鋁及鋁合金焊接方法?如何用氬弧焊接鋁合金?
鋁合金的鎢極氬弧焊
(tig 焊)也稱為鎢極惰性氣體保護電弧焊, 是利用鎢極與工件之間形成電 弧產生的大量熱量熔化待焊處,外加填充焊絲獲得牢固的焊接接頭。
氬弧焊焊鋁是利用其“陰極霧化”的特點,自行去除氧化膜。鎢極及 縫區域由噴嘴中噴出的惰性氣體屏蔽保護, 防止焊縫區和周圍空氣的 反應。
tig 焊工藝適於焊接厚度小於 3 ㎜的薄板,工件變形明顯小於 氣焊和手弧焊。交流 tig 焊陰有去除氧化膜的清理作用,可以不 用熔劑,避免了焊後殘留熔劑、熔渣對接頭的腐蝕。接頭形式可以不 受限制,焊縫成形良好、表面光亮。氬氣流對焊接區的衝刷使接頭冷 21 卻加快, 改善了接頭的組織和性能, 適於全位置焊接。 由於不用熔劑, 焊前清理的要求比其他焊接方法嚴格。
焊接鋁合金較適宜的工藝方法是交流 tig 焊和交流脈衝 tig 焊, 其次是直流反接 tig 焊。
通常,用交流焊接鋁合金時可在載流能力、 電弧可控性以及電弧清理作用等方面實現配合, 故大多數鋁合金 的 tig 焊都採用交流電源。採用直流正接(電極接負極)時,熱量產 生於工件表面,形成深熔透,對尺寸的電極可採用更大的焊接電 流。即使是厚截面也不需預熱,且母材幾乎不發生變形。雖然很少採 用直流反接(電極接正極)tig 焊方法來焊接鋁,但這種方法在連續 焊或補焊薄壁熱交換器、管道厚在 2.4 ㎜以下的類似組件時有熔深 淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優點。
1)鎢極 鎢的熔點是 340℃,是熔點zui高的金屬。鎢在高溫時有強烈的電 子發射能力,在鎢電極加入微量稀土元素釷、鈰、鋯等的氧化物後, 電子逸出功顯著降低,載流能力明顯提高。鋁合金 tig 焊時,鎢極作 為電極主要起傳導電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。常用 鎢極材料分純鎢、釷鎢及鈰鎢等。
2)焊接工藝參數 為了獲得優良的焊縫成形及焊接質量,應根據焊件的技術要求, 合理地選定焊接工藝參數。
鋁合金手工 tig 焊的主要工藝參數有電流 種類、極性和電流大小、保護氣體流量、鎢極伸出長度、噴嘴至工件 的距離等。自動 tig 焊的工藝參數還包括電弧電壓(弧長) 、焊接速度及送絲速度等。
工藝參數是根據被焊材料和厚度,先確定鎢極直徑與形狀、焊 絲直徑、保護氣體及流量、噴嘴孔徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速 度,再根據實際焊接效果調整有關參數,直至符合使用要求為止。
鋁合金 tig 焊工藝參數的選用要點如下 噴嘴孔徑與保護氣體流量 鋁合金 tig 的噴嘴孔徑為 5∼22 ㎜;保護氣體流量一般為 5∼15l/min。
鎢極伸出長度及噴嘴至工件的距離 鎢極伸出長度:對接焊縫 時一般為 5∼6 ㎜,角焊縫時一般為 7∼8 ㎜。噴嘴至工件的距離一般 取 10 ㎜左右為宜。
焊接電流與焊接電壓 與板厚、接頭形式、焊接位置及焊工技 術水平有關。手工 tig 焊時,採用交流電源,焊接厚度小於 6 ㎜鋁合 金時,da焊接電流可根據電極直徑 d 按公式 i=(60∼65)d 確定。 電弧電壓主要由弧長決定,通常使弧長近似等於鎢極直徑比較合理。
焊接速度 鋁合金 tig 焊時,為了減小變形,應採用較快的焊 接速度。手工 tig 焊一般是焊工根據熔池大小、熔池形狀和兩側熔合 情況隨時調整焊接速度, 一般的焊接速度為 8∼12m/h;自動 tig 焊時, 工藝參數設定之後,在焊接過程中焊接速度一般不變。
焊絲直徑 呈正比關係。
交流電特點是負半波(工件為負)時,有陰極清理作用,正半 波(工件為正)時,鎢極因發熱量低,不容易熔化。為了獲得足夠的一般由板厚和焊接電流確定,焊絲直徑與兩者之間 熔深和防止咬邊、焊道過寬和隨之而來的熔深及焊縫外形失控, 維持短的電弧長度,電弧長度大約等於鎢極直徑。
為了防止起弧處及收弧處產生裂紋缺陷,有時需要加引弧板和 熄弧板。當電弧穩定燃燒,鎢極端部被加熱到的溫度後,才能將 電弧移入焊接區。 鎢極脈衝惰性氣體保護焊擴大了 tig 焊的應用範圍,特別適用 於焊接精密零件。在焊接時,高脈衝提供大電流值,這是在留間隙的 根部焊接時為完成熔透所需的;低脈衝可冷卻熔池,這就可防止接頭 根部燒穿。脈衝作用還可以減少向母材的熱輸入,有利於薄鋁件的焊 接。交流鎢極脈衝氬弧焊有加熱速度快、溫度停留時間短、對熔池有 攪拌作用等優點,焊接薄板、硬鋁可得到滿意的焊接接頭。交流鎢極 脈衝氬弧焊對仰焊、立焊、管子全位置焊、單面焊雙面成形,可以得 到較好的焊接效果。