怎样防止铝及铝合金产生焊接热裂纹及准备和清理工作的注意事项
发布时间:2022-11-01点击:3026
生产中,可以采取以下措施防止铝及铝合金产生焊接热裂纹:
1、选用热裂纹倾向小的母料,严格控制杂质含量
各种铝合金焊接热裂纹倾向不同。其中热裂纹倾向较小的是工业纯铝和防锈铝。但防锈铝中的Al-Mg合金当Mg的质量分数为2%~ 3%时,热裂倾向也比较大。热处理强化铝合金一般来说热裂纹倾向都比较大。因此,作为焊接结构用的比较多的是防锈铝、2A16(LY16) 及Al-Zn-Mg合金;其次是6A02(LD2)、2A14 (LD10)、2A11(LY11)合金;2A12(LY12)、7A04(LC4)合金则主要用于电阻焊结构。
2、正确选用填充金属
当母材确定以后,正确选用填充材料是防止热裂纹的关键。一般来说,填充金属可以从以下几方面对防止热裂纹发挥作用:
①增加低熔点共晶物数量,对裂纹起“自愈”作用。
例如,对一些热裂纹倾向大的硬铝合金,焊缝成分在原合金系统中进行调整难以奏效,但如果采用ωsi5%的Al-Si焊丝(SAlSi5)焊接,由于能形成较多低熔点共晶物,能够“自愈”,因而有较高的抗热裂纹能力。
②对焊缝进行变质处理。
铝合金的焊丝中几乎都有Ti、Zr、V、B等微量元素,一般都是作为变质剂加入的。这些元素能与Al 形成难熔的金属间化合物的细小微粒,起到非自发结晶核心的作用,因而能细化晶粒,疏散低熔点共晶物,提高焊缝的抗热裂性。
③减小有效的结晶温度区间。
例如,为焊接Al-Cu-Mg 系硬铝而发展的B61焊丝加入了Ni、Mn和Ti元素,Ni 能与Al、Cu发生包晶反应,形成复杂的金属间化合物(CuAlNi),能提高固相线温度,从而使有效结晶温度区间减小,加之,Mn和Ti能细化晶粒,因而能提高焊缝的抗热裂性。
3、正确选择焊接方法和焊接参数
采用热能集中的焊接方法可以实现快速焊接,能防止形成方向性强的粗大的柱状晶,因此可以减小热裂纹倾向,例如TIG或MIG焊接时热烈纹倾向比气焊时小得多。
在焊接参数的选择上,宜选用较小的焊接电流和较慢的焊接速度。因为电流过大不仅使熔池过热、柱状晶粗大,而且会增大熔合比,使热裂纹倾向较大的母材过多地进入焊缝,因而使热裂纹倾向增大;焊接速度过快,则能提高焊缝在结晶过程中的应变速度,也使热裂纹倾向增大。
铝及铝合金焊前应进行哪些准备工作?
⑴焊前清理 清理的目的是去除焊件表面的氧化膜和油污,这是防止产生气孔、夹渣的重要措施。
a 化学清洗 效率高、质量稳定、适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的焊件。化学清洗分浸洗法和擦洗法两种,清洗剂及清洗工艺
b 机械清理 先用有机溶剂(丙酮、松香或汽油)擦拭焊件表面的油污,然后用细铜线刷至表面露出金属光泽,或者用刮刀清理表面。清理后的焊件应在4h内施焊,否则应重新清理。
⑵垫板 为了保证焊透并使焊件不致焊穿或塌陷,焊前可在接缝下面安放垫板。垫板材料可采用石墨、不锈钢或碳钢,表面开一圆弧形槽,以保证反面焊缝成形。⑶预热 对薄、小的焊件一般可以不用预热。焊接厚度超过5mm的焊件时,为了使接缝附近达到所需要的温度,焊前应对焊件进行预热,预热温度为100~300℃。
铝及铝合金焊后应进行哪些清理工作?
焊件焊后留在焊缝及邻近的残存熔剂和焊渣,需要及时清理干净,否则在空气、水分的作用下,残存的溶剂和焊渣会破坏具有防腐作用的氧化铝薄膜,激烈的腐蚀焊件。因此,焊后应立即严格清除焊件上残存的污物。
文章来源:焊接技术