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氩弧焊如何焊接铝及铝合金

发布时间:2018-3-20 20:43:52    浏览量:175次

铝合金的钨极氩弧焊

TIG 焊)也称为钨极惰性气体保护电弧焊, 是利用钨极与工件之间形成电 弧产生的大量热量熔化待焊处,外加填充焊丝获得牢固的焊接接头。 

氩弧焊焊铝是利用其“阴极雾化”的特点,自行去除氧化膜。钨极及 缝区域由喷嘴中喷出的惰性气体屏蔽保护, 防止焊缝区和周围空气的 反应。

TIG 焊工艺最适于焊接厚度小于 3 ㎜的薄板,工件变形明显小于 气焊和手弧焊。交流 TIG 焊阴极具有去除氧化膜的清理作用,可以不 用熔剂,避免了焊后残留熔剂、熔渣对接头的腐蚀。接头形式可以不 受限制,焊缝成形良好、表面光亮。氩气流对焊接区的冲刷使接头冷 21 却加快, 改善了接头的组织和性能, 适于全位置焊接。 由于不用熔剂, 焊前清理的要求比其他焊接方法严格。

焊接铝合金较适宜的工艺方法是交流 TIG 焊和交流脉冲 TIG 焊, 其次是直流反接 TIG 焊。

通常,用交流焊接铝合金时可在载流能力、 电弧可控性以及电弧清理作用等方面实现最佳配合, 故大多数铝合金 TIG 焊都采用交流电源。采用直流正接(电极接负极)时,热量产 生于工件表面,形成深熔透,对一定尺寸的电极可采用更大的焊接电 流。即使是厚截面也不需预热,且母材几乎不发生变形。虽然很少采 用直流反接(电极接正极)TIG 焊方法来焊接铝,但这种方法在连续 焊或补焊薄壁热交换器、管道厚在 2.4 ㎜以下的类似组件时有熔深 浅、电弧容易控制、电弧有良好的净化作用等优点。

1)钨极 钨的熔点是 340℃,是熔点最高的金属。钨在高温时有强烈的电 子发射能力,在钨电极加入微量稀土元素钍、铈、锆等的氧化物后, 电子逸出功显著降低,载流能力明显提高。铝合金 TIG 焊时,钨极作 为电极主要起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作用。常用 钨极材料分纯钨、钍钨及铈钨等。

 

2)焊接工艺参数 为了获得优良的焊缝成形及焊接质量,应根据焊件的技术要求, 合理地选定焊接工艺参数。

铝合金手工 TIG 焊的主要工艺参数有电流 种类、极性和电流大小、保护气体流量、钨极伸出长度、喷嘴至工件 的距离等。自动 TIG 焊的工艺参数还包括电弧电压(弧长) 、焊接速度及送丝速度等。

工艺参数是根据被焊材料和厚度,先确定钨极直径与形状、焊 丝直径、保护气体及流量、喷嘴孔径、焊接电流、电弧电压和焊接速 度,再根据实际焊接效果调整有关参数,直至符合使用要求为止。

 

铝合金 TIG 焊工艺参数的选用要点如下

①喷嘴孔径与保护气体流量 铝合金 TIG 的喷嘴孔径为 5~22 ㎜;保护气体流量一般为 5~15L/min。

②钨极伸出长度及喷嘴至工件的距离 钨极伸出长度:对接焊缝 时一般为 5~6 ㎜,角焊缝时一般为 7~8 ㎜。喷嘴至工件的距离一般 取 10 ㎜左右为宜。

③焊接电流与焊接电压 与板厚、接头形式、焊接位置及焊工技 术水平有关。手工 TIG 焊时,采用交流电源,焊接厚度小于 6 ㎜铝合 金时,最大焊接电流可根据电极直径 d 按公式 I=(60~65)d 确定。 电弧电压主要由弧长决定,通常使弧长近似等于钨极直径比较合理。

④焊接速度 铝合金 TIG 焊时,为了减小变形,应采用较快的焊 接速度。手工 TIG 焊一般是焊工根据熔池大小、熔池形状和两侧熔合 情况随时调整焊接速度, 一般的焊接速度为 8~12m/h;自动 TIG 焊时, 工艺参数设定之后,在焊接过程中焊接速度一般不变。

⑤焊丝直径 呈正比关系。

交流电特点是负半波(工件为负)时,有阴极清理作用,正半 波(工件为正)时,钨极因发热量低,不容易熔化。为了获得足够的一般由板厚和焊接电流确定,焊丝直径与两者之间 熔深和防止咬边、焊道过宽和随之而来的熔深及焊缝外形失控,必须 维持短的电弧长度,电弧长度大约等于钨极直径。

为了防止起弧处及收弧处产生裂纹缺陷,有时需要加引弧板和 熄弧板。当电弧稳定燃烧,钨极端部被加热到一定的温度后,才能将 电弧移入焊接区。 钨极脉冲惰性气体保护焊扩大了 TIG 焊的应用范围,特别适用 于焊接精密零件。在焊接时,高脉冲提供大电流值,这是在留间隙的 根部焊接时为完成熔透所需的;低脉冲可冷却熔池,这就可防止接头 根部烧穿。脉冲作用还可以减少向母材的热输入,有利于薄铝件的焊 接。交流钨极脉冲氩弧焊有加热速度快、高温停留时间短、对熔池有 搅拌作用等优点,焊接薄板、硬铝可得到满意的焊接接头。交流钨极 脉冲氩弧焊对仰焊、立焊、管子全位置焊、单面焊双面成形,可以得 到较好的焊接效果。

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