氣孔產生原因:鋁焊接氣孔主要是氫進入焊接熔池而形成的。氫來源有:材料、焊絲、保護氣體、送絲機構、焊工的手套和環境濕度太高等,如焊絲被污染、材料及焊絲本身的氧化膜、送絲機構上有油污或汗漬等。預防措施:
6.1.1材料及焊絲內的含氫量≤0.4mL /100g;
6.1.2 被焊件表面應去除油污及氧化膜,存放時間不超過4h。表面清理后應用干燥、潔凈、不起毛的物件覆蓋坡口及兩側;
6.1.3 焊絲盡量使用拋光焊絲,不然處理方法同上;
6.1.4 保護氣體內雜質含量:H2≤0.001%;O2≤0.02%;N2≤0.1%;H2O≤0.02%;
6.1.5保護氣體管路:一般采用不銹鋼管或銅管,軟管采用塑料管而不能用橡膠等易吸水的軟管;焊前應檢查冷卻水管道,確保不會漏水;當環境濕度很大時,應對保護氣體進行加熱對管路進行吹掃;
6.1.6 送絲機構:不得有油污,送絲管采用聚四氟乙烯管或尼龍,并焊前清理管內污染和冷凝水;
6.1.7現場環境:溫度不宜超過25℃,相對濕度不超過50%,保持環境清潔;
6.1.8焊工:工作服裝盡量是白色的,以便能及時發現和清理污染。焊時注意汗水和油漬不要再次污染焊件;
6.1.9 在焊前都應在試板上試焊,以便檢查保護氣體和管路是否合格。
6.1.10 焊接工藝上預防措施:用雙面焊代替單面焊;每道焊縫薄時比厚時有利于氣孔逸出;大直徑焊絲有利于減少氣孔;焊前預熱、焊后緩冷;降低電弧電壓、電流、降低焊接速度,有利于減少氣孔。
6.2 裂紋產生原因:材料焊接性較差;選擇焊絲時沒考慮抗裂性;結構的拘束度過大。預防措施:
6.2.1 對焊接性較差的鋁材在焊接前應考慮其抗裂性而不能只考慮強度;必要時可考慮對焊件進行退火后焊接,焊后再淬火時效。
6.2.2 選擇抗裂紋性好的焊絲,如含Si等低熔點元素的焊絲。
6.2.3 盡量減少焊接接頭的拘束度,合理安排焊接順序,讓焊縫能夠有橫向收縮余量,以減小焊接應力。沒有必要定位焊的就不要焊定位焊,能雙面定位焊的就不要單面定位焊。
6.2.4 盡量面焊為雙面焊。
探傷要求:
1.封頭拼縫焊后應進行RT,成形后再按規定RT或PT。
2.A、B類焊縫一般進行RT。
3.容器上的C、D類焊接接頭進行PT。
4.鋁材表面補焊焊縫進行PT。
5.鋁卡具和拉筋的臨時固定連接焊縫拆除后的焊痕等進行PT。
6.其他圖樣要求探傷的部位。
鋁及鋁合金資料密度低,強度高,熱電導率高,耐腐蝕才能強,具有的物理特性和力學功能,因而廣泛應用于工業商品的焊接構造上。長期以來,因為焊接辦法及焊接技術參數的選擇不當,構成鋁合金零件焊接后因應力過于會集發生嚴峻變形,或因為焊縫氣孔、夾渣、未焊透等缺點,致使焊縫金屬裂紋或原料疏松,嚴峻影響了商品質量及功能。
1.鋁合金焊絲材料特點
鋁是銀白色的輕金屬,具有的塑性、較高的導電性和導熱性,一起還具有抗氧化和抗腐蝕的才能。鋁很簡單氧化發生三氧化二鋁薄膜,在焊縫中簡單發生夾雜物,然后損壞金屬的連續性和均勻性,降低其機械功能和耐腐蝕功能。常見鋁合金母材和焊絲的化學成分及機械功能。
2.鋁合金資料的焊接難點
(1)很簡單氧化。在空氣中,鋁簡單同氧化合,生成細密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm),熔點高(約2050℃),遠遠鋁及鋁合金的熔點(約600℃擺布)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3,約為鋁的1.4倍,氧化鋁薄膜的外表易吸附水分,焊接時,它阻止根本金屬的熔合,很簡單構成氣孔、夾渣、未熔合等缺點,引起焊縫功能降低。
(2)易發生氣孔。鋁和鋁合金焊接時發生氣孔的首要原因是氫,因為液態鋁可溶解很多的氫,而固態鋁幾乎不溶解氫,因而當熔池溫度疾速冷卻與凝結時,氫來不及逸出,簡單在焊縫中構成氣孔。氫氣孔目前難于完全避免,氫的來歷很多,有電弧焊氣氛中的氫,鋁板、焊絲外表吸附空氣中的水分等。實踐,即便氬氣按GB/T4842標準需求,純度到達99.99%以上,但當水分含量到達20ppm時,也會呈現很多的細密氣孔,當空氣相對濕度80%時,焊縫就會顯著呈現氣孔。
(3)焊縫變形和構成裂紋傾向大。鋁的線脹大系數和結晶縮短率約比鋼大兩倍,易發生較大的焊接變形的內應力,對剛性較大的構造將促進熱裂紋的發生。
(4)鋁的導熱系數大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍,因而,焊接鋁和鋁合金時,比焊鋼要耗費更多的熱量。
(5)合金元素的蒸騰的燒損。鋁合金中含有低沸點的元素(如鎂、鋅、錳等),在高溫電弧效果下,很簡單蒸騰燒損,然后改動焊縫金屬的化學成分,使焊縫功能降低。
(6)高溫強度和塑性低。高溫時鋁的強度和塑性很低,損壞了焊縫金屬的成形,有時還簡單構成焊縫金屬塌落和焊穿表象。
(7)無色彩改變。鋁及鋁合金從固態轉為液態時,無顯著的色彩改變,使操作者難以把握加熱溫度。
鎳基合金焊絲焊接注意事項:
1、焊接處須油污、鐵銹、水份等表面雜質。
2、焊接時,采用小線能量,建議采用較低的道間溫度。
3、所使用的氬氣的純度要在以上且氣體的流量控制要適當,通常焊接電流在100-200A時,氣體流量約為10-15L/min。
4、施焊時有適當的設施,否則保護氣體易受風的影響而致氣體保護不良。使焊道劣化而發生氣孔。
5、適當選擇噴嘴及控制鎢電的恰當伸岀長度。