SGS焊接知識小百科:淺析鋁合金焊接過程中的缺欠
鋁的用途非常廣泛,特別是鋁合金型材因其優(yōu)良的耐腐蝕性、比重輕、易加工等特性,被普遍使用在各行業(yè)中。通常情況下,鋁合金型材用于承載結(jié)構(gòu)的焊接制造工藝過程時,應(yīng)該在其材料厚度方向上熔透,避免非熔透焊縫的根部成為裂紋源。
1、焊縫熔池降溫過程中,焊縫中容易產(chǎn)生氣孔。
鋁合金熔池金屬在850℃以上時,氫溶解度2.01ml/100g;當(dāng)熔池金屬在300℃以下時,氫溶解度0.001ml/100g, 冷卻過程中熔池金屬析出氣體體積膨脹2000倍,來不及溢出焊縫,產(chǎn)生氣孔或者縮松等缺欠
2、常規(guī)焊接工藝方法時,焊縫中產(chǎn)生氧化物夾雜。
鋁及鋁合金熔化時熔點(diǎn)低(純鋁熔點(diǎn)660℃),但是焊接過程中熔池表面極易氧化形成高熔點(diǎn)的氧化物(氧化鋁的熔點(diǎn)2050℃) ,這些氧化物雜質(zhì)阻礙熔池金屬流動與熔合,產(chǎn)生夾雜、夾渣等缺欠。
3、常規(guī)焊接工藝方法時,焊縫中產(chǎn)生裂紋。
前述氣孔、夾雜本身即是裂紋源,加之鋁合金焊縫機(jī)械強(qiáng)度性能低,通常是母材的70%左右,更易在冷卻收宿、外界受力等情況下造成焊縫處應(yīng)力集中增加,形成微觀或宏觀裂紋。
4、常規(guī)手工焊接方法時,焊縫成型不良。
鋁合金受熱沒有明顯的顏色變化,焊工肉眼難以區(qū)分未熔化的母材與已熔化的母材。鋁合金在370 ℃時,其強(qiáng)度極低(僅有9.8MPa左右,是常溫狀態(tài)下的1/20),如果焊工操作不當(dāng),極易造成熔池溫度過高而使焊縫突然塌漏,成型不良。
針對以上常見的鋁合金焊接缺欠,通常采取以下工藝方法來減輕危害:
1. 減少焊接過程環(huán)境的水汽濕度(通常濕度不大于60%)、清除材料表面油污,從而減小焊縫熔池的氫含量;
2. 焊前清理坡口附近材料的氧化物、使用高純度氬氣(99.999%)保護(hù),從而減小焊縫熔池的氧化物含量;
3. 確保焊縫飽滿、無咬邊,避免焊接過程中焊縫受拉,減小焊縫成型過程中的內(nèi)應(yīng)力裂紋;
4. 提升焊工技能,減小人為因素造成的焊縫成型不良。