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铝及铝合金焊接方法?如何用氩弧焊接铝合金?


铝合金的钨极氩弧焊

(tig 焊)也称为钨极惰性气体保护电弧焊, 是利用钨极与工件之间形成电 弧产生的大量热量熔化待焊处,外加填充焊丝获得牢固的焊接接头。

氩弧焊焊铝是利用其“阴极雾化”的特点,自行去除氧化膜。钨极及 缝区域由喷嘴中喷出的惰性气体屏蔽保护, 防止焊缝区和周围空气的 反应。

tig 焊工艺适于焊接厚度小于 3 ㎜的薄板,工件变形明显小于 气焊和手弧焊。交流 tig 焊阴有去除氧化膜的清理作用,可以不 用熔剂,避免了焊后残留熔剂、熔渣对接头的腐蚀。接头形式可以不 受限制,焊缝成形良好、表面光亮。氩气流对焊接区的冲刷使接头冷 21 却加快, 改善了接头的组织和性能, 适于全位置焊接。 由于不用熔剂, 焊前清理的要求比其他焊接方法严格。

焊接铝合金较适宜的工艺方法是交流 tig 焊和交流脉冲 tig 焊, 其次是直流反接 tig 焊。

通常,用交流焊接铝合金时可在载流能力、 电弧可控性以及电弧清理作用等方面实现配合, 故大多数铝合金 的 tig 焊都采用交流电源。采用直流正接(电极接负极)时,热量产 生于工件表面,形成深熔透,对尺寸的电极可采用更大的焊接电 流。即使是厚截面也不需预热,且母材几乎不发生变形。虽然很少采 用直流反接(电极接正极)tig 焊方法来焊接铝,但这种方法在连续 焊或补焊薄壁热交换器、管道厚在 2.4 ㎜以下的类似组件时有熔深 浅、电弧容易控制、电弧有良好的净化作用等优点。

1)钨极 钨的熔点是 340℃,是熔点zui高的金属。钨在高温时有强烈的电 子发射能力,在钨电极加入微量稀土元素钍、铈、锆等的氧化物后, 电子逸出功显著降低,载流能力明显提高。铝合金 tig 焊时,钨极作 为电极主要起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作用。常用 钨极材料分纯钨、钍钨及铈钨等。

2)焊接工艺参数 为了获得优良的焊缝成形及焊接质量,应根据焊件的技术要求, 合理地选定焊接工艺参数。

铝合金手工 tig 焊的主要工艺参数有电流 种类、极性和电流大小、保护气体流量、钨极伸出长度、喷嘴至工件 的距离等。自动 tig 焊的工艺参数还包括电弧电压(弧长) 、焊接速度及送丝速度等。

工艺参数是根据被焊材料和厚度,先确定钨极直径与形状、焊 丝直径、保护气体及流量、喷嘴孔径、焊接电流、电弧电压和焊接速 度,再根据实际焊接效果调整有关参数,直至符合使用要求为止。

铝合金 tig 焊工艺参数的选用要点如下①喷嘴孔径与保护气体流量 铝合金 tig 的喷嘴孔径为 5~22 ㎜;保护气体流量一般为 5~15l/min。

②钨极伸出长度及喷嘴至工件的距离 钨极伸出长度:对接焊缝 时一般为 5~6 ㎜,角焊缝时一般为 7~8 ㎜。喷嘴至工件的距离一般 取 10 ㎜左右为宜。

③焊接电流与焊接电压 与板厚、接头形式、焊接位置及焊工技 术水平有关。手工 tig 焊时,采用交流电源,焊接厚度小于 6 ㎜铝合 金时,da焊接电流可根据电极直径 d 按公式 i=(60~65)d 确定。 电弧电压主要由弧长决定,通常使弧长近似等于钨极直径比较合理。

④焊接速度 铝合金 tig 焊时,为了减小变形,应采用较快的焊 接速度。手工 tig 焊一般是焊工根据熔池大小、熔池形状和两侧熔合 情况随时调整焊接速度, 一般的焊接速度为 8~12m/h;自动 tig 焊时, 工艺参数设定之后,在焊接过程中焊接速度一般不变。

⑤焊丝直径 呈正比关系。

交流电特点是负半波(工件为负)时,有阴极清理作用,正半 波(工件为正)时,钨极因发热量低,不容易熔化。为了获得足够的一般由板厚和焊接电流确定,焊丝直径与两者之间 熔深和防止咬边、焊道过宽和随之而来的熔深及焊缝外形失控, 维持短的电弧长度,电弧长度大约等于钨极直径。

为了防止起弧处及收弧处产生裂纹缺陷,有时需要加引弧板和 熄弧板。当电弧稳定燃烧,钨极端部被加热到的温度后,才能将 电弧移入焊接区。 钨极脉冲惰性气体保护焊扩大了 tig 焊的应用范围,特别适用 于焊接精密零件。在焊接时,高脉冲提供大电流值,这是在留间隙的 根部焊接时为完成熔透所需的;低脉冲可冷却熔池,这就可防止接头 根部烧穿。脉冲作用还可以减少向母材的热输入,有利于薄铝件的焊 接。交流钨极脉冲氩弧焊有加热速度快、温度停留时间短、对熔池有 搅拌作用等优点,焊接薄板、硬铝可得到满意的焊接接头。交流钨极 脉冲氩弧焊对仰焊、立焊、管子全位置焊、单面焊双面成形,可以得 到较好的焊接效果。



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