アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶接

アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶接

業界の継続的な発展により, アルミニウムとアルミニウム合金の加工技術も大きな進歩を遂げました.

アルミニウムとアルミニウムの合金の物理的および化学的特性のため, 強い酸化性など, 融点が低い (660℃), 高速熱伝導率, 大きな線形膨張係数, そして大きな融解潜熱, この記事では、アルミニウムとアルミニウム合金の溶接について説明します.

1. アルミニウムおよびアルミニウム合金の溶接特性

1.1 酸化フィルム

アルミニウムは、空気中および溶接中に酸化するのが非常に簡単です. 生成された酸化アルミニウムの融点は高いです (その融点は2050年と同じです, アルミニウム660の融点よりもはるかに高い), 非常に安定していて、削除するのが困難です.

それは親素材の融解と融合を妨げます. 酸化フィルムは特異的な重力が大きく、表面に浮くのは簡単ではありません.

スラグ包含などの欠陥を生成するのは簡単です, 不完全な融合, および不完全な浸透.

1.2 毛穴の生成

アルミニウムの表面酸化フィルムと大量の水分の吸収は、溶接に容易に毛穴を引き起こす可能性があります.

溶接環境の要件は、主に溶接中の細孔の生成を防ぐためです.

相対湿度がより大きい場合 85% または周囲温度が低い, 溶接中の細孔の傾向は、溝によって吸収される凝縮された凝縮のために急激に増加します, 溶接線の表面とガスパイプラインの内壁.

相対湿度を未満に制限します 80%, そして、周囲温度は5°より低くないはずです.

規制を超える場合, 適切な保護対策を講じる必要があります.

(相対湿度と周囲温度は、溶接から500〜1000mm以内に測定されます).

屋外建設で, アンモニアアーク溶接中にアルゴンガスが吹き飛ばされるのを防ぐために、通常、フロントガラスを設置する必要があります, ガス保護効果に影響し、溶接がスムーズに進行できるようになります.

1.3 表面のクリーニング

溶接前, 溶接位置は、化学的および機械的な方法で厳密に処理する必要があります.

溶接線と溝の表面にある酸化物膜の明確な品質は、細孔や未使用の溶接などの欠陥を防ぐために非常に重要です.

1.4 化学洗浄方法

溝の30〜50mmの範囲内の油と酸化物のフィルムが除去されます.

クリーニングシーケンスと方法は次のとおりです: アセトンや四塩化炭素などの有機溶媒を使用して、表面油を除去する, そして、溝の両側のクリーニング範囲は50mm以下であってはなりません.

溶接ワイヤも化学法によって洗浄されます.

化学洗浄は浸ることです 5-10% 約70個の水酸化ナトリウム溶液 30-60 秒, または浸します 5-10% 35Jファルコンコインの室温での水酸化ナトリウム溶液.

その後、約で浸します 15% hno (通常の温度) についてのために 2 数分後、温水で洗ってください.

または冷水ですすぎます.

その後、完全に乾燥させます.

確実に表面処理され、酸化または汚染されていない溶接ワイヤの場合, 上記の治療はもはや必要ではなく、直接使用できます.

洗浄前に洗浄した溝と溶接ワイヤを汚染しないでください.

効果的な保護対策がない場合, 溶接は中に実行する必要があります 24 時間, それ以外の場合は、もう一度掃除する必要があります.

1.5 機械処理方法

加工された溝の表面は平らです, バリとフラッシュなし.

溝の形はV字型です, 鈍いエッジなし, 溝の角度は70〜75°です.

異なる壁の厚さのバット溶接には、140mmの遷移セクションが必要です.

溝と近くの表面を提出できます, スクレイプ, で製粉または洗浄した ステンレス鋼 金属光沢が露出するまで約0.2mmのワイヤーブラシ.

両側のクリーニング範囲は、溝の端から30mm以上でなければなりません. 使用されるツールは定期的に脱化する必要があります.

1.6 包括的な保護

酸化を防ぐために、溶接中の保護を強化します.

タングステン不活性ガス溶接の場合, AC電源を使用して、カソードクリーニングを介して酸化物フィルムを除去します.

ガス溶接時, 酸化物膜を除去するフラックスを使用します.

ガス溶接に使用されるフラックスは、カリウムなどの元素の塩化物とフッ化物です, ナトリウム, リチウム, とカルシウム, 酸化フィルムを除去できます.

厚いプレートを溶接するとき, 溶接熱を上げることができます.

例えば, ヘリウムアークには高熱があります, ヘリウムまたはアルゴンヘリウム混合ガス保護が使用されます, または、大規模な融解電極ガスシールド溶接が使用されます.

直接的な現在の正の接続の場合, カソードクリーニングは必要ありません.

