Зварювання алюмінієвих та алюмінієвих сплавів

Зварювання алюмінієвих та алюмінієвих сплавів

З постійним розвитком промисловості, Технологія обробки алюмінію та алюмінієвих сплавів також досягла великого прогресу.

Через фізичні та хімічні властивості алюмінію та алюмінієвих сплавів, наприклад, сильна окислюваність, низька температура плавлення (660℃), Швидка теплопровідність, Великий лінійний коефіцієнт розширення, і велике плавлення прихованого тепла, У цій статті обговорюється зварювання алюмінію та алюмінієвих сплавів.

1. Характеристики зварювання алюмінію та алюмінієвих сплавів

1.1 Оксидна плівка

Алюміній дуже легко окислювати в повітрі та під час зварювання. Генерований оксид алюмінію має високу температуру плавлення (Його температура плавлення до 2050 ℃, набагато вище, ніж температура плавлення алюмінію 660 ℃), дуже стабільний і важко видалити.

Це перешкоджає плавленню та злиття батьківського матеріалу. Оксидна плівка має велику питому вагу і нелегко пливати на поверхню.

Легко генерувати дефекти, такі як включення шлаку, Неповне злиття, і неповне проникнення.

1.2 Покоління пор

Поверхнева оксид алюмінію та поглинання великої кількості вологи можуть легко спричинити пори в зварні.

Вимоги до зварювального середовища в основному для запобігання генерації пор в зварні.

Коли відносна вологість більша за 85% або температура навколишнього середовища низька, Тенденція пор у зварні буде різко збільшиться через конденсовану воду, поглинену канавкою, Поверхня зварювального дроту та внутрішньої стінки газопроводу.

Обмежити відносну вологість менше ніж 80%, і температура навколишнього середовища не повинна бути нижчою від 5 ℃.

Якщо це перевищує правила, Слід вжити відповідних захисних заходів.

(Відносна вологість та температура навколишнього середовища вимірюються в межах 500-1000 мм від зварювання).

У конструкції на свіжому повітрі, Зазвичай слід встановити лобове скло, щоб запобігти видуванню газу аргону під час зварювання дуги аміаку, що вплине на ефект захисту від газу та дозволить зварювати плавно.

1.3 Очищення поверхні

Перед зварюванням, Положення зварювання повинно бути суворо оброблене хімічними та механічними методами.

Чітка якість оксидної плівки на поверхні зварювального дроту та канавка дуже важлива для запобігання дефектам, такими як пори та незворотні зварні шви.

1.4 Метод хімічного очищення

Масляна та оксидна плівка в межах 30-50 мм канавки видаляються.

Послідовність та метод очищення такі: Використовуйте органічні розчинники, такі як ацетон або тетрахлорид вуглецю для видалення поверхневої олії, а діапазон очищення з обох боків канавки не повинен бути менше 50 мм.

Зварювальний дріт також очищається хімічним методом.

Хімічна чистка полягає в тому, щоб замочити 5-10% розчин гідроксиду натрію приблизно 70 ℃ для 30-60 секунди, або замочити 5-10% Розчин гідроксиду натрію при кімнатній температурі для монет 35J-Falcon.

Тоді замочіть з приблизно 15% Hno (нормальна температура) про 2 хвилини, а потім промийте теплою водою.

Або промийте холодною водою.

Потім дайте йому повністю висохнути.

Для зварювальних проводів, які надійно обробляли поверхню та не були окислені або забруднені, Вищезазначене лікування більше не потрібно, і їх можна використовувати безпосередньо.

Очищений канав і зварювальний дріт не слід забруднюватися перед зварюванням.

Якщо немає ефективних захисних заходів, Зварювання повинно здійснюватися всередині 24 години, інакше його слід знову очистити.

1.5 Метод механічної обробки

Поверхня обробленої канавки плоска, без зади та спалаху.

Форма канавки V-подібна форма, Без тупих країв, а кут канавки переважно 70-75 °.

