Aufgrund der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aluminium- und Aluminiumlegierungen, wie starke Oxidisierbarkeit, niedriger Schmelzpunkt (660°C), schnelle thermische Leitfähigkeit, großer linearer Expansionskoeffizient, und große schmelzende latente Hitze, In diesem Artikel wird das Schweißen von Aluminium- und Aluminiumlegierungen erörtert.
Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Industrie, Die Verarbeitungstechnologie von Aluminium- und Aluminiumlegierungen hat ebenfalls große Fortschritte gemacht.
Aufgrund der physikalischen und chemischen Eigenschaften von Aluminium- und Aluminiumlegierungen, wie starke Oxidisierbarkeit, niedriger Schmelzpunkt (660°C), schnelle thermische Leitfähigkeit, großer linearer Expansionskoeffizient, und große schmelzende latente Hitze, In diesem Artikel wird das Schweißen von Aluminium- und Aluminiumlegierungen erörtert.
Aluminium ist in der Luft und beim Schweißen sehr leicht zu oxidieren. Das erzeugte Aluminiumoxid hat einen hohen Schmelzpunkt (Sein Schmelzpunkt ist bis zu 2050 ℃, viel höher als der Schmelzpunkt von Aluminium 660 ℃), ist sehr stabil und schwer zu entfernen.
Es behindert das Schmelzen und die Verschmelzung des Elternmaterials. Der Oxidfilm hat ein großes spezifisches Gewicht und ist nicht leicht an die Oberfläche zu schweben.
Es ist einfach, Defekte wie Schlackeneinschlüsse zu erzeugen, unvollständige Fusion, und unvollständiges Eindringen.
Schweißen von Aluminium- und Aluminiumlegierungen
Der Oberflächenoxidfilm aus Aluminium und die Absorption einer großen Menge Feuchtigkeit können leicht Poren in der Schweißnaht verursachen.
Die Anforderungen an das Schweißumfeld dienen hauptsächlich, um die Erzeugung von Poren in der Schweißnaht zu verhindern.
Wenn die relative Luftfeuchtigkeit größer ist als 85% oder die Umgebungstemperatur ist niedrig, Die Tendenz der Poren in der Schweißnaht erhöht sich aufgrund des von der Rille absorbierten Kondenswassers stark stark, die Oberfläche des Schweißdrahtes und die innere Wand der Gaspipeline.
Begrenzen die relative Luftfeuchtigkeit auf weniger als 80%, und die Umgebungstemperatur sollte nicht niedriger als 5 ℃ betragen.
Wenn es die Vorschriften überschreitet, Es sollten geeignete Schutzmaßnahmen ergriffen werden.
(Die relative Luftfeuchtigkeit und Umgebungstemperatur werden innerhalb von 500-1000 mm von der Schweißzahl gemessen).
Im Außenbau, Eine Windschutzscheibe sollte im Allgemeinen eingerichtet werden, um zu verhindern, Dies würde den Gasschutzeffekt beeinflussen und es dem Schweißen ermöglichen, reibungslos fortzufahren.
Vor dem Schweißen, Die Schweißposition sollte streng mit chemischen und mechanischen Methoden behandelt werden.
Die klare Qualität des Oxidfilms auf der Oberfläche des Schweißdrahtes und der Rille ist sehr wichtig, um Mängel wie Poren und nicht verwandte Schweißnähte zu verhindern.
Der Öl- und Oxidfilm im Bereich von 30-50 mm der Groove werden entfernt.
Die Reinigungssequenz und Methode sind wie folgt: Verwenden Sie organische Lösungsmittel wie Aceton oder Kohlenstofftetrachlorid, um Oberflächenöl zu entfernen, und der Reinigungsbereich auf beiden Seiten der Rille sollte nicht weniger als 50 mm betragen.
Der Schweißdraht wird auch nach chemischer Methode gereinigt.
Chemische Reinigung bedeutet, hineinzugen 5-10% Natriumhydroxidlösung bei ca. 70 ° C für 30-60 Sekunden, oder einweichen 5-10% Natriumhydroxidlösung bei Raumtemperatur für 35-J-Falcon-Münzen.
Dann einweichen mit ungefähr ungefähr 15% Hno (Normale Temperatur) für ungefähr 2 Minuten und dann mit warmem Wasser waschen.
Oder mit kaltem Wasser abspülen.
Dann lassen Sie es vollständig trocknen.
Für Schweißkabel, die zuverlässig oberflächen behandelt wurden und nicht oxidiert oder kontaminiert wurden, Die obige Behandlung ist nicht mehr erforderlich und kann direkt verwendet werden.
Die gereinigte Rille und das Schweißdraht sollte vor dem Schweißen nicht kontaminiert sein.
