文档介绍：铝及铝合金氩弧焊接技术讲义吕红平为了有效的掌握铝及铝合金的焊接技术,必须进一步了解金属的基本性能、焊接特点、焊接材料、焊接设备、焊接操作方法及接头质量检验等内容。在实际的焊接现场中,我们很需要掌握一些铝及铝金的基本理论知识,具体焊接工艺参数和经验等资料。铝及铝合金的焊接基础知识1、铝的一般特性:铝及铝合金具有独特的物理化学性能,它的外观呈银白色,密度小,电阻率小,线胀系数大和导热系数大,铝及铝合金还具有优异的耐腐蚀性能和较高的比强度(强度/密度),对热和光具有良好的反射率,磨削时无火花和无磁性。纯铝的熔点为666℃(482℃-660℃之间)导热和导电性能良好,导电率仅次于金、银、铜。是铜的60﹪,塑性好很好、强度不高。铝及铝合金的机械性能随其纯度而变化,纯度越高,强度越低,塑性越高,工业纯铝抗拉强度最低值只有50MPa,而铝镁合金的抗拉强度,则在70MPa以上,铝及铝合金的另一特点是,随着温度升高,其抗拉强度降低,温度降低,则抗拉强度就增高,延伸率随之增加。铝是化学性质活泼的金属,与空气接触时生成致密坚固的氧化膜。从而保护铝不被继续氧化,保护金属不受破坏。铝对***、醋酸等就常以铝作为储存容器,而对薄膜起破坏作用介质,水盐酸,碱类和食盐等,因能迅速破坏氧化膜,使铅受到腐蚀,使铅的强烈腐蚀剂。铝及铝合金的分类及性能、用途铝及铝合金具有良好的耐蚀性,较高的比强度,导电性和导热性,纯铝抗拉强度不高,但塑性好,若所含Fe、Si等杂质增加,塑性及耐蚀性降低。在纯铝中加入Cu(铜)、Mg、Mn、Si、En、V(磺)、Cr(铬)等合金元素后,便形成了铝合金。工业常用的铝镁合金,其镁含量多为2-6﹪,-﹪的锰,以及其他杂质。铝镁合金比纯铝有较高的强度,且有好的塑性,良好的焊接性能及较高的耐腐蚀性能。纯铝的纯度很高、﹪一般工业纯铝为98﹪-﹪,纯铝主要杂质是Fe和Si,增加Fe和Si,虽能提高强度,但却能降低塑性、导电性、抗蚀性和破坏氧化膜。铝锰和铝镁合金属于防锈铝合金。强度比纯铝高,并有优秀的抗蚀性和焊接性能。铝镁合金应用最广,特点是密度比纯铝小,有很好的抗海水腐蚀性,焊接性和抛光性,塑性优秀(Mg≤5﹪)强度比纯铝和铅锰合金高。铸造铝合金。铝锌合金常用来制造发动机内燃机的零件、汽缸体,汽缸盖及设备部件,优点是无论强度,抗蚀性、耐冲击和表面装饰性能高的铸件。铸造铝大致可分四大类:铝硅铝镁铝铜铝锌。铝及铝合金的焊接特点大家知道,焊接铝及铝合金比焊接钢要难的多,这是由于铝及铝合金本身的物理和化学性质所决定其焊接特点是易氧化、易生成气孔、变形大、甚至还存在着有裂纹的倾向,主要表现如下:强的氧化力铝与氧的亲和力很强,在空气中极易生成A12O3薄膜,,熔点高达2050℃,远远超过铝几铝合金的熔点(660℃),在焊接过程中,氧化铝薄膜会阻碍金属之间良结合,并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分,焊接时会促使焊缝生成气孔,这些缺陷,都会减低焊接接头的性能,为了保证焊接质量,焊前必须严格清理,焊件表面的氧化物,对熔化金属和处于高温的金属进行有效保护,这是铝及铝合金焊接的一个重点特点,具体保护措施是:①焊前机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物。②焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护。铝的热导率和比热大,导热快尽管铝及铝合金的熔点远比钢低,但是铝及铝合金的导热系数比热容都很大,比钢大一倍多,在焊接过程中大量的热能被迅速传到基体金属内部,为了获得高质量的焊接接头,必须采用能量集中,功率大的热源,有时需采用预热等工艺措施才能实现熔焊过程。线膨胀系数大铝及铝合金的线膨胀系数大约为钢的2倍,焊接时热胀冷缩量大因此一产生焊接变形,防止变形的有效措施除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外,采用适宜的焊接工装也是非常重要的,焊接薄板尤其如此。容易形成气孔焊接接头中的气孔时铝及铝合金焊接时极易产生的缺陷,氢是铝及铝合金焊接时产生气孔的主要原因。氢的来源,主要是弧柱气氛中的水分,焊接材料及母材表面所吸附的水分,其中焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分,对焊缝产生气孔。铝及铝合金的液体溶液很容易吸收气体,在高温下溶入大量气体,在由液态凝固时,冷却凝固过程来不及析出,而形成气孔,为了获得的良好的焊接接头,对氢的来源加以严格的控制,焊前必须严格限制所使用的焊接材料(包括焊丝、焊条、溶剂、保护气体)的含水量,使用前进行洪干处理,清理后的母材及焊丝最好在2-3小时内焊接完毕,最多不超过24小时。四、合金元素蒸发和烧损某铝合金含有低沸点的合金元素(为Mg、Zn等),这些元素在高温下容易蒸发烧损,从而改变焊缝金属的化学成分降低了焊接接头的性能。为了弥补这些烧损,在调查工艺的同时,常常采用含有这些低沸点元素含量比母材高的焊