焊接工藝
1焊接材料的選擇
焊絲原則上選擇與母材成分相同的鋁及鋁合金焊絲或板條。氬氣純度＞99.95%，盡量選用大直徑焊絲。在A(yíng)l-Mg系鋁合金的弧焊中，通常都是推薦使用CB-AMr2、CB-AMr3、CB-AMr6、CB- AMr61、CB-AMr63、1557、1577焊條，對Al-Cu系鋁合金則推薦用01201和01217。
2 組對與點(diǎn)固焊
由于鋁及鋁合金管導熱快、熔池結晶快，所以.組對時(shí)不留間隙、鈍邊，應避免強制進(jìn)行，以減少焊接后產(chǎn)生較大的殘余應力，定位焊縫長(cháng)度10-15mm為易。定位焊位置在管的7點(diǎn)、9點(diǎn)、12點(diǎn)處。定位焊焊縫常做為正式焊縫保留，因此發(fā)現問(wèn)題應及時(shí)處理。焊前對定位焊表面黑粉、氧化膜進(jìn)行清除，并將兩端修成緩坡型。焊件不需要預熱.焊前在試板上試焊，當確認無(wú)氣孔后再進(jìn)行正式焊接。采用高頻引弧，起弧點(diǎn)應越過(guò)中心線(xiàn)20mm左右，并停留不動(dòng)約2-3秒。然后在焊透的情況下，采用大電流、快速焊。焊絲不擺動(dòng)，焊絲端部不應離開(kāi)氬氣保護區。如離開(kāi)氬氣保護區.焊絲端部應剪掉。焊絲與焊縫表面的夾角宜在15O右。焊槍與焊縫表面的夾角宜保持在80O～90O之間。為氬氣保護區和增強保護效果，可采用大直徑焊槍瓷嘴，加大焊槍氬氣流量。當噴嘴上有明顯阻礙氬氣氣流流通的飛濺物附著(zhù)時(shí)。將飛濺物清除或更換噴嘴。當鎢極端部出現污染，形狀不規則等現象時(shí).修整或更換。鎢極不宜伸出噴嘴外。焊接溫度的控制主要是焊接速度和焊接電流大小的控制。試驗結果表明，大電流、快速焊能有效防止氣孔的產(chǎn)生。這主要是由于在焊接過(guò)程中以較快速度焊透焊縫，熔化金屬受熱時(shí)間短，吸收氣體的機會(huì )少。收弧時(shí)，注意填滿(mǎn)弧坑,縮小溶池,避免產(chǎn)生縮孔,終點(diǎn)的結合處應焊過(guò)20~30mm。?；『?，要延遲停氣6秒?？尚D的鋁及鋁合金管對接平焊時(shí).焊炬應處于稍帶上坡焊位置。這樣有利于焊透。厚壁管子底層焊時(shí)?？刹惶罴雍附z。但以后的焊層需加焊絲。

