鋁合金焊接保護(hù)措施
1、焊前用化學(xué)+機(jī)械的方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物,順序是先化學(xué)清洗,后機(jī)械打磨;
2、焊接過程中要采用合格的保護(hù)氣體進(jìn)行保護(hù);
3、在氣焊時(shí),采用熔劑,在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
焊接難點(diǎn)
(1)極易氧化。在空氣中,鋁容易同氧化合,生成致密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm),熔點(diǎn)高(約2050℃),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合金的熔點(diǎn)(約600℃左右)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3,約為鋁的1.4倍,氧化鋁薄膜的表面易吸附水分,焊接時(shí),它阻礙基本金屬的熔合,極易形成氣孔、夾渣、未熔合等缺陷,引起焊縫性能下降。
(2)易產(chǎn)生氣孔。鋁和鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因是氫,由于液態(tài)鋁可溶解大量的氫,而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫,因此當(dāng)熔池溫度快速冷卻與凝固時(shí),氫來不及逸出,容易在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔難于完全避免,氫的來源很多,有電弧焊氣氛中的氫,鋁板、焊絲表面氧化膜吸附空氣中的水分等。實(shí)踐,即使氬氣按GB/T4842標(biāo)準(zhǔn)要求,純度達(dá)到99.99% 以上,但當(dāng)水分含量達(dá)到20ppm時(shí),也會(huì)出現(xiàn)大量的致密氣孔,當(dāng)空氣相對(duì)濕度超過80%時(shí),如果不采取加熱等措施,焊縫就會(huì)明顯出現(xiàn)氣孔。同時(shí),采用小電流慢速焊,加大焊縫冷卻時(shí)間,并利用焊絲電弧進(jìn)行熔池?cái)噭?dòng),可以較好的幫助氣體排出熔池。
(3)焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的線膨脹系數(shù)和結(jié)晶收縮率約比鋼大兩倍,易產(chǎn)生較大的焊接變形的內(nèi)應(yīng)力,對(duì)剛性較大的結(jié)構(gòu)將促使熱裂紋的產(chǎn)生。
(4)鋁的導(dǎo)熱系數(shù)大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍,因此,焊接鋁和鋁合金時(shí),比焊鋼要消耗更多的熱量。
(5)合金元素的蒸發(fā)的燒損。鋁合金中含有低沸點(diǎn)的元素(如鎂、鋅、錳等),在高溫電弧作用下,極易蒸發(fā)燒損,從而改變焊縫金屬的化學(xué)成分,使焊縫性能下降。
(6)高溫強(qiáng)度和塑性低。高溫時(shí)鋁的強(qiáng)度和塑性很低,破壞了焊縫金屬的成形,有時(shí)還容易造成焊縫金屬塌落和焊穿現(xiàn)象。
(7)無色彩變化。鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時(shí),無明顯的顏色變化,使操作者難以掌握加熱溫度
焊后處理
(1)焊后清理 焊后留在焊縫及四周的殘存焊劑和焊渣等會(huì)破壞鋁表面的鈍化膜,有時(shí)還會(huì)腐蝕鋁件,應(yīng)清理干凈。外形簡(jiǎn)單、要求一般的工件可以用熱水沖洗或蒸氣吹刷等簡(jiǎn)單方法清理。要求高而外形復(fù)雜的鋁件,在熱水中用硬毛刷洗擦后,再在60℃~80℃左右、濃度為2%~3%的鉻酐水溶液或溶液中浸洗5 min~10 min,并用硬毛洗擦刷,然后在熱水中沖洗擦滌,用烘箱烘干,或用熱空氣吹干,也可自然干燥。
