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SGS焊接知识小百科:浅析铝合金焊接过程中的缺欠

SGS焊接知识小百科:浅析铝合金焊接过程中的缺欠

2022-10-12
技术文章
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铝的用途非常广泛,特别是铝合金型材因其优良的耐腐蚀性、比重轻、易加工等特性,被普遍使用在各行业中。通常情况下,铝合金型材用于承载结构的焊接制造工艺过程时,应该在其材料厚度方向上熔透,避免非熔透焊缝的根部成为裂纹源。

浅析铝合金焊接过程中的缺欠

与普通碳钢材料相比,铝合金材料在焊接过程中更容易产生气孔、夹杂、裂纹、成型不良等缺欠。产生这些缺欠的主要原因如下:

1、焊缝熔池降温过程中,焊缝中容易产生气孔
铝合金熔池金属在850℃以上时,氢溶解度2.01ml/100g;当熔池金属在300℃以下时,氢溶解度0.001ml/100g, 冷却过程中熔池金属析出气体体积膨胀2000倍,来不及溢出焊缝,产生气孔或者缩松等缺欠

2、常规焊接工艺方法时,焊缝中产生氧化物夹杂。
铝及铝合金熔化时熔点低(纯铝熔点660℃),但是焊接过程中熔池表面极易氧化形成高熔点的氧化物(氧化铝的熔点2050℃) ,这些氧化物杂质阻碍熔池金属流动与熔合,产生夹杂、夹渣等缺欠。

3、常规焊接工艺方法时,焊缝中产生裂纹。
前述气孔、夹杂本身即是裂纹源,加之铝合金焊缝机械强度性能低,通常是母材的70%左右,更易在冷却收宿、外界受力等情况下造成焊缝处应力集中增加,形成微观或宏观裂纹。

4、常规手工焊接方法时,焊缝成型不良。
铝合金受热没有明显的颜色变化,焊工肉眼难以区分未熔化的母材与已熔化的母材。铝合金在370 ℃时,其强度极低(仅有9.8MPa左右,是常温状态下的1/20),如果焊工操作不当,极易造成熔池温度过高而使焊缝突然塌漏,成型不良。

针对以上常见的铝合金焊接缺欠,通常采取以下工艺方法来减轻危害:
1. 减少焊接过程环境的水汽湿度(通常湿度不大于60%)、清除材料表面油污,从而减小焊缝熔池的氢含量;
2. 焊前清理坡口附近材料的氧化物、使用高纯度氩气(99.999%)保护,从而减小焊缝熔池的氧化物含量;
3. 确保焊缝饱满、无咬边,避免焊接过程中焊缝受拉,减小焊缝成型过程中的内应力裂纹;
4. 提升焊工技能,减小人为因素造成的焊缝成型不良。

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