1.7 線形膨張係数の影響と予防測定

アルミニウムとアルミニウム合金の膨張係数は、炭素鋼と低合金鋼の約2倍です.

固化中のアルミニウムの体積収縮率は大きい, そして、溶接の変形とストレスは大きいです.

したがって, 溶接変形を防ぐための措置が必要です.

アルミニウム溶接溶融プールが固まると, 収縮キャビティ, 収縮, 熱亀裂と高い内部応力は簡単に生成されます.

生産中, 溶接ワイヤと溶接プロセスの組成を調整する措置を採用して、熱亀裂の発生を防ぐことができます.

生産経験によると, のシリコン含有量を備えた溶接ワイヤ 4.5% に 6% より良い亀裂抵抗があります.

アルミニウムは、光と熱を反射する強力な能力を持っています.

固体から液体に変わるとき、明らかな色の変化はありません.

溶接中に融解状態を判断することは困難です.

高温アルミニウムの強度は非常に低いです, そして、溶融プールをサポートすることは困難です, これは崩壊と燃えたスルーを引き起こすのが簡単です.

この問題の発生を回避するために、バックパッド法を採用できます.

アルミニウムとアルミニウム合金は、液体状態に大量の水素を溶解できます, しかし、ほとんど固体で溶解しないでください.

溶接溶融プールの固化と冷却の過程で, 水素にはオーバーフローする時間がありません, 水素の毛穴は簡単に形成されます.

アークカラムの大気中の水分, 溶接材料と親材料の表面にある酸化物膜に吸着された湿気はすべて溶接中の水素の供給源です.

したがって, 毛穴の形成を防ぐために、水素の供給源を厳密に制御する必要があります.

2. 溶接前の準備

2.1 アルミニウム材料の切断と切断

グルーブ処理は、機械的処理方法を採用しています.

加工された溝の表面は平らでなければなりません, バリとフラッシュなし.

溝の形とサイズは、ジョイントタイプに基づいている必要があります, 親の材料の厚さ, 溶接位置, 溶接方法, パッドと使用条件の有無.

2.2 溶接の背面に一時パッドを追加します

パッドはステンレス鋼で作ることができます, 炭素鋼, 銅板, グラファイトプレートおよび溶接の品質に悪影響を及ぼさない他の材料.

2.3 パイプライン溶接では、内壁をフラッシュする必要があります

不整合は、次の規制に準拠する必要があります:

壁の厚さが5 mm以下の場合, B≤0.5mm

壁の厚さがs>5 mm, B≤0.1mmおよびB≤2mm

2.4 機器と容器の溶接の不整合

壁の厚さが5 mm以下の場合, B≤0.5mm

壁の厚さがs>5 mm, B≤0.1mmおよびB≤2mm

溶接リングB≤0.2mmおよびB≤5mm

3. 溶接プロセス要件

3.1 溶接規制の配置:

溶接ペアは、溝の外側でスポット溶接したり、溝の内側に固定されたりすることができます.

位置決め溶接を溶接するとき, 選択した溶接ワイヤは、親の素材と一致する必要があります.

位置決め溶接には、適切な長さが必要です, 間隔と高さが十分な強度を持ち、溶接プロセス中に割れないことを確認する.

ポジショニング溶接に欠陥が見つかった場合, それらは時間内に処理する必要があります.

正式な溶接の一部としてのルート位置決め溶接用, その表面上の黒い材料と酸化フィルムも除去する必要があります, そして、両端は穏やかな斜面にトリミングする必要があります.

配置プレートを取り外すときは、親素材を損傷しないでください.

取り外し後, 残留溶接肉は、親素材の表面と洗い流すために磨かれる必要があります.

3.2 溶接プロセス要件:

あ. 手動タングステン不活性ガスアーク溶接はAC電源を使用する必要があります.

融解電極アルゴンアーク溶接はDC電源を使用する必要があります, 溶接ワイヤは正の電極に接続する必要があります.

B. 溶接変形を減らすため, 合理的な溶接方法とシーケンスを採用する必要があります.

または剛性固定, そして、収縮マージンを事前に考慮する必要があります.

C. 正式な溶接前, テストプレートで表面テストを実行できます, プロセスパラメーターを調整できます. 毛穴がないことを確認した後, 正式な溶接を実行できます.

D. 良好な浸透と溶接の融合を確保する条件下, 高電流および高速溶接速度は、溶接プロセス規制で許可された範囲内で可能な限り使用する必要があります.

溶接ワイヤの横方向の振幅は、その直径の3倍を超えてはなりません.

E. 特別な要件がない場合, 溶接は溶接前に予熱されていません.

多層溶接の場合, 層間温度はできるだけ低くする必要があります, 好ましくは100℃以下ではありません.

