Zváranie zliatiny hliníka a hliníka

Zváranie zliatiny hliníka a hliníka

S neustálym rozvojom priemyslu, veľký pokrok zaznamenala aj technológia spracovania hliníka a hliníkových zliatin.

Kvôli fyzikálnym a chemickým vlastnostiam zliatiny hliníka a hliníka, ako je silná oxidabilita, bod (660℃), rýchla tepelná vodivosť, veľký koeficient rozširovania lineárneho rozširovania, a veľké topiace sa latentné teplo, Tento článok pojednáva o zváraní hliníkových a hliníkových zliatin.

1. Zváracie vlastnosti hliníka a hliníkových zliatin

1.1 Oxidový film

Hliník veľmi ľahko oxiduje na vzduchu a pri zváraní. Generovaný oxid hlinitý má vysokú teplotu topenia (jeho bod topenia je až 2050 ℃, oveľa vyššia ako teplota topenia hliníka 660 ℃), je veľmi stabilný a ťažko odstrániteľný.

Bráni taveniu a fúzii základného materiálu. Oxidový film má veľkú špecifickú hmotnosť a nie je ľahké vyplávať na povrch.

Je ľahké vytvoriť defekty, ako je inklúzia trosky, neúplná fúzia, a neúplná penetrácia.

1.2 Tvorba pórov

Povrchový oxidový film hliníka a absorpcia veľkého množstva vlhkosti môžu ľahko spôsobiť póry vo zvare.

Požiadavky na prostredie zvárania spočívajú najmä v zamedzení tvorby pórov vo zvare.

Keď je relatívna vlhkosť vzduchu väčšia ako 85% alebo je okolitá teplota nízka, tendencia pórov vo zvare sa prudko zvýši v dôsledku kondenzovanej vody absorbovanej drážkou, povrchu zváracieho drôtu a vnútornej steny plynovodu.

Obmedzte relatívnu vlhkosť na menej ako 80%, a okolitá teplota by nemala byť nižšia ako 5 ℃.

Ak prekračuje predpisy, mali by sa prijať vhodné ochranné opatrenia.

(Relatívna vlhkosť a teplota okolia sa merajú v rozmedzí 500-1000 mm od zvarenca).

Vo vonkajšej stavbe, predné sklo by sa malo vo všeobecnosti nastaviť tak, aby sa zabránilo odfúknutiu argónového plynu počas oblúkového zvárania amoniakom, čo by ovplyvnilo účinok ochrany plynu a umožnilo by hladký priebeh zvárania.

1.3 Čistenie povrchu

Pred zváraním, poloha zvaru by mala byť prísne ošetrená chemickými a mechanickými metódami.

Čistá kvalita oxidového filmu na povrchu zváracieho drôtu a drážky je veľmi dôležitá, aby sa predišlo defektom, ako sú póry a netavené zvary.

1.4 Chemický spôsob čistenia

Olejový a oxidový film v rozsahu 30-50 mm drážky sa odstráni.

Postup a spôsob čistenia sú nasledovné: Na odstránenie povrchového oleja použite organické rozpúšťadlá, ako je acetón alebo tetrachlórmetán, a rozsah čistenia na oboch stranách drážky by nemal byť menší ako 50 mm.

Zvárací drôt sa čistí aj chemickou metódou.

Chemické čistenie je vsiaknuť 5-10% roztoku hydroxidu sodného pri teplote asi 70 °C 30-60 sekúnd, alebo vsiaknuť 5-10% roztoku hydroxidu sodného pri izbovej teplote pre 35J-falcon mince.

Potom namočte s cca 15% HNO (normálna teplota) pre asi 2 minút a potom umyte teplou vodou.

Alebo opláchnite studenou vodou.

Potom nechajte úplne vyschnúť.

Pre zváracie drôty, ktoré boli spoľahlivo povrchovo upravené a neboli zoxidované ani znečistené, vyššie uvedené ošetrenie už nie je potrebné a možno ich použiť priamo.

Vyčistená drážka a zvárací drôt by nemali byť pred zváraním znečistené.

Ak neexistujú účinné ochranné opatrenia, zváranie by sa malo vykonávať v rámci 24 hodiny, inak by sa mal znova vyčistiť.

1.5 Mechanická metóda spracovania

Povrch opracovanej drážky je rovný, bez otrepov a blesku.

Tvar drážky má tvar V, bez tupých hrán, a uhol drážky je výhodne 70-75°.