Зварювання на задньому плані різної товщини стіни повинно мати перехідну секцію 140 мм.

Канавка та сусідня поверхня можна подати, вискоблюваний, подрібнене або очищене нержавіюча сталь дротяна щітка приблизно 0,2 мм, поки не піддається металевий блиск.

Діапазон очищення з обох боків повинен бути не менше 30 мм від краю канавки. Використовувані інструменти повинні регулярно знежирюватися.

1.6 Всебічний захист

Посилити захист під час зварювання для запобігання окислення.

При вольфрамі інертного газового зварювання, Використовуйте потужність змінного струму, щоб видалити оксидну плівку за допомогою очищення катода.

Коли газове зварювання, Використовуйте флюс, який видаляє оксидну плівку.

Потік, що використовується для газового зварювання, - це хлориди та фториди елементів, таких як калій, натрій, літіум, і кальцій, яка може видалити оксидну плівку.

При зварюваннях товсті тарілки, Зварювальне тепло можна збільшити.

Наприклад, Гелієва дуга має високе тепло, використовується захист від змішаного газу гелію або аргону-гелію, або використовується широкомасштабне плавильне електродне захисне зварювання.

У разі прямого поточного позитивного з'єднання, Очищення катода не потрібно.

1.7 Вплив та профілактичні заходи лінійного коефіцієнта розширення

Коефіцієнт розширення алюмінію та алюмінієвих сплавів приблизно вдвічі перевищує вуглецеву сталь і низьколеговану сталь.

Швидкість усадки об'єму алюмінію під час затвердіння велика, а деформація та стрес зварювання великі.

тому, Необхідні заходи щодо запобігання деформації зварювання.

Коли алюмінієве зварювання розплавлене басейн твердне, порожнини усадки, усадка, Теплові тріщини та високе внутрішнє напруження легко генеруються.

У виробництві, Заходи щодо регулювання складу зварювального дроту та процесу зварювання можуть бути прийняті для запобігання виникнення теплових тріщин.

Відповідно до досвіду виробництва, зварювальний дріт із вмістом кремнію в 4.5% до 6% матиме кращий опір тріщин.

Алюміній має сильну здатність відбирати світло і тепло.

Очевидної зміни кольору, коли вона змінюється від твердого до рідини.

Важко судити про стан плавлення під час зварювання.

Сила високотемпературного алюмінію дуже низька, і важко підтримати розплавлений басейн, що легко спричинити колапс і спалювати.

Метод зворотного майданчика може бути прийнятий, щоб уникнути виникнення цієї проблеми.

Алюміній та алюмінієві сплави можуть розчиняти велику кількість водню в рідкому стані, але майже не розчиняйся в твердій державі.

В процесі затвердіння та охолодження зварювання розплавлений басейн, Водень не має часу на перелив, а водневі пори легко утворюються.

Волога в атмосфері дугової колони, Волога, адсорбована оксидною плівкою на поверхні зварювального матеріалу, а батьківський матеріал - це всі джерела водню в зварні.

тому, Джерело водню повинно бути суворо контрольовано для запобігання утворенню пор.

2. Підготовка перед зварюванням

2.1 Різання та різання алюмінієвих матеріалів

Обробка канавки приймає метод механічної обробки.

Поверхня обробленої канавки повинна бути плоскою, без зади та спалаху.

Форма та розмір канавки повинні базуватися на типі спільного, Товщина батьківського матеріалу, Зварювальне положення, метод зварювання, Наявність або відсутність прокладок та використання умов.

2.2 Додайте тимчасову прокладку на задній частині зварювання

Подушка може бути виготовлена ​​з нержавіючої сталі, вуглецева сталь, мідна пластина, Графітова пластина та інші матеріали, які не мають несприятливого впливу на якість зварювання.

