鋁合金MIG焊接現(xiàn)場會遇到哪些問題？

1、錯位

在現(xiàn)場我們發(fā)現(xiàn)好多產(chǎn)品使用的是型材扣板焊接，所以在焊接過程中容易出現(xiàn)由于工裝夾具用力不均而出現(xiàn)在兩板之間的錯位現(xiàn)象。為了避免這種情況的出現(xiàn)，在焊接之前我們要仔細檢查工裝是否夾緊，認真用卷尺核實兩板之間的尺寸是否準確，是否符合要求。

2.坡口

對于一些產(chǎn)品來說，型材較厚，為了提高產(chǎn)品的焊接接頭能力，而采用坡口焊接，但通過觀察我們可以發(fā)現(xiàn)，對于一些材料來說起弧坡口稍大于過程坡口。這是什么原因呢？通過向有經(jīng)驗的師傅們請教。我們知道了原因。 這是因為在焊接過程中起弧熔點低、 熱量少， 容易出現(xiàn)起弧熔深較淺， 未焊透等現(xiàn)象， 為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)， 有必要時對起弧坡口開的稍大一些， 并在焊接過程中在起弧點稍作停留， 使起弧達到很好的效果。通過這點我們可以發(fā)現(xiàn)， 焊接過程中注意細節(jié)會讓我們得到好的焊接效果。3.變形在板材對接過程中盡管我們采用了較好的工裝， 但在焊接過程中熱量較大， 還會出現(xiàn)變形， 常見的現(xiàn)象為整板呈弓形彎曲。 這時我們需要選擇一個光滑平直的鋁合金方管， 對整個板面進行檢查， 對變形處要加一塊墊板(注意墊板硬度要低于所焊工件硬度)， 然后用木榔頭均勻敲擊。 對于一些變形嚴重的工件， 我們需要采用火焰加熱法來進行zheng形， 在火