铝合金焊接ppt课件.ppt

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1、固体金属的表面结构固体金属的表面结构 速率和吸氢量有明显差别。速率和吸氢量有明显差别。MIGMIG焊时，焊丝以焊时，焊丝以细小熔滴形式通过弧柱落入熔池，由于弧柱温细小熔滴形式通过弧柱落入熔池，由于弧柱温度高，熔滴比表面积大，熔滴金属易于吸收氢；度高，熔滴比表面积大，熔滴金属易于吸收氢；TIGTIG焊时，熔池金属表面与气体氢反应，因比焊时，熔池金属表面与气体氢反应，因比表面积小和熔池温度低于弧柱温度，吸收氢的表面积小和熔池温度低于弧柱温度，吸收氢的条件不如条件不如MIGMIG焊时容易。同时，焊时容易。同时，MIGMIG焊的熔深一焊的熔深一般大于般大于TIGTIG焊的熔深，也不利于气泡的浮出。焊的

2、熔深，也不利于气泡的浮出。所以，所以，在同样的气氛条件下，在同样的气氛条件下，MIGMIG焊时焊缝气焊时焊缝气孔倾向比孔倾向比TIGTIG焊时大。焊时大。 (2) (2) 控制焊接工艺控制焊接工艺 焊接参数的影响可归结为对熔池在高焊接参数的影响可归结为对熔池在高温存在时间的影响，也就是对氢溶入时间温存在时间的影响，也就是对氢溶入时间和氢析出时间的影响。熔池高温存在时间和氢析出时间的影响。熔池高温存在时间增长，有利于氢的逸出，但也有利于氢的增长，有利于氢的逸出，但也有利于氢的溶入；反之，熔池高温存在时间减少，可溶入；反之，熔池高温存在时间减少，可减少氢的溶入，但也不利于氢的逸出。焊减少氢的溶入，

3、但也不利于氢的逸出。焊接参数不当时，如造成氢的溶入量多而又接参数不当时，如造成氢的溶入量多而又不利于逸出时，气孔倾向势必增大。不利于逸出时，气孔倾向势必增大。 对于对于TIGTIG焊参数的选择，一方面采用小热输入以焊参数的选择，一方面采用小热输入以减少熔池存在时间，从而减少气氛中氢的溶入，因而减少熔池存在时间，从而减少气氛中氢的溶入，因而须适当提高焊接速度；同时又要保证根部熔合，以利须适当提高焊接速度；同时又要保证根部熔合，以利根部氧化膜中的气泡浮出，又须适当增大焊接电流。根部氧化膜中的气泡浮出，又须适当增大焊接电流。图图 5-4 5-4 焊接工艺参数对气孔倾向的影响（焊接工艺参数对气孔倾向的

4、影响（5A065A06，TIGTIG） 裂纹倾向最大时的合金组元裂纹倾向最大时的合金组元x xm m均小于它在合均小于它在合金中的极限溶解度，例如金中的极限溶解度，例如Al-MgAl-Mg合金的合金的x xm m约为约为2%2%MgMg；这是由于焊接加热和冷却过程都很快，使合金来这是由于焊接加热和冷却过程都很快，使合金来不及建立平衡状态，在不平衡的凝固条件下固相不及建立平衡状态，在不平衡的凝固条件下固相线一般要向左下方移动的结果。也就是说，固相线一般要向左下方移动的结果。也就是说，固相与液相之间的扩散来不及进行，先凝固的固相中与液相之间的扩散来不及进行，先凝固的固相中合金元素含量少，而液相中却

5、含较多合金元素，合金元素含量少，而液相中却含较多合金元素，以致可在较少的平均浓度下就出现共晶。例如在以致可在较少的平均浓度下就出现共晶。例如在80100/s80100/s冷却浓度下就出现共晶。例如冷却浓度下就出现共晶。例如 在在80100/s80100/s冷却速度下，冷却速度下，Al-CuAl-Cu合金的实际固合金的实际固相线向左下方移动，使极限溶解度的成分为相线向左下方移动，使极限溶解度的成分为0.2%Cu0.2%Cu（而不是原来的（而不是原来的5.65%Cu5.65%Cu），共晶温度降），共晶温度降低到低到525525（原来是（原来是548548）。若合金中存在其）。若合金中存在其他元素或

6、杂质时，还可能形成三元共晶，其熔他元素或杂质时，还可能形成三元共晶，其熔点要比二元共晶更低一些，凝固温度区间也更点要比二元共晶更低一些，凝固温度区间也更大一些。易熔共晶的存在，是铝合金焊缝产生大一些。易熔共晶的存在，是铝合金焊缝产生凝固裂纹的重要原因之一。凝固裂纹的重要原因之一。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 000020242219(a) Al-Cu焊丝焊丝40434343(b) Al-Si545450525083焊丝焊丝5356、5183(c) Al-Mg60636061(d) Al-Mg2Si焊缝合金元素焊缝合金元素 /%裂裂纹纹敏敏感感性性 /%图图5-8 5-8 铝合金的裂纹敏

7、感性铝合金的裂纹敏感性图5-9 焊丝成分对不同母材焊缝热裂倾向的影响13A21 2Al-2.5%Mg 3Al-3.5%Mg 4Al-5.2%Mg的应力，增的应力，增大热裂的倾向。因此，增大焊接速度和焊接电流大热裂的倾向。因此，增大焊接速度和焊接电流 都促使增大裂纹倾向。大部分铝合金的裂纹倾都促使增大裂纹倾向。大部分铝合金的裂纹倾向都比较大，所以，即使是采用合理的焊丝，向都比较大，所以，即使是采用合理的焊丝，在熔合比大时，裂纹倾向也必然增大。因此，在熔合比大时，裂纹倾向也必然增大。因此，增大焊接电流是不利的，而且应避免断续焊接。增大焊接电流是不利的，而且应避免断续焊接。(3) (3) 特殊措施特

8、殊措施 磁控电弧振荡磁控电弧振荡 振荡改变柱状晶方向，使裂纹振荡改变柱状晶方向，使裂纹扩展通道变得弯曲，增加裂纹扩展阻力。细化扩展通道变得弯曲，增加裂纹扩展阻力。细化晶粒，降低热裂倾向。消除偏析。晶粒，降低热裂倾向。消除偏析。 电磁搅拌电磁搅拌 细化晶粒，降低热裂倾向，消除偏析细化晶粒，降低热裂倾向，消除偏析图图5-12 Al-Cu-Mg（2A12）合金焊接）合金焊接热影响区的硬度变化（手工热影响区的硬度变化（手工TIG）图图5-13 Al-4.5Zn-1.2Mg合金焊接热影响区的硬度变化合金焊接热影响区的硬度变化（焊前自然时效，（焊前自然时效，MIG）Tm峰值温度峰值温度 1、2、3、4表示不同的焊后自然表示不同的焊后自然时效时间时效时间 13h 24d 330d 490d注：注：1. 正面层焊完后必须铲除焊根，然后进行反面层的焊接。正面层焊完后必须铲除焊根，然后进行反面层的焊接。2. 焊炬向前倾斜焊炬向前倾斜1015。