Wenn es keine wirksamen Schutzmaßnahmen gibt, Schweißen sollte innerhalb durchgeführt werden 24 Stunden, Ansonsten sollte es erneut gereinigt werden.
Die Oberfläche der verarbeiteten Rille ist flach, ohne Grat und Flash.
Die Rillenform ist V-förmig, ohne stumpfen Ränder, und der Rillenwinkel beträgt vorzugsweise 70-75 °.
Das Hinternschweißen verschiedener Wandstärken sollte einen Übergangsabschnitt von 140 mm haben.
Die Rille und die nahe gelegene Oberfläche können eingereicht werden, gekratzt, gemahlen oder gereinigt mit a Edelstahl Drahtbürste von etwa 0,2 mm, bis der metallische Glanz freigelegt ist.
Der Reinigungsbereich auf beiden Seiten sollte mindestens 30 mm von der Rand der Rille entfernt sein. Die verwendeten Werkzeuge sollten regelmäßig entfettet werden.
Stärken des Schutzes während des Schweißens, um Oxidation zu verhindern.
Beim Inertgasschweißen des Wolframs, Verwenden Sie die Wechselstromkraft, um den Oxidfilm durch Kathodenreinigung zu entfernen.
Beim Gasschweißen, Verwenden Sie den Fluss, der den Oxidfilm entfernt.
Der für Gasschweißen verwendete Fluss ist Chloride und Fluoride von Elementen wie Kalium, Natrium, Lithium, und Kalzium, das kann den Oxidfilm entfernen.
Beim Schweißen dicker Teller, Die Schweißwärme kann erhöht werden.
Zum Beispiel, Der Heliumbogen hat eine hohe Hitze, und Helium- oder Argon-Helium-Mischgasschutz wird verwendet, oder es wird ein groß angelegter Schmelzelektrodengasabschweißen verwendet.
Im Falle einer gleichmäßigen positiven Verbindung, Die Kathodenreinigung ist nicht erforderlich.
Der Expansionskoeffizient von Aluminium- und Aluminiumlegierungen beträgt etwa doppelt so hoch wie bei Kohlenstoffstahl und niedrigem Alloy-Stahl.
Die Volumenschrumpfungsrate von Aluminium während der Verfestigung ist groß, und die Verformung und der Stress von Schweißern sind groß.
Deswegen, Es sind Maßnahmen zur Verhinderung von Schweißverformungen erforderlich.
Wenn sich der Aluminiumschweißpool verfestigt, Schrumpfhöhlen, Schwindung, Wärmerisse und hoher interner Spannung können leicht erzeugt werden.
In Produktion, Messungen zur Einstellung der Zusammensetzung von Schweißdraht- und Schweißverfahren können angewendet werden, um das Auftreten von Wärmerissen zu verhindern.
Nach der Produktionserfahrung, Schweißdraht mit einem Siliziumgehalt von 4.5% zu 6% wird einen besseren Risswiderstand haben.
Aluminium hat eine starke Fähigkeit, Licht und Wärme zu reflektieren.
Es gibt keine offensichtliche Farbänderung, wenn es von fest zu flüssig wechselt.
Es ist schwierig, den Schmelzstaat während des Schweißens zu beurteilen.
Die Stärke des Hochtemperaturaluminiums ist sehr niedrig, Und es ist schwierig, den geschmolzenen Pool zu unterstützen, Das ist leicht zu kollabieren und durchbrennen.
Die Back -Pad -Methode kann angewendet werden, um das Auftreten dieses Problems zu vermeiden.
Aluminium- und Aluminiumlegierungen können eine große Menge Wasserstoff im flüssigen Zustand auflösen, aber löst sich fast nicht im Feststaat auf.
Im Prozess der Verfestigung und Kühlung des schweißgeschmolzenen Pools, Wasserstoff hat keine Zeit zum Überlauf, und Wasserstoffporen können leicht gebildet werden.
Die Feuchtigkeit in der ARC -Säulenatmosphäre, Die vom Oxidfilm auf der Oberfläche des Schweißmaterials adsorbierte Feuchtigkeit und das Elternmaterial sind alle Wasserstoffquellen in der Schweißnaht.
Deswegen, Die Wasserstoffquelle muss streng kontrolliert werden, um die Bildung von Poren zu verhindern.
In der Rillenverarbeitung werden die mechanische Verarbeitungsmethode angewendet.
Die Oberfläche der verarbeiteten Rille sollte flach sein, ohne Grat und Flash.
Die Rillenform und Größe sollte auf dem Gelenktyp basieren, Elternmaterialdicke, Schweißposition, Schweißmethode, Vorhandensein oder Fehlen von Pads und Verwendung von Bedingungen.
Das Pad kann aus Edelstahl bestehen, Kohlenstoffstahl, Kupferblech, Graphitplatte und andere Materialien, die keinen nachteiligen Einfluss auf die Qualität der Schweißnaht haben.