2.3 Трубопровідні зварні шви вимагають, щоб внутрішня стінка була змивається

Відповідність повинна відповідати наступним правилам:

Коли товщина стінки s≤5 мм, B≤0,5 мм

Коли товщина стіни s>5 мм, B≤0,1 мм і B≤2 мм

2.4 Обладнання та контейнерні зварні нерівності

Коли товщина стінки s≤5 мм, B≤0,5 мм

Коли товщина стіни s>5 мм, B≤0,1 мм і B≤2 мм

Зварювальне кільце B≤0,2 мм і B≤5 мм

3. Вимоги до процесу зварювання

3.1 Позиціонування правил зварного зв’язку:

Пара зварювання може бути спотворена за межами канавки або плями, закріпленою всередині канавки.

При зваренні позиціонування зварювання, Вибране зварювальний дріт повинен відповідати батьківському матеріалу.

Позиціональний зварник повинен мати відповідну довжину, відстань та висота, щоб забезпечити достатню міцність і не зламатиметься під час процесу зварювання.

Якщо дефекти виявляються в позиціонуваному зваренні, З ними слід впоратися вчасно.

Для кореневого розташування зварювання як частина формального зварювання, також слід видалити чорний матеріал і оксидну плівку на його поверхні, і два кінці повинні бути обрізані в пологий схил.

Основний матеріал не повинен бути пошкоджений під час видалення позиціонуючої пластини.

Після видалення, залишки зварювального шва повинні бути відполіровані, щоб вони були на одному рівні з поверхнею основного матеріалу.

3.2 Вимоги до процесу зварювання:

А. Для ручного дугового зварювання вольфрамом інертним газом слід використовувати джерело змінного струму.

Для аргонодугового зварювання плавким електродом слід використовувати джерело живлення постійного струму, а зварювальний дріт слід приєднати до позитивного електрода.

Б. З метою зменшення зварювальної деформації, слід прийняти розумний метод і послідовність зварювання.

Або жорстка фіксація, і запас усадки слід враховувати заздалегідь.

C. Перед формальним зварюванням, випробування поверхні можна провести на тестовій пластині, і параметри процесу можна регулювати. Переконавшись, що пори відсутні, формальне зварювання може бути виконано.

Д. За умови забезпечення хорошого проплавлення і проплавлення шва, високий струм і висока швидкість зварювання повинні використовуватися якомога більше в діапазоні, дозволеному правилами процесу зварювання.

Амплітуда бокового коливання зварювального дроту не повинна перевищувати потрійного його діаметра.

E. Якщо немає особливих вимог, зварний матеріал не підігрівають перед зварюванням.

При багатошаровому зварюванні, температура між шарами повинна бути якомога нижчою, бажано не вище 100 ℃.

Ф. Під час зварювання вольфрамом в інертному газі, кінець зварювального дроту під час зварювання не повинен залишати зону захисту від аргону, а кут між зварювальним дротом і поверхнею зварювання повинен бути приблизно 15 ° при подачі.

Кут між зварювальним пістолетом та поверхнею зварювання слід підтримувати між 80 ° і 90 °.

Для вертикального зварювання та горизонтального зварювання з товщиною не менше 4RAM, Коли умови дозволяють, Зварювання нижнього шару може прийняти двосторонній синхронний процес зварювання дуги аргону.

G. Під час зварювання, Оксидна плівка між шарами зварювання, Необхідно видалити надмірне м'ясо зварювання та інші дефекти зварювання.

Для двостороннього зварювання або зварювання для зварювання на дні, які потребують очищення коренів, Корінь зварного зварювання слід очистити механічно.

Х. Алюмінієві дугові старші та свинцеві пластини повинні бути встановлені на обох кінцях поздовжнього зварювання.

Після очищення дугової ями з поздовжнім кільцем зварювання, Також доцільно запалити дугу на стартерній пластині дуги при продовженні зварювання, і зачекайте, поки дуга не згорить стабільно перед зварюванням.

я. Коли є бризки, прикріплені до насадки, які, очевидно, перешкоджають потоку аргонового газу, бризки повинні бути видалені або насадка повинна бути замінена.

