2022年建水縣焊工證培訓(xùn)-特種焊接：鋁及鋁合金的焊接
（一）常用鋁及鋁合金及其分類
鋁及鋁合金按鋁制產(chǎn)品形式不同可分為變形鋁合金及鑄造鋁合金。按強(qiáng)化方式可分為非熱處理強(qiáng)化鋁合金及熱處理強(qiáng)化鋁合金。按合金化系列，可分為工業(yè)純鋁、鋁銅合金、智錳合金、鋁硅合金、鋁鎂合金、鋁鎂硅合金、鋁鋅鎂銅合金等七大類，特種設(shè)備常用純鋁、鏟毓合金和鋁鎂合金。鋁錳合金僅可變形強(qiáng)化，其強(qiáng)度比純鋁略高，成形工藝性及耐蝕性、焊接性?shī)Z。鋁鎂合金也僅可變形強(qiáng)化，與其他鋁合金相比，鋁鎂合金具有中等強(qiáng)度，其延性、焊接陟能、耐蝕性能良好。
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鋁在空氣和氧化性水溶液介質(zhì)中，表面會(huì)產(chǎn)生致密的氧化鋁鈍化膜，因而在氧化性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。鋁在低溫下不存在脆性轉(zhuǎn)變，因此鋁制設(shè)備可用在很低的溫度。
（二）鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)
1.鋁的氧化性
鋁極易氧化，在常溫空氣中即生成致密的氧化鋁薄膜，焊接時(shí)容易造成夾滲，氧化鋁膜還會(huì)吸附水分，焊接過(guò)程中會(huì)促使焊縫生成氣孔。因此，焊接時(shí)應(yīng)對(duì)熔化金屬和高派參屬進(jìn)行有效的保護(hù)。
2.鋁的線膨脹系數(shù)鋁焊接時(shí)熔
鋁的線膨脹系數(shù)比較大，約為鋼的兩倍，鋁凝固時(shí)的體積收縮率也比鋼大得池容易產(chǎn)生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的熱應(yīng)力。
3.氣孔
鋁及鋁合金液體熔池易吸收氫等氣體，若焊后冷卻凝固過(guò)程中來(lái)不及析出，氣孔。
4.熱影響區(qū)的強(qiáng)度下降N的見(jiàn)
當(dāng)母材為變形強(qiáng)化或固溶時(shí)效強(qiáng)化時(shí)，焊接熱影響區(qū)強(qiáng)度將下降。
（三）焊接方法的選擇
鋁及鋁合金適應(yīng)的方法很多，氣焊、鎢極氣體保護(hù)焊、熔化極氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、焊條電弧焊等都適用。選擇焊接方法時(shí)，應(yīng)考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制造工藝要求、焊件厚度、鋁合金類別、牌號(hào)、對(duì)焊接接頭質(zhì)量及性能的要求等綜合選擇。
特種設(shè)備施焊時(shí)，經(jīng)常采用鎢極氬弧焊和熔化極氣體保護(hù)焊，這兩種焊接方法熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，由于采用惰性氣體，保護(hù)良好，容易控制雜質(zhì)和水分來(lái)源，減少熱裂紋和氣孔的發(fā)生，焊縫質(zhì)量?jī)?yōu)良，鎢極氬弧焊一般用于薄板，熔化極氣體保護(hù)焊用于厚板。等離子弧焊接的接頭性能一般比氬弧焊好，但設(shè)備工藝復(fù)雜，使用尚不多。焊條電弧焊一般僅用于補(bǔ)焊鋁合金鑄件。
（四）焊接材料1.焊絲的選用
1）焊絲的選用原則是應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性高于或等于母材規(guī)定的限值，當(dāng)需要時(shí)，其耐蝕性能不應(yīng)低于母材相應(yīng)要求;或力學(xué)性能和耐蝕性能滿足設(shè)計(jì)文件規(guī)定的技術(shù)條件。
2）為保證焊縫金屬的耐蝕性，母材為純鋁時(shí)，宜采用純度不低于母材的焊絲;母材為鋁鎂合金或鋁錳合金等耐蝕鋁合金時(shí)，宜采用含鎂量或含錳量不低于母材的焊絲。焊絲的選取可參考本書第二章。
鋁及鋁合金焊絲執(zhí)行GB/T10858—2008《鋁及鋁合金焊絲》，焊絲的具體選用見(jiàn)第二章第二節(jié)。
2.保護(hù)氣體和鎢極的選用
常用的保護(hù)氣體有氬氣和氦氣，其純度應(yīng)大于99.9%。鎢極氣體保護(hù)焊的鎢極宜選用鈰鎢極。
（五）焊接工藝措施
1.焊前清理
坡口應(yīng)采用冷加工或等離子弧方法加工，焊前應(yīng)對(duì)坡口進(jìn)行打磨或冷加工以清除氧化物，直至露出金屬光澤并打磨平整。坡口表面及兩側(cè)應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行表面清理，可采用機(jī)械法或化學(xué)法進(jìn)行表面清理，但不要使用砂輪或砂布，建議使用不銹鋼制的鋼絲刷。清理后的表面應(yīng)加以保護(hù)，免遭沾污，并即時(shí)施焊。焊絲表面在焊前也要進(jìn)行清理。
2.預(yù)熱
符合下列條件的焊件，焊前宜進(jìn)行預(yù)熱。①鎢極氬弧焊時(shí)，焊件厚度大于10mm;②熔化極氬弧焊時(shí)，焊件厚度大于15mm;③鎢極或熔化極氦弧焊時(shí)，焊件厚度大于25mm。未強(qiáng)化的鋁及鋁合金的預(yù)熱溫度一般為100~150℃;經(jīng)強(qiáng)化的鋁合金，預(yù)熱溫度不應(yīng)超過(guò)100℃。
3.施焊
鎢極氬弧焊宜選擇交流焊機(jī);施焊應(yīng)在無(wú)污染、無(wú)灰塵和無(wú)金屬粉塵的清潔環(huán)境內(nèi)施焊;施焊過(guò)程中應(yīng)控制道間溫度不超過(guò)150℃;預(yù)防焊縫夾污;弧坑應(yīng)填滿并高于母材;道間應(yīng)用機(jī)械方法清除氧化膜等。