Die Fehlausrichtung sollte den folgenden Vorschriften entsprechen:
Wenn die Wandstärke s ≤ 5 mm, B ≤ 0,5 mm
Wenn die Wandstärke s>5 mm, B ≤ 0,1 mm und B ≤ 2 mm
Wenn die Wandstärke s ≤ 5 mm, B ≤ 0,5 mm
Wenn die Wandstärke s>5 mm, B ≤ 0,1 mm und B ≤ 2 mm
Schweißring B ≤ 0,2 mm und B ≤ 5 mm
Das Schweißpaar kann außerhalb der Nut angepasst werden oder sich in der Rille befestigen.
Beim Schweißen der Positionierungsschweißnaht, Das ausgewählte Schweißdraht sollte mit dem übergeordneten Material übereinstimmen.
Die Positionierungsschweißung sollte die entsprechende Länge haben, Abstand und Höhe, um sicherzustellen, dass es über ausreichende Festigkeit verfügt und während des Schweißprozesses nicht knackt.
Wenn sich in der Positionierungsschweißnaht Defekte befinden, Sie sollten rechtzeitig behandelt werden.
Für die Wurzelpositionierungsschweißung als Teil der formellen Schweißnaht, Das schwarze Material- und Oxidfilm auf seiner Oberfläche sollte ebenfalls entfernt werden, und die beiden Enden sollten in einen sanften Hang gekürzt werden.
Das übergeordnete Material sollte beim Entfernen der Positionierungsplatte nicht beschädigt werden.
Nach dem Entfernen, Das Restschweißfleisch sollte poliert werden, um mit der Oberfläche des Elternmaterials bündig zu werden.
EIN. Manuelles Wolfram -Inertgasbogenschweißen sollte Wechselstromversorgung verwenden.
Schmelzelektrode Argon -Lichtbogenschweißen sollte eine DC -Stromversorgung verwenden, und der Schweißdraht sollte an die positive Elektrode angeschlossen werden.
B. Um die Schweißverformung zu reduzieren, Eine angemessene Schweißmethode und eine angemessene Sequenz sollten angewendet werden.
Oder starre Fixierung, und der Schrumpfungsrand sollte im Voraus berücksichtigt werden.
C. Vor dem formellen Schweißen, Auf der Testplatte kann ein Oberflächentest durchgeführt werden, und die Prozessparameter können eingestellt werden. Nachdem bestätigt wurde, dass es keine Poren gibt, Das formelle Schweißen kann durchgeführt werden.
D. Unter dem Zustand der Gewährleistung einer guten Penetration und Verschmelzung der Schweißnaht, Hochstrom- und schnelle Schweißgeschwindigkeit sollte so weit wie möglich innerhalb des von den Schweißprozessvorschriften zulässigen Bereichs verwendet werden.
Die laterale Schwungsamplitude des Schweißdrahtes sollte das Dreifache des Durchmessers nicht überschreiten.
E. Wenn es keine besonderen Anforderungen gibt, Die Schweißzeit ist vor dem Schweißen nicht vorgeheizt.
Beim mehrschichtigen Schweißen, Die Zwischenschichttemperatur sollte so niedrig wie möglich sein, vorzugsweise nicht höher als 100 ℃.
F. Während des Wolfram -Inertgasschweißens, Das Ende des Schweißdrahtes sollte den Argonschutzbereich während des Schweißens nicht verlassen, und der Winkel zwischen dem Schweißdraht und der Schweißfläche sollte bei der Fütterung etwa 15 ° betragen.
Der Winkel zwischen der Schweißpistole und der Schweißfläche sollte zwischen 80 ° und 90 ° gehalten werden.
Für vertikale Schweiß- und horizontale Schweißpositionen mit einer Dicke von mindestens 4RAM, wenn die Bedingungen dies zulassen, Das Schweißen der unteren Schicht kann doppelseitig synchrones Argon-Arc-Schweißprozess annehmen.
G. Während des Schweißens, Der Oxidfilm zwischen den Schweißschichten, Übermäßiges Schweißfleisch und andere Schweißfehler müssen entfernt werden.
Für doppelseitige Schweißen oder Schweißnähte für das Bodenschweißen, die Wurzelreinigung erfordern, Die Schweißwurzel sollte mechanisch gereinigt werden.
H. Aluminium-Lichtbogenstarterplatten und Lead-Out-Platten sollten an beiden Enden der Längsschweißung installiert werden.
Nach dem Reinigen der Bogengrube der Längsringschweißung, Es ist auch ratsam, den Bogen auf der Bogenstarterplatte beim Fortsetzung von Schweißen zu entzünden, und warten Sie, bis der Bogen vor dem Schweißen stabil brennt.