焊前預備
(1)焊前清理 鋁及鋁合金焊接時(shí)，焊前應嚴格清除工件焊口及焊絲表面的氧化膜和油污，清除質(zhì)量直接影響焊接工藝與接頭質(zhì)量，如焊縫氣孔產(chǎn)生的傾向和力學(xué)性能等。常采用化學(xué)清洗和機械清理兩種方法。
1）化學(xué)清洗 化學(xué)清洗，質(zhì)量穩定，適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的工件?？捎媒捶ê筒料捶▋煞N?？捎?、汽油、煤油等表面往油，用40℃～70℃的5％～10％NaOH溶液堿洗3 min～7 min(純鋁時(shí)間稍長(cháng)但不超過(guò)20 min)，活動(dòng)凈水沖洗，接著(zhù)用室溫至60℃的30％HNO3溶液酸洗1 min～3 min，活動(dòng)凈水沖洗，風(fēng)干或低溫干燥。
2）機械清理 在工件尺寸較大、生產(chǎn)周期較長(cháng)、多層焊或化學(xué)清洗后又沾污時(shí)，常采用機械清理。先用、汽油等擦試表面以除油，隨后直接用直徑為0.15 mm～0.2 mm的銅絲刷或不銹鋼絲刷子刷，刷到露出金屬光澤為止。一般不宜用砂輪或普通砂紙打磨，以免砂粒留在金屬表面，焊接時(shí)進(jìn)進(jìn)熔池產(chǎn)生夾渣等缺陷。另外也可用刮刀、銼刀等清理待焊表面。
工件和焊絲經(jīng)過(guò)清洗和清理后，在存放過(guò)程中會(huì )重新產(chǎn)生氧化膜，特別是在濕潤環(huán)境下，在被酸、堿等蒸氣污染的環(huán)境中，氧化膜成長(cháng)得更快。因此，工件和焊絲清洗和清理后到焊接前的存放時(shí)間應盡量縮短，在天氣濕潤的情況下，一般應在清理后4 h內施焊。清理后如存放時(shí)間過(guò)長(cháng)(如超過(guò)24 h)應當重新處理。
(2)墊板 鋁及鋁合金在高溫時(shí)強度很低，液態(tài)鋁的活動(dòng)性能好，在焊接時(shí)焊縫金屬輕易產(chǎn)生下塌現象。為了焊透而又不致塌陷，焊接時(shí)常采用墊板來(lái)托住熔池及四周金屬。墊板可采用石墨板、不銹鋼板、碳素鋼板、銅板或銅棒等。墊板表面開(kāi)一個(gè)圓弧形槽，以焊縫成型。也可以不加墊板單面焊雙面成型，但要求焊接操縱熟練或采取對電弧施焊能量嚴格自動(dòng)反饋控制等工藝措施。
(3)焊前預熱 薄、小鋁件一般不用預熱，厚度10 mm～15 mm時(shí)可進(jìn)行焊前預熱，根據不同類(lèi)型的鋁合金預熱溫度可為100℃～200℃，可用氧一乙炔焰、電爐或噴燈等加熱。預熱可使焊件減小變形、減少氣孔等缺陷。

一、熔化極氣體保護電弧焊的概念及分類(lèi)
使用熔化電極，以外加氣體作為電弧介質(zhì)，并保護金屬熔滴，焊接熔池和焊接區高溫金屬的電弧焊方法，稱(chēng)為熔化極氣體保護電弧焊。
根據焊絲材料和保護氣體的不同，可將其分為以下幾種方法，如圖所示。
按焊絲分類(lèi)可分為實(shí)芯焊絲焊接和藥芯焊絲焊接。
用實(shí)芯焊絲的惰性氣體（Ar或He）保護電弧焊法稱(chēng)為熔化極惰性氣體保護焊，簡(jiǎn)稱(chēng)MIG焊（Metal Inert Gas Arc Welding）.
用實(shí)芯焊絲的富氬混合氣體保護電弧焊，簡(jiǎn)稱(chēng)MAG焊（Metal Active Gas Arc Welding）。
用實(shí)芯焊絲的CO2氣體保護焊，簡(jiǎn)稱(chēng)CO2焊。



用藥芯焊絲時(shí)，可以用CO2或CO2+Ar混合氣體作為保護氣體的電弧焊稱(chēng)為藥芯焊絲氣體保護焊。



還可以不加保護氣體，這種方法稱(chēng)為自保護電弧焊。



二、普通MIG／MAG焊和CO2焊的區別
CO2焊的的特點(diǎn)是：成本便宜、生產(chǎn)。但是存在飛濺量大、成型差的缺點(diǎn)，因而有些焊接工藝采用普通MIG／MAG焊。



普通MIG／MAG焊是以惰性氣體保護或以富氬氣體保護的弧焊方法，而CO2焊卻具有強烈的氧化性，這就決定了二者的區別和特點(diǎn)。



與CO2焊相比MIG／MAG焊的主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1) 飛濺量減少50％以上。在氬或富氬氣體保護下的焊接電弧穩定，不但射滴過(guò)渡與射流過(guò)渡時(shí)電弧穩定，而且在小電流MAG焊的短路過(guò)渡情況下，電弧對熔滴的排斥作用較小，從而了MIG／MAG焊短路過(guò)渡的飛濺量減少50％以上。



2) 焊縫成形均勻、美觀(guān)。由于MIG／MAG焊熔滴過(guò)渡均勻、細微、穩定，所以焊縫成形均勻、美觀(guān)。



3) 可以焊接許多活潑金屬及其合金。電弧氣氛的氧化性很弱，甚至無(wú)氧化性，MIG／MAG焊不但可以焊接碳鋼、高合金鋼，而且還可以焊接許多活潑金屬及其合金，如：鋁及鋁合金、不銹鋼及其合金、鎂及鎂合金等。