Zváranie na tupo rôznych hrúbok stien by malo mať prechodový úsek 140 mm.

Drážku a blízky povrch je možné opilovať, škrabaný, frézované alebo čistené a nehrdzavejúca oceľ drôtenou kefou asi 0,2 mm, kým sa neobjaví kovový lesk.

Rozsah čistenia na oboch stranách by nemal byť menší ako 30 mm od okraja drážky. Používané nástroje by sa mali pravidelne odmasťovať.

1.6 Komplexná ochrana

Posilnite ochranu počas zvárania, aby ste zabránili oxidácii.

Pri zváraní volfrámovým inertným plynom, použite striedavý prúd na odstránenie oxidového filmu čistením katódy.

Pri zváraní plynom, použite tavidlo, ktoré odstraňuje oxidový film.

Tavivo používané na zváranie plynom sú chloridy a fluoridy prvkov, ako je draslík, sodík, lítium, a vápnik, ktorý môže odstrániť oxidový film.

Pri zváraní hrubých plechov, zváracie teplo sa môže zvýšiť.

Napríklad, héliový oblúk má vysokú teplotu, a používa sa ochrana héliom alebo zmesou argón-hélium, alebo sa používa zváranie v ochrannej atmosfére taviacej elektródy vo veľkom meradle.

V prípade jednosmerného prúdu kladné zapojenie, čistenie katódy nie je potrebné.

1.7 Vplyv a preventívne opatrenia koeficientu lineárnej rozťažnosti

Koeficient rozťažnosti hliníka a hliníkových zliatin je približne dvojnásobný v porovnaní s uhlíkovou oceľou a nízkolegovanou oceľou.

Miera objemového zmrštenia hliníka počas tuhnutia je veľká, a deformácia a napätie zvarencov sú veľké.

Preto, sú potrebné opatrenia na zabránenie deformácii pri zváraní.

Keď roztavený bazén zvárania hliníka stuhne, zmršťovacie dutiny, zmršťovanie, ľahko vznikajú tepelné trhliny a vysoké vnútorné napätie.

Vo výrobe, možno prijať opatrenia na úpravu zloženia zváracieho drôtu a procesu zvárania, aby sa zabránilo vzniku tepelných trhlín.

Podľa skúseností z výroby, zvárací drôt s obsahom kremíka 4.5% do 6% bude mať lepšiu odolnosť voči prasknutiu.

Hliník má silnú schopnosť odrážať svetlo a teplo.

Pri zmene z pevnej látky na kvapalnú nedochádza k žiadnej viditeľnej zmene farby.

Je ťažké posúdiť stav tavenia počas zvárania.

Pevnosť vysokoteplotného hliníka je veľmi nízka, a je ťažké podoprieť roztavený bazén, ktorý ľahko spôsobí kolaps a prepálenie.

Aby sa predišlo výskytu tohto problému, je možné použiť metódu vycpávky chrbta.

Hliník a hliníkové zliatiny dokážu rozpustiť veľké množstvo vodíka v kvapalnom stave, ale takmer sa nerozpúšťajú v pevnom stave.

V procese tuhnutia a chladenia zvarovej taveniny, vodík nemá čas pretekať, a ľahko sa tvoria vodíkové póry.

Vlhkosť v atmosfére stĺpca oblúka, vlhkosť adsorbovaná oxidovým filmom na povrchu zváracieho materiálu a základného materiálu sú všetky zdroje vodíka vo zvare.

Preto, zdroj vodíka musí byť prísne kontrolovaný, aby sa zabránilo tvorbe pórov.

2. Príprava pred zváraním

2.1 Rezanie a rezanie hliníkových materiálov

Spracovanie drážok využíva metódu mechanického spracovania.

Povrch spracovanej drážky by mal byť rovný, bez otrepov a blesku.

Tvar a veľkosť drážky by mali byť založené na type spoja, hrúbka základného materiálu, zváracia poloha, metóda zvárania, prítomnosť alebo neprítomnosť podložiek a podmienky použitia.

2.2 Pridajte dočasnú podložku na zadnú časť zvaru

Podložka môže byť vyrobená z nehrdzavejúcej ocele, uhlíkovej ocele, medený plech, grafitová doska a iné materiály, ktoré nemajú nepriaznivý vplyv na kvalitu zvaru.

