随着现阶段铝合金焊接行业的快速发展,焊接材料的种类也逐渐丰富起来。以下是一些常见的焊接材料。

焊丝的选择要求

采用气焊、钨极氩弧焊等方式焊接铝合金时,需要添加填充丝。铝焊丝分为两类:均质焊丝和异质焊丝。为了获得良好的焊接接头,应考虑焊接构件的使用要求,选择适合母材的焊丝作为填充材料。

铝合金焊丝

焊丝的选择首先要考虑焊缝的成分要求,还要考虑产品的机械性能、耐腐蚀性、刚性、颜色、结构的抗裂性。选择熔化温度低于母材的钎料,可大大降低热影响区晶间开裂的倾向。对于非热处理合金的焊接接头强度,按1000系列、4000系列、5000系列顺序增加。

在工作温度高于65℃的结构中,应避免使用含镁3%以上的5000系列焊丝,因为这些合金对应力腐蚀开裂非常敏感,在上述温度和腐蚀环境中会发生应力腐蚀开裂。使用合金含量高于母材的金属丝作为填充金属,通常可以防止焊缝金属的开裂倾向。

目前,常用的铝合金焊丝大多是与母材成分相似的标准牌号焊丝。在没有标准等级的焊丝的情况下,可以从母材上切割带材。为了细化焊缝晶粒,提高焊缝的抗裂性和力学性能,通常在钢丝中添加少量Ti、V、Zr等合金元素作为改进剂。

P选用铝合金焊丝时应注意的问题

1)焊接接头的裂纹易感性。影响裂纹易感性的直接因素是母材与焊丝的匹配。选择熔化温度低于母材的焊缝金属,可以降低焊缝金属和热影响区的裂纹易感性。例如,在焊接含硅量为0.6%的6061合金时,使用相同的合金作为焊缝,裂纹敏感性非常高。

而含硅量为5%的ER4043焊丝,由于其熔化温度低于6061合金,冷却时塑性较高,具有较好的抗裂性。此外,由于Al-Mg-Cu具有较高的裂纹易感性,焊缝金属避免了镁和铜的结合。

铝合金气焊接头

2)焊接接头力学性能。工业纯铝强度最低,4000系铝合金居中,5000系铝合金强度最高。铝硅焊丝虽然抗裂性高,但含硅焊丝的塑性较差,因此对于焊接后需要进行塑性变形处理的接头,应避免使用含硅焊丝。

3)焊接接头性能。填充金属的选择不仅取决于母材的组成,还取决于接头的几何形状、使用中的耐腐蚀要求以及焊件的外观。例如,用于储存过氧化氢的焊接容器需要高纯度铝合金,以便对容器提供良好的耐腐蚀性或防止被储存的产品污染容器。在这种情况下,填充金属必须至少与母材金属一样纯净。

常用规格和用途一个铝合金焊条

纯铝:这种焊条的规格一般为3.2、4.5、345 ~ 355,多用于焊接纯铝板和纯铝容器。

铝硅合金:该焊条规格一般为3.2、4.5、345-355,多用于焊接铝板、铝硅铸件、通用铝合金、锻造铝、硬铝(铝镁合金除外)

铝锰合金:该焊条规格一般为3.2、4.5、345-355,多用于焊接铝锰合金、纯铝、其他铝合金。

铝合金焊条

如何选择保护气体?

用于焊接铝合金的惰性气体包括氩和氦。氩气的技术要求为:Ar>99.9%,氧气<0.005%,氢气<0.005%,水分<0.02mg/L,氮气<0.015%。氧和氮增加,都使阴极雾化恶化。氧气> 0.3%会加重钨电极的燃烧损失,如果超过0.1%,焊缝表面会变暗或变黑。

在钨极氩弧焊中,采用纯氩气进行交流、高频焊接,适用于大厚度板材;直流正极性焊接采用Ar+He或纯Ar。

钨极氩弧焊

熔极氩弧焊时,当板厚小于25mm时,采用纯Ar。当板厚为25 ~ 50 mm时,采用添加10% ~ 35% Ar的Ar+He混合气体。当板厚为50 ~ 75 mm时,宜使用掺有10% ~ 35%或50% He的Ar+He混合气体。当板厚大于75mm时,建议加入50% ~ 75%的He Ar+He混合气体。

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