ICH. Wenn an der Düse Spitzer befestigt sind, die offensichtlich den Fluss von Argongas behindern, Die Spritzer müssen entfernt werden oder die Düse muss ersetzt werden.
Wenn die Wolframspitze kontaminiert ist oder eine unregelmäßige Form hat, Es muss repariert oder ersetzt werden.
Die Oberflächenreinigung und -bearbeitung müssen gemäß den Methoden durchgeführt werden 1.3 und 1.5 in Abschnitt 1 von diesem Artikel.
Allgemein, Beim Schweißteller mit einer Dicke von 3-4 mm, Es ist nicht notwendig, einen Riss zu machen, und eine Schicht kann gleichzeitig geschweißt werden.
Wenn die Plattendicke ist 5-6 mm, Ein Groove muss gemacht werden, und einseitiges Schweißen und doppelseitige Formen sind erforderlich.
Die Stärke von Aluminium- und Aluminiumlegierungen ist bei hohen Temperaturen sehr niedrig, und die Fließfähigkeit von flüssigem Aluminium ist gut. Insbesondere beim Schweißen durch Oxyacetylen -Gasschweißen, Die Temperatur ist hoch und der Heizbereich ist groß, und das Schweißmetall neigt zum Zusammenbruch.
Beim Schweißteller mit einer Dicke von 3-4 mm, Auf der Rückseite muss ein Pad hinzugefügt werden, und das Pad -Material kann aus Kohlenstoffstahlplatte bestehen.
Wenn die Plattendicke ist 5-6 mm, Ein Groove muss gemacht werden, und beim einseitigen Schweißen und einer doppelseitigen Formung, Auf der Rückseite muss ein Pad mit einer kreisförmigen Rille auf der Oberfläche hinzugefügt werden, um sicherzustellen, dass sich die Rückseite bildet.
Die Dicke des Padmaterials sollte mehr als 12 mm betragen, und das Pad sollte beim Erhitzen während des Schweißens nicht leicht deformiert werden.
Für das Schweißen von 3-4 mm dick ist kein Vorheizen erforderlich Aluminiumplatten.
Wenn die Plattendicke 5-6 mm beträgt, Es kann angemessen vorgewärmt werden, Aber die Temperatur sollte nicht zu hoch sein, Etwa 100 ℃ reicht aus.
Beim Gasschweißen, Verwenden Sie einen Fluss, der den Oxidfilm entfernt.
Der für das Gasschweißen verwendete Fluss ist Chlorid und Fluorid von Elementen wie Kalium, Natrium, Lithium, und Kalzium, das kann den Oxidfilm entfernen.
Der Schweißdraht sollte ausgewählt werden, um das Material des Aluminiumstangens zu entsprechen.
Aluminium hat eine starke Fähigkeit, Licht und Wärme zu reflektieren. Es gibt keine offensichtliche Farbänderung, wenn es von fest zu flüssig wechselt. Es ist schwierig, den Schmelzstaat während des Schweißens zu beurteilen. Die Stärke des Hochtemperaturaluminiums ist sehr niedrig, Und es ist schwierig, den geschmolzenen Pool zu unterstützen, Das ist leicht zu kollabieren und durchbrennen.
Beim Erhitzen, Der Schweißdraht sollte ständig auf der Oberfläche des Schweißs bewegt werden. Einmal geschmolzen, Das kontinuierliche Schweißen sollte sofort durchgeführt werden, ohne in der Mitte eine Pause einzulegen.
Die Schweißgeschwindigkeit sollte schnell sein, und die Fütterungsgeschwindigkeit der Schweißdraht sollte so bleiben. Die Schweißdüse sollte eine kreisförmige Bewegung um die Schweißnaht machen. Während der Schweißdraht nach unten gefüttert wird, Es sollte im Tank gerührt werden, um das flüssige Metall gleichmäßig zu machen.
Der Restfluss und die Schweißschlacke in der Schweißnaht und in der Nähe nach dem Schweißen zerstören den Passivierungsfilm auf der Aluminiumoberfläche, und korrodieren manchmal die Aluminiumteile, Sie sollten also gereinigt werden.
Allgemein, Es kann durch einfache Methoden wie heißes Wasserspülen oder Dampfblasen gereinigt werden.
Mit der Expansion der Aluminium- und Aluminium -Legierungs -Verarbeitungsindustrie, Die Schweißtechnologie verbessert sich ständig und innovativ. Benutzer können unterschiedliche Prozessmethoden entsprechend den Produktionsanforderungen auswählen.
Durch das vollständige Verständnis und Verständnis der Merkmale und Prozessmethoden von Aluminiumlegierungsmaterialien und bestimmten Maßnahmen, Das Schweißen von Aluminiumlegierungsmaterialien kann gut abgeschlossen werden.
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