主氧化外,同時還應限制基本金屬及焊絲中的含氧量。
(3)氮的影響 在700℃以上的高溫下,氮和鈦發生劇作用,形成脆硬的氮化鈦(riN)而且氮與鈦形成間隙固溶體時所引起的晶格歪挪程度,比是量的氧引起的後果更為嚴重,因此,氮對提高工業純鈦焊縫的抗拉強度、硬度,降低焊縫的塑性性能比氧更為顯著。
(4)碳的影響 碳也是鈦及鈦合金中常見的雜質,實驗表明,當碳含量為0.13%時,碳因深在α鈦中,焊縫強度極限有些提高,塑性有些下降,但不及氧氮的作用強烈。但是當進一步提高焊縫含碳量時,焊縫卻出現網狀TiC,其數量隨碳含量增高而增多,使焊縫塑性急劇下降,在焊接應力作用下易出現裂紋。因此,鈦及鈦合金母材的含碳量不大於0.1%,焊縫含碳量不超過母材含碳量。
『柒』 5xxx鋁合金焊接性能為什麼好
隨著高速鐵路在中國的迅速發展,高速火車的製造量也越來越大,時速200km以上的高速火車車廂外皮幾乎全是由鋁合金板及大型鋁合金型材焊接而成,因此需要大量的鋁合金焊絲。目前引進的進口焊絲主要是針對時速300km以下的列車,但隨著火車速度的提高(超過300km/h),需要研發具有高強度和更好焊接性能的焊絲來保障列車的安全。 本文通過制備13種合金焊絲,並運用手工交流TIG焊用其焊接厚度為2.8mm的退火態5083鋁合金薄板,利用金相顯微觀察、室溫拉伸力學性能試驗和掃描電子顯微鏡等手段研究焊絲制備過程中不同階段顯微組織和力學性能,研究了原材料、坩堝塗層、Mg元素含量、不同Mn含量下Zr元素和不同Fe含量下Mn元素含量對焊絲性能的影響,得到如下研究成果: (1)證明原材料純度對焊絲的焊後性能有明顯的影響,提高純度能使焊絲獲得更好的性能,另外熔煉工具塗TiO2也可保證合金在熔煉過程不受污染,保證合金具有高的純度。 (2)當Mg含量在4.5%-5.5%之間變化時,Mg含量達到5.5%的焊絲焊接的焊口力學性能有所提高,強度超過母材的90%(達到287.0MPa),其延伸率達到14.0%。 (3)在不同Mn含量條件下,加入Zr元素制備的鋁合金焊絲焊接5083板材時,其焊口均比未加Zr元素制備的鋁合金焊絲焊接的焊口具有更高的力學性能。其中,在高Mn含量條件下,加入Zr元素制備的鋁合金焊絲焊口強度超過母材的93%(達到295.7MPa),其延伸率達到16.4%,而未加Zr元素制備的鋁合金焊絲焊口強度超過母材的90%(達到286.0MPa),其延伸率達到14.5%。 (4)在不同Fe含量條件下,高Mn含量的鋁合金焊絲焊接5083板材時,其焊口均比低Mn含量的鋁合金焊絲焊接的焊口具有更高的力學性能。其中,在高Fe含量條件下,高Mn含量的鋁合金焊絲焊口強度超過母材的92%(達到293.4MPa),其延伸率達到15.9%,而低Mn含量的鋁合金焊絲焊口強度超過母材的90%(達到285.9MPa),其延伸率達到13.8%。
了解更多請登錄:鐵合金現貸網!
『捌』 焊接性能好,強度高的合金鋼是什麼
鋼材有抄很多種的焊接性能好不好這要看碳當量的。
國際焊接學會推薦的碳當量公式CE(IIW):
CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15(%)
(式中的元素符號均表示該元素的質量分數,下同。)該式主要適用於中、高強度的非調質低合金高強度鋼(σb=500~900
MPa。當板厚小於20
mm,CE(IIW)<0.40%時,鋼材淬硬傾向不大,焊接性良好,不需預熱;CE(IIW)=0.40%~0.60%,特別當大於0.5%時,鋼材易於淬硬,焊接前需預熱。
『玖』 合金用什麼焊接
正確的安放方法是:將釺料放在刀槽上,撒上釺劑,再放硬質合金,在硬質合金頂面沿側面焊縫處再撒上一層釺劑。這樣在釺焊時便於掌握釺焊溫度,減少焊縫外黏附的多餘釺料。
硬質合金與鋼氧-乙炔釺焊的操作技術要點如下。
① 為了防止硬質合金刀片在釺焊過程中脫碳或過燒,要選用碳化焰。
② 釺焊溫度1000℃左右為宜,即硬質合金刀片加熱呈亮紅色。如果刀片呈暗紅色或白亮色時不能釺焊,因為前者溫度過低,後者溫度過高,已出現過燒現象。
③ 焊炬由左向右、由右向左、由上向下反復對刀體進行加熱,使刀體和刀片受熱均勻一致。
④ 釺焊時焊嘴與刀桿的間距約為50mm,焊嘴與刀桿端傾斜角度為110º,這樣可保證有效地利用火焰熱量和加熱平衡。釺焊過程中,要使火焰始終覆蓋在整個釺焊部位,使之與空氣隔離,以防止氧化或產生氣孔。
⑤ 釺焊速度應按刀片的大小來確定。釺焊40鋼與YT15硬質合金車刀應盡量在1min內完成,這樣能有效地防止硬質合金過燒或脫碳。
⑥ 釺焊之後,需用火焰對刀片部位進行加熱,然後慢慢地將焊嘴離開,使焊件緩慢冷卻,以防止裂紋。
釺焊過程中要正確地控制工件的釺焊溫度。釺焊溫度過高,會造成焊縫氧化和含鋅釺料中鋅元素的蒸發;釺焊溫度過低,焊縫會因釺料的流動性不好而偏厚,焊縫內有大量的氣孔和夾渣,這是造成脫焊的主要原因。釺焊溫度應比釺料熔點高30~50℃,這時釺料的流動性、滲透性好,易於滲透布滿整個焊縫。釺料熔化後用紫銅加壓棒將硬質合金沿槽窩往復移動2~3次,以排除焊縫中的熔渣。移動距離約為硬質合金長度的1/3左右。
釺焊後的冷卻速度是影響釺焊裂紋的主要因素之一。冷卻時硬質合金片表面產生瞬時拉應力,硬質合金的抗拉應力大大低於抗壓應力。尤其是YT60、YT30、YG3X等硬質合金釺焊面積較大以及基體小而硬質合金較大的工件,更應注意釺焊後的冷卻速度。通常是將焊後工件立即插入石灰槽或木炭粉槽中,使工件緩慢冷卻。這種方法操作簡單,但是無法控制回火溫度。有條件的可在釺焊後立即將工件放入220~250℃的爐內回火6~8h。採用低溫回火處理能消除部分釺焊應力,減少裂紋和延長硬質合金工具的使用壽命。
『拾』 鋁合金的焊接性能
可以選用適合新手的鋁焊接方法,在網上搜索「威歐丁焊接之WE53低溫鋁焊焊接操作視頻」詳細了解其焊接工作原理及焊接視頻