(2)焊后熱處理 鋁容器一般焊后不要求熱處理。假如所用鋁材在容器接觸的介質(zhì)條件下確有明顯的應(yīng)力腐蝕敏感性,需要通過焊后熱處理以消除較高的焊接應(yīng)力,來使容器上的應(yīng)力降低到產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂的臨界應(yīng)力以下,這時(shí)應(yīng)由容器設(shè)計(jì)文件提出特別要求,才進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理。如需焊后退火熱處理,對(duì)于純鋁、5052、5086、5154、5454、5A02、5A03、5A06等,推薦溫度為345℃;對(duì)于2014、2024、3003、3004、5056、5083、5456、6061、6063、2A12、2A24、3A21等,推薦溫度為415℃;對(duì)于2019、2A11、6A02等,推薦溫度為360℃,根據(jù)工件大小與要求,退火溫度可正向或負(fù)向各調(diào)20℃~30℃,保溫時(shí)間可在0.5 h~2 h之間。
拉絲機(jī)對(duì)電纜線或圓棒的準(zhǔn)備解決質(zhì)量可以同時(shí)危害到標(biāo)準(zhǔn)件,等金屬制品制造業(yè)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。拉絲機(jī)屬于金屬制品機(jī)械設(shè)備行業(yè)硬質(zhì)合金模貝拉絲機(jī),拉絲機(jī)普遍應(yīng)用于不銹鋼線,制繩絲,預(yù)應(yīng)力鋼絲,標(biāo)準(zhǔn)件等金屬制品的生產(chǎn)制造和預(yù)加工處理。
拉絲機(jī)安全操作規(guī)程為了更好地使快速拉絲機(jī)合理運(yùn)作和產(chǎn)品品質(zhì)獲得確保,特制訂本安全操作規(guī)程適用該設(shè)備臺(tái)的任何商品生產(chǎn)制造主題活動(dòng)和維護(hù)保養(yǎng)工作中與實(shí)際操作該高速加工中心的作業(yè)員和保養(yǎng)工作人員,務(wù)必互相配合,合力工作中,及時(shí)處理難題妥善處理。
絲機(jī)也被稱作拔絲機(jī),拉線機(jī)英文名為:drawingmachine,是在工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用中運(yùn)用很廣泛的工業(yè)設(shè)備,普遍應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備生產(chǎn)制造,五金加工,石油化工設(shè)備機(jī)器設(shè)備,塑料,竹板材商品,電線電纜等行業(yè)。
一、熔化極氣體保護(hù)電弧焊的概念及分類
使用熔化電極,以外加氣體作為電弧介質(zhì),并保護(hù)金屬熔滴,焊接熔池和焊接區(qū)高溫金屬的電弧焊方法,稱為熔化極氣體保護(hù)電弧焊。
根據(jù)焊絲材料和保護(hù)氣體的不同,可將其分為以下幾種方法,如圖所示。
按焊絲分類可分為實(shí)芯焊絲焊接和藥芯焊絲焊接。
用實(shí)芯焊絲的惰性氣體(Ar或He)保護(hù)電弧焊法稱為熔化極惰性氣體保護(hù)焊,簡(jiǎn)稱MIG焊(Metal Inert Gas Arc Welding).
用實(shí)芯焊絲的富氬混合氣體保護(hù)電弧焊,簡(jiǎn)稱MAG焊(Metal Active Gas Arc Welding)。
用實(shí)芯焊絲的CO2氣體保護(hù)焊,簡(jiǎn)稱CO2焊。
用藥芯焊絲時(shí),可以用CO2或CO2+Ar混合氣體作為保護(hù)氣體的電弧焊稱為藥芯焊絲氣體保護(hù)焊。
還可以不加保護(hù)氣體,這種方法稱為自保護(hù)電弧焊。
二、普通MIG/MAG焊和CO2焊的區(qū)別
CO2焊的的特點(diǎn)是:成本便宜、生產(chǎn)。但是存在飛濺量大、成型差的缺點(diǎn),因而有些焊接工藝采用普通MIG/MAG焊。
普通MIG/MAG焊是以惰性氣體保護(hù)或以富氬氣體保護(hù)的弧焊方法,而CO2焊卻具有強(qiáng)烈的氧化性,這就決定了二者的區(qū)別和特點(diǎn)。
與CO2焊相比MIG/MAG焊的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1) 飛濺量減少50%以上。在氬或富氬氣體保護(hù)下的焊接電弧穩(wěn)定,不但射滴過渡與射流過渡時(shí)電弧穩(wěn)定,而且在小電流MAG焊的短路過渡情況下,電弧對(duì)熔滴的排斥作用較小,從而了MIG/MAG焊短路過渡的飛濺量減少50%以上。