Коли наконечник вольфраму забруднений або має нерегулярну форму, його потрібно відремонтувати або замінити.

4. Інженерні приклади

4.1 Підготовка перед зварюванням

Очищення та обробка поверхні повинні здійснюватися відповідно до методів 1.3 і 1.5 у розділі 1 цієї статті.

4.2 Алюмінієвий провідник

Загалом, при зварювальних плитах з товщиною 3-4 мм, не потрібно робити тріщину, і один шар може бути зварений за один раз.

Коли товщина пластини є 5-6 мм, Потрібно зробити канавку, і потрібні односторонні зварювання та двостороннє утворення.

4.3 Колодка

Сила алюмінію та алюмінієвих сплавів дуже низька при високих температурах, а плинність рідкого алюмінію хороша. Особливо при зварюваннях за допомогою газового зварювання оксицетилену, Температура висока, а діапазон нагріву великий, а метал зварного шва схильного до руйнування.

При зварювальних плитах з товщиною 3-4 мм, на задній панелі потрібно додати колодку, а матеріал прокладки може бути виготовлений з вуглецевої сталевої пластини.

Коли товщина пластини є 5-6 мм, Потрібно зробити канавку, і при зваренні однобічного зварювання та двостороннього формування, Подушку з круговою канавкою на поверхні потрібно додати на спину, щоб забезпечити утворення зворотної сторони.

Товщина матеріалу прокладки повинна бути більше 12 мм, і колодка не повинна легко деформована при нагріванні під час зварювання.

4.4 Попереднє нагрівання перед зварюванням

Не потрібно попереднього нагрівання для зварювання товщиною 3-4 мм алюмінієві пластини.

Коли товщина пластини становить 5-6 мм, це може бути належним чином попередньо нагріти, Але температура не повинна бути занадто високою, Близько 100 ℃ достатньо.

4.5 Протік

Коли газове зварювання, Використовуйте флюс, який видаляє оксидну плівку.

Потік, що використовується для газового зварювання, є хлоридом та фтором елементів, таких як калію, натрій, літіум, і кальцій, яка може видалити оксидну плівку.

4.6 Зварювальний дріт

Зварювальний дріт повинен бути обраний відповідно до матеріалу алюмінієвої смуги.

4.7 Зварювання

Алюміній має сильну здатність відбирати світло і тепло. Очевидної зміни кольору, коли вона змінюється від твердого до рідини. Важко судити про стан плавлення під час зварювання. Сила високотемпературного алюмінію дуже низька, і важко підтримати розплавлений басейн, що легко спричинити колапс і спалювати.

При нагріванні, Зварюючий дріт повинен постійно переміщуватися на поверхню зварювання. Колись розплавлений, Постійне зварювання слід проводити негайно, не призупиняючи посередині.

Швидкість зварювання повинна бути швидкою, а швидкість подачі зварювального дроту повинна йти в ногу. Зварювальна насадка повинна робити круговий рух навколо зварювання. В той час як зварюючий дріт подається вниз, його слід перемішати в резервуарі, щоб зробити рідкий металевий мундир.

4.8 Прибирання після зварювання

Шлак залишкового потоку та зварювання, що залишився у зварні та околиці після зварювання, знищить пасиваційну плівку на поверхні алюмінію, а іноді роз’єднати алюмінієві частини, Тож їх слід очистити.

Загалом, його можна очистити простими методами, такими як промивання гарячої води або видування пари.

5. Висновок

З розширенням промисловості з алюмінію та алюмінієвого сплаву, Технологія зварювання постійно вдосконалюється та інновацій. Користувачі можуть вибирати різні методи процесу відповідно до виробничих потреб.

Повністю розуміючи та розуміючи характеристики та методи процесів алюмінієвих сплавів та вживають певних заходів, Зварювання матеріалів з алюмінієвого сплаву можна добре завершити.