2.3 Zvary potrubia vyžadujú, aby bola vnútorná stena zarovnaná

Vychýlenie by malo byť v súlade s nasledujúcimi predpismi:

Keď je hrúbka steny S≤5 mm, b ≤ 0,5 mm

Keď hrúbka steny S>5 mm, b ≤ 0,1 mm a b ≤ 2 mm

2.4 Nesúososť zvarov zariadenia a kontajnera

Keď je hrúbka steny S≤5 mm, b ≤ 0,5 mm

Keď hrúbka steny S>5 mm, b ≤ 0,1 mm a b ≤ 2 mm

Zvárací krúžok b≤0,2 mm a b≤5 mm

3. Požiadavky na proces zvárania

3.1 Predpisy pre polohovanie zvarov:

Zvarenec môže byť bodovo zvarený mimo drážky alebo bodovo pripevnený vo vnútri drážky.

Pri zváraní polohovacieho zvaru, vybraný zvárací drôt by mal zodpovedať základnému materiálu.

Polohovací zvar by mal mať vhodnú dĺžku, rozstup a výšku, aby sa zabezpečilo, že má dostatočnú pevnosť a počas procesu zvárania nepraská.

Ak sa zistia chyby v polohovacom zvare, treba ich riešiť včas.

Pre koreňový polohovací zvar ako súčasť formálneho zvaru, čierny materiál a oxidový film na jeho povrchu by sa mal tiež odstrániť, a dva konce by mali byť orezané do mierneho sklonu.

Základný materiál by sa pri odstraňovaní polohovacej dosky nemal poškodiť.

Po odstránení, zvyšky zvaru by mali byť vyleštené tak, aby boli v jednej rovine s povrchom základného materiálu.

3.2 Požiadavky na proces zvárania:

A. Ručné oblúkové zváranie volfrámovým inertným plynom by malo používať napájanie striedavým prúdom.

Zváranie argónovým oblúkom tavnou elektródou by malo používať jednosmerné napájanie, a zvárací drôt by mal byť pripojený ku kladnej elektróde.

B. Aby sa znížila deformácia zvárania, mala by sa prijať primeraná metóda a poradie zvárania.

Alebo tuhá fixácia, a hranica zmrštenia by sa mala zvážiť vopred.

C. Pred formálnym zváraním, na skúšobnej platni sa môže vykonať skúška povrchovej úpravy, a parametre procesu je možné upraviť. Po potvrdení, že neexistujú žiadne póry, je možné vykonať formálne zváranie.

D. Pod podmienkou zabezpečenia dobrého prieniku a tavenia zvaru, vysoký prúd a vysoká rýchlosť zvárania by sa mali používať čo najviac v rozsahu povolenom predpismi o procese zvárania.

Amplitúda bočného výkyvu zváracieho drôtu by nemala presiahnuť trojnásobok jeho priemeru.

E. Ak neexistujú žiadne špeciálne požiadavky, zvarenec sa pred zváraním nepredhrieva.

Pri viacvrstvovom zváraní, teplota medzivrstvy by mala byť čo najnižšia, najlepšie nie viac ako 100 ℃.

F. Pri zváraní volfrámovým inertným plynom, koniec zváracieho drôtu by počas zvárania nemal opustiť oblasť ochrany argónu, a uhol medzi zváracím drôtom a povrchom zvaru by mal byť pri podávaní asi 15°.

Uhol medzi zváracou pištoľou a povrchom zvaru by mal byť udržiavaný medzi 80° a 90°.

Pre vertikálne zváranie a horizontálne zváranie polohy s hrúbkou nie menšou ako 4ram, keď to podmienky dovolia, zváranie spodnej vrstvy môže prijať obojstranný synchrónny proces zvárania argónovým oblúkom.

G. Počas zvárania, oxidový film medzi vrstvami zvaru, je potrebné odstrániť nadmerné množstvo zvaru a iné chyby zvárania.

Pre obojstranné zváranie alebo zvary pre spodné zváranie, ktoré vyžadujú čistenie koreňov, koreň zvaru by sa mal čistiť mechanicky.

H. Na oboch koncoch pozdĺžneho zvaru by mali byť nainštalované hliníkové štartovacie dosky a vyvádzacie dosky.

Po vyčistení oblúkovej jamy pozdĺžneho prstencového zvaru, pri pokračovaní vo zváraní je tiež vhodné zapáliť oblúk na štartovacej doske oblúka, a pred zváraním počkajte, kým oblúk stabilne horí.

ja. Keď sú na tryske pripevnené rozstreky, ktoré zjavne bránia prúdeniu argónového plynu, rozstreky musia byť odstránené alebo tryska musí byť vymenená.