2) 焊縫成形均勻、美觀。由于MIG/MAG焊熔滴過渡均勻、細(xì)微、穩(wěn)定,所以焊縫成形均勻、美觀。
3) 可以焊接許多活潑金屬及其合金。電弧氣氛的氧化性很弱,甚至無氧化性,MIG/MAG焊不但可以焊接碳鋼、高合金鋼,而且還可以焊接許多活潑金屬及其合金,如:鋁及鋁合金、不銹鋼及其合金、鎂及鎂合金等。
4) 大大地提高了焊接工藝性、焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
三、脈沖MIG/MAG焊和普通MIG/MAG焊的區(qū)別
普通MIG/MAG焊的主要熔滴過渡形式是大電流時(shí)的射流過渡和小電流時(shí)的短路過渡,因而小電流仍存在飛濺量大、成型差的缺點(diǎn),尤其是有些活潑金屬在小電流下無法焊接如鋁及合金、不銹鋼等。
因而出現(xiàn)了脈沖MIG/MAG焊,其熔滴過渡特點(diǎn)是每個(gè)電流脈沖過渡一個(gè)熔滴,就其實(shí)質(zhì)而言屬于射滴過渡。與普通MIG/MAG焊相比其主要特點(diǎn)如下:
1)脈沖MIG/MAG焊的佳熔滴過渡形式是一個(gè)脈沖過渡一個(gè)熔滴。這樣通過調(diào)節(jié)脈沖頻率就能夠改變單位時(shí)間內(nèi)熔滴過渡的滴數(shù),也就是焊絲熔化速度。
2)由于一脈一滴的射滴過渡,熔滴直徑大致與焊絲直徑相等,則熔滴電弧熱較低,也就是熔滴溫度低(與射流過渡和大滴過渡相比)。所以提高了焊絲的熔化系數(shù),也就是提高了焊絲的熔化效率。
3)因熔滴溫度低,所以焊接煙霧少。這樣一方面降低了合金元素的燒損,另一方面改善了施工環(huán)境。
與普通MIG/MAG焊相比其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1)焊接飛濺小,甚至無飛濺。
2)電弧指向性好,適于全位置焊接。
3)焊縫成形良好,熔寬較大,指狀熔深特點(diǎn)減弱,余高小。
4)小電流焊接活潑金屬(如鋁及其合金等)。擴(kuò)大了MIG/MAG焊射流過渡的使用電流范圍。脈沖焊時(shí)焊接電流從射流過渡的臨界電流附近一直到幾十安的較大電流范圍內(nèi)均可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的射滴過渡。
由上述可知脈沖MIG/MAG的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),但是任何事物都不可能無缺的。和普通MIG/MAG相比其不足之處如下:
1) 焊接生產(chǎn)效率習(xí)慣性感覺略低。
2) 對(duì)焊工人員素質(zhì)要求較高。
3) 目前來說焊接設(shè)備價(jià)格較高。
三、脈沖MIG/MAG焊的選用主要工藝決定
針對(duì)以上對(duì)比結(jié)果,脈沖MIG/MAG焊雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)是其它焊無法實(shí)現(xiàn)和比擬的,但是其同樣存在設(shè)備價(jià)格高、生產(chǎn)效率略低、焊工不易掌握的問題。所以脈沖MIG/MAG焊的選用主要由焊接工藝要求決定的。就目前國(guó)內(nèi)的焊接工藝標(biāo)準(zhǔn),以下焊接基本上使用脈沖MIG/MAG焊。
1)碳鋼類。對(duì)焊縫質(zhì)量、外觀要求較高的場(chǎng)合,主要是壓力容器行業(yè),如鍋爐、化工換熱器、中央空調(diào)換熱器,還有水電行業(yè)水輪機(jī)的渦殼等。
2)不銹鋼類。使用小電流(200A以下在此稱小電流,下同)和對(duì)焊縫質(zhì)量、外觀要求較高的場(chǎng)合,如機(jī)車、化工行業(yè)的壓力容器等。
3)鋁及其合金類。使用小電流(200A以下在此稱小電流,下同)和對(duì)焊縫質(zhì)量、外觀要求較高的場(chǎng)合,如動(dòng)車、高壓開關(guān)、空分等行業(yè)。尤其是動(dòng)車,包括南車集團(tuán)四方車輛車、唐山車輛廠和長(zhǎng)客等及為他們外協(xié)加工的小廠家。據(jù)業(yè)內(nèi)消息,到2015年國(guó)內(nèi)所有省會(huì)和人口超過50萬的城市均實(shí)現(xiàn)通動(dòng)車,可見動(dòng)車的需求量之大,焊接工作量和焊接設(shè)備的需求之大。
4)銅及其合金類。根據(jù)目前的了解情況,銅及其合金基本上都使用脈沖MIG/MAG焊(在熔化極氣保焊范圍內(nèi))。