F. タングステン不活性ガス溶接中, 溶接ワイヤの端は、溶接中にアルゴン保護エリアを離れないでください, そして、溶接ワイヤと溶接面の間の角度は、給餌するときは約15°でなければなりません.

溶接ガンと溶接面の間の角度は、80°から90°の間に維持する必要があります.

垂直溶接と4ram以上の厚さの水平溶接位置の場合, 条件が許可されている場合, 一番下のレイヤー溶接は、両面同期アルゴンアーク溶接プロセスを採用できます.

g. 溶接中, 溶接層の間の酸化膜, 過度の溶接肉およびその他の溶接欠陥を除去する必要があります.

ルートクリーニングを必要とするボトム溶接用の両面溶接または溶接用, 溶接根は機械的に掃除する必要があります.

H. アルミニウムアークスタータープレートと鉛プレートは、縦方向の溶接の両端に設置する必要があります.

縦方向のリング溶接のアークピットを掃除した後, また、溶接を継続するときは、アークスタータープレートのアークに点火することをお勧めします, 溶接前にアークが安定して燃えるまで待ちます.

私. アラゴンガスの流れを明らかに妨げるノズルにスパッタが付いているとき, スパッタを取り外すか、ノズルを交換する必要があります.

タングステンの先端が汚染されているか、不規則な形をしているとき, 修理または交換する必要があります.

4. エンジニアリングの例

4.1 溶接前の準備

表面の洗浄と機械加工は、方法に従って実行するものとします 1.3 そして 1.5 セクションで 1 この記事の.

4.2 アルミニウムバスバー導体

一般的に, 厚さのプレートを溶接するとき 3-4 mm, 亀裂を作る必要はありません, 一度に1つの層を溶接できます.

プレートの厚さがあるとき 5-6 mm, 溝を作る必要があります, 片面溶接と両面形成が必要です.

4.3 パッド

アルミニウム合金とアルミニウム合金の強度は、高温で非常に低いです, そして、液体アルミニウムの流動性は良いです. 特に、オキシアセチレンガス溶接による溶接の場合, 温度が高く、加熱範囲が大きい, そして、溶接金属は崩壊しやすいです.

厚さのプレートを溶接するとき 3-4 mm, パッドを背面に追加する必要があります, パッド材料は炭素鋼板で作ることができます.

プレートの厚さがあるとき 5-6 mm, 溝を作る必要があります, 片面溶接と両面形成の溶接の場合, 表面に円形の溝があるパッドを背面に追加する必要があります。.

パッド材料の厚さは12mm以上でなければなりません, そして、溶接中に加熱したときにパッドを簡単に変形させないでください.

4.4 溶接前に予熱します

厚さ3〜4mmの溶接には予熱は必要ありません アルミニウム板.

プレートの厚さが5〜6mmの場合, 適切に予熱することができます, しかし、温度が高すぎてはいけません, 約100℃で十分です.

4.5 フラックス

ガス溶接時, 酸化物膜を除去するフラックスを使用します.

ガス溶接に使用されるフラックスは、塩化物とカリウムなどの元素のフッ化物です, ナトリウム, リチウム, とカルシウム, 酸化フィルムを除去できます.

4.6 溶接ワイヤ

アルミニウムバーの材料に合わせて溶接ワイヤを選択する必要があります.

4.7 溶接

アルミニウムは、光と熱を反射する強力な能力を持っています. 固体から液体に変わるとき、明らかな色の変化はありません. 溶接中に融解状態を判断することは困難です. 高温アルミニウムの強度は非常に低いです, そして、溶融プールをサポートすることは困難です, これは崩壊と燃えたスルーを引き起こすのが簡単です.

加熱するとき, 溶接ワイヤは常に溶接の表面に移動する必要があります. 溶けたら, 継続的な溶接は、中央で一時停止することなく、すぐに実行する必要があります.

溶接速度は高速になるはずです, そして、溶接ワイヤの供給速度が維持されるはずです. 溶接ノズルは溶接の周りに円を描くようにするはずです. 溶接ワイヤが下方に供給されている間, 液体金属均一を作るためにタンクで攪拌する必要があります.

4.8 溶接後のクリーニング

溶接後の残留フラックスと溶接スラグは、溶接後に溶接後に残っています。, 時にはアルミニウムの部品を腐食させます, だから彼らは掃除されるべきです.

一般的に, お湯の洗浄や蒸気吹きなどの簡単な方法で掃除できます.

5. 結論

アルミニウムおよびアルミニウム合金加工業界の拡大により, 溶接技術は常に改善され、革新的です. ユーザーは、生産ニーズに応じてさまざまなプロセス方法を選択できます.

アルミニウム合金材料の特性とプロセス方法を完全に理解し理解し、特定の測定を行うことにより, アルミニウム合金材料の溶接はよく完了することができます.