Keď je volfrámový hrot kontaminovaný alebo má nepravidelný tvar, musí byť opravený alebo vymenený.

4. Inžinierske príklady

4.1 Príprava pred zváraním

Čistenie povrchu a opracovanie sa vykonáva podľa metód 1.3 a 1.5 v sekcii 1 tohto článku.

4.2 Hliníkový prípojnicový vodič

Všeobecne, pri zváraní plechov s hrúbkou 3-4 mm, nie je potrebné robiť trhlinu, a je možné zvárať jednu vrstvu naraz.

Keď je hrúbka plechu 5-6 mm, je potrebné urobiť drážku, a vyžaduje sa jednostranné zváranie a obojstranné tvárnenie.

4.3 Pad

Pevnosť hliníka a hliníkových zliatin je pri vysokých teplotách veľmi nízka, a tekutosť tekutého hliníka je dobrá. Predovšetkým pri zváraní kyslíko-acetylénovým plynovým zváraním, teplota je vysoká a rozsah ohrevu je veľký, a zvarový kov je náchylný na zrútenie.

Pri zváraní plechov s hr 3-4 mm, na zadnú stranu je potrebné pridať podložku, a materiál podložky môže byť vyrobený z dosky z uhlíkovej ocele.

Keď je hrúbka plechu 5-6 mm, je potrebné urobiť drážku, a pri zváraní jednostranné zváranie a obojstranné tvárnenie, Na zadnej strane je potrebné pridať podložku s kruhovou drážkou na povrchu, aby sa zabezpečilo tvarovanie rubovej strany.

Hrúbka materiálu podložky by mala byť väčšia ako 12 mm, a podložka by sa nemala ľahko deformovať pri zahrievaní počas zvárania.

4.4 Predhrievanie pred zváraním

Pri zváraní hrúbky 3-4 mm nie je potrebný žiadny predhrievanie hliníkové dosky.

Keď je hrúbka dosky 5-6 mm, dá sa vhodne predhriať, ale teplota by nemala byť príliš vysoká, asi 100 ℃ stačí.

4.5 Flux

Pri zváraní plynom, použite tavidlo, ktoré odstráni oxidový film.

Tavivo používané na zváranie plynom je chlorid a fluorid prvkov, ako je draslík, sodík, lítium, a vápnik, ktorý môže odstrániť oxidový film.

4.6 Zvárací drôt

Zvárací drôt by mal byť vybraný tak, aby zodpovedal materiálu hliníkovej tyče.

4.7 Zváranie

Hliník má silnú schopnosť odrážať svetlo a teplo. Pri zmene z pevnej látky na kvapalnú nedochádza k žiadnej viditeľnej zmene farby. Je ťažké posúdiť stav tavenia počas zvárania. Pevnosť vysokoteplotného hliníka je veľmi nízka, a je ťažké podoprieť roztavený bazén, ktorý ľahko spôsobí kolaps a prepálenie.

Pri zahrievaní, zvárací drôt by sa mal neustále pohybovať po povrchu zvarenca. Raz roztopené, nepretržité zváranie by sa malo vykonať okamžite bez prestávky v strede.

Rýchlosť zvárania by mala byť vysoká, a rýchlosť podávania zváracieho drôtu by sa mala udržiavať. Zváracia dýza by mala vykonávať kruhový pohyb okolo zvaru. Kým sa zvárací drôt posúva smerom nadol, treba ho v nádrži miešať, aby bol tekutý kov jednotný.

4.8 Čistenie po zváraní

Zvyškové tavivo a zváracia troska ponechané vo zvare a v okolí po zváraní zničia pasivačný film na hliníkovom povrchu, a niekedy korodujú hliníkové časti, preto ich treba vyčistiť.

Všeobecne, možno ho čistiť jednoduchými metódami, ako je preplachovanie horúcou vodou alebo fúkanie parou.

5. Záver

S expanziou priemyslu spracovania hliníka a hliníkových zliatin, technológia zvárania sa neustále zlepšuje a inovuje. Používatelia si môžu vybrať rôzne metódy spracovania podľa potrieb výroby.

Úplným pochopením a pochopením charakteristík a metód spracovania materiálov z hliníkových zliatin a prijatím určitých opatrení, zváranie materiálov z hliníkových zliatin je možné dobre dokončiť.