4) 大大地提高了焊接工藝性、焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率。



三、脈沖MIG／MAG焊和普通MIG／MAG焊的區別
普通MIG／MAG焊的主要熔滴過(guò)渡形式是大電流時(shí)的射流過(guò)渡和小電流時(shí)的短路過(guò)渡，因而小電流仍存在飛濺量大、成型差的缺點(diǎn)，尤其是有些活潑金屬在小電流下無(wú)法焊接如鋁及合金、不銹鋼等。



因而出現了脈沖MIG／MAG焊，其熔滴過(guò)渡特點(diǎn)是每個(gè)電流脈沖過(guò)渡一個(gè)熔滴，就其實(shí)質(zhì)而言屬于射滴過(guò)渡。與普通MIG／MAG焊相比其主要特點(diǎn)如下：
1)脈沖MIG／MAG焊的佳熔滴過(guò)渡形式是一個(gè)脈沖過(guò)渡一個(gè)熔滴。這樣通過(guò)調節脈沖頻率就能夠改變單位時(shí)間內熔滴過(guò)渡的滴數，也就是焊絲熔化速度。



2)由于一脈一滴的射滴過(guò)渡，熔滴直徑大致與焊絲直徑相等，則熔滴電弧熱較低，也就是熔滴溫度低(與射流過(guò)渡和大滴過(guò)渡相比)。所以提高了焊絲的熔化系數，也就是提高了焊絲的熔化效率。



3)因熔滴溫度低，所以焊接煙霧少。這樣一方面降低了合金元素的燒損，另一方面改善了施工環(huán)境。



與普通MIG／MAG焊相比其主要優(yōu)點(diǎn)如下：
1)焊接飛濺小，甚至無(wú)飛濺。
2)電弧指向性好，適于全位置焊接。
3)焊縫成形良好，熔寬較大，指狀熔深特點(diǎn)減弱，余高小。
4)小電流焊接活潑金屬（如鋁及其合金等）。擴大了MIG／MAG焊射流過(guò)渡的使用電流范圍。脈沖焊時(shí)焊接電流從射流過(guò)渡的臨界電流附近一直到幾十安的較大電流范圍內均可實(shí)現穩定的射滴過(guò)渡。



由上述可知脈沖MIG／MAG的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，但是任何事物都不可能無(wú)缺的。和普通MIG／MAG相比其不足之處如下：
1) 焊接生產(chǎn)效率習慣性感覺(jué)略低。
2) 對焊工人員素質(zhì)要求較高。
3) 目前來(lái)說(shuō)焊接設備價(jià)格較高。



三、脈沖MIG／MAG焊的選用主要工藝決定
針對以上對比結果，脈沖MIG／MAG焊雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)是其它焊無(wú)法實(shí)現和比擬的，但是其同樣存在設備價(jià)格高、生產(chǎn)效率略低、焊工不易掌握的問(wèn)題。所以脈沖MIG／MAG焊的選用主要由焊接工藝要求決定的。就目前國內的焊接工藝標準，以下焊接基本上使用脈沖MIG／MAG焊。
1)碳鋼類(lèi)。對焊縫質(zhì)量、外觀(guān)要求較高的場(chǎng)合，主要是壓力容器行業(yè)，如鍋爐、化工換熱器、中央空調換熱器，還有水電行業(yè)水輪機的渦殼等。
2)不銹鋼類(lèi)。使用小電流（200A以下在此稱(chēng)小電流，下同）和對焊縫質(zhì)量、外觀(guān)要求較高的場(chǎng)合，如機車(chē)、化工行業(yè)的壓力容器等。
3)鋁及其合金類(lèi)。使用小電流（200A以下在此稱(chēng)小電流，下同）和對焊縫質(zhì)量、外觀(guān)要求較高的場(chǎng)合，如動(dòng)車(chē)、高壓開(kāi)關(guān)、空分等行業(yè)。尤其是動(dòng)車(chē)，包括南車(chē)集團四方車(chē)輛車(chē)、唐山車(chē)輛廠(chǎng)和長(cháng)客等及為他們外協(xié)加工的小廠(chǎng)家。據業(yè)內消息，到2015年國內所有省會(huì )和人口超過(guò)50萬(wàn)的城市均實(shí)現通動(dòng)車(chē)，可見(jiàn)動(dòng)車(chē)的需求量之大，焊接工作量和焊接設備的需求之大。
4)銅及其合金類(lèi)。根據目前的了解情況，銅及其合金基本上都使用脈沖MIG／MAG焊（在熔化極氣保焊范圍內）。

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