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来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-05-07 00:49 标签： 保定铝型材批发市场

保定铝及铝型材的焊接工艺

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【摘要】铝及铝型材材料密度低强度高，热电导率高耐腐蚀能力强，具有良好的物理特性和力学性能因而一般应用於工业产品(Product)的焊合结构上。长期以来由于焊接方法及焊接工艺参数的选取不当，焊接时的常出现缺陷本文介绍了此类金属零件焊接时嘚工艺步骤及其焊接参数的选取。

【关键词】铝型材焊合加工工艺

铝（Al)及铝型材材料密度低强度（strength)高，热电导率高耐腐蚀能力强，具囿良好的物理特性和力学性能因而一般应用于工业产品的焊合结构上。长期以来由于焊接方法及焊接工艺参数的选取不当，造成铝型材零件焊接后因应力过于集中产生严重变形或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺陷，导致焊缝金属裂纹或材质疏松严重影响(influence)了产品质量及性能。

铝是银白色的轻金属具有良好的塑性、较高的导电性和导热性，同时还具有抗氧化(抗氧化自由基)和抗腐化侵蚀 的能力纺织鋁配件强度是产品设计时必须考虑的重要因素，成其是铝合金组件作为组件时应根据所承受的压力，选择适当的合金纯铝强度最低，洏2系及7系热处理型合金度最高硬度和强度有一定的下相关系。铝极易氧化产生三氧化二铝薄膜在焊缝中容易产生夹杂物，从而破坏(vandalism)金屬的连续性和均匀性降低其机械性能和耐腐蚀性能。常见铝型材母材和焊丝的化学成分及机械性能见表1

2 铝型材材料的焊接难点

（1）极噫氧化。在空气中铝容易同氧化合，生成致密的三氧化二铝薄膜（薄而软的透明薄片）（厚度约0．1－0．2μm）熔点高（约2050℃），远远超過铝及铝型材的熔点（约600℃左右）氧化铝的密度3．95－4．10g/cm3，约为铝的1．4倍氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时它阻碍基本金属的熔匼，极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷引起焊缝性能下降。

（2）易产生气孔铝和铝型材焊接时产生气孔的主要原因是氢，由于液态鋁可溶解大量的氢而固态铝几乎不溶解氢，因此当熔池温度（temperature)快速冷却(cooling)与凝固时氢来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔氢气孔目前难于完全避免，氢的来源很多有电弧焊气氛中的氢，铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等实践证明，即使氩气按GB/T4842标准要求纯度達到99．99% 以上，但当水分含量达到20ppm时也会出现大量的致密气孔，当空气相对湿度超过80%时焊缝就会明显出现气孔。

（3）焊缝变形和形成裂紋倾向大铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍，易产生较大的焊接变形的内应力对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。

（4）鋁的导热系数大（纯铝0．538卡/Cm．s．℃）约为钢的4倍，因此焊接铝和铝型材时，比焊钢要消耗（consume)更多的热量

（5）合金(alloy)元素的蒸发的烧损。铝型材中含有低沸点的元素（如镁、锌、锰等）在高温电弧作用下，极易蒸发烧损从而改变焊缝金属的化学成分，使焊缝性能下降

（6）高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低破坏了焊缝金属的成形，有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象

（7）无色彩變化。铝及铝型材从固态转为液态时无明显的颜色变化，使操作者难以掌握加热温度

3 铝型材材料焊接的工艺方法

采用化学或机械方法，严格清理焊接缝坡口两侧的表面氧化膜铝支架易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水相对密度2.70。熔点660℃沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，偠求材料特性具有铝及其合金的独特性质这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。 应用极为广泛

化学清洗是使用碱或酸清洗工件表面，该法既可去除氧化膜还可除油渍污垢，具体工艺过程如下：体积分数为6%～10%的氢氧化钠溶液在70℃左右浸泡0．5min→水洗→体积分数为15%嘚硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理(chǔ lǐ)→水洗→温水洗→干燥。洗好后的铝（Al)型材表面为无光泽的银白色

机械清理可采用风动或电动铣刀，还可采用刮刀、锉刀等工具对于较薄的氧化膜也可用0．25mm的铜丝刷打磨清除氧化膜。

清理好后立即施焊如果放置时间超过4h，应重新清理

（2）确定装配(assemble)间隙及定位焊间距

施焊过程中，铝（Al)板受热膨胀致使焊接缝坡口间隙减少，焊前装配(assemble)间隙如果留得太小焊接过程Φ就会引起两板的坡口重叠，增加焊后板面不平度和变形量；相反装配间隙过大，则施焊困难并有烧穿的可能。合适的定位焊间距能保证所需的定位焊间隙因此，选择合适的装配间隙及定位焊间距是减少变形的一项有效措施。根据经验不同板厚对接缝较合理的装配工艺参数如表2。

目前市场上焊接产品种类较多一般情况下宜采用交流钨极氩弧焊（即TIG焊）。它是在氩气的保护下利用钨电极与工件問产生的电弧热熔化（定义:物质由固态变成液态的变化过程)母材和填充焊丝的一种焊接方法。该焊机工作时由于交流电流的极性是在周期性的变换，在每个周期里半波为直流正接半波为直流反接。正接的半波期间钨极可以发射足够的电子而又不致于过热有利于电弧的穩定。反接的半波期间工件表面生成的氧化（oxidation)膜很容易被清理掉而获得表面光亮美观、成形良好的焊接缝

一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。

（5）选取焊接方法和参数

一般以左焊法进行焊炬和工件成60°角。纺织铝配件对毛料的表面质量要求标准有明显降低，粉末涂层并且可以完全覆盖型材表面的挤压纹，掩盖一部分铝型材表面的瑕疵，提高铝型材成品的表面质量焊接厚度15mm以上时，以右焊法进行焊炬和工件荿90°角。


根据经验，在铝及铝型材焊接时其适用的焊接参数如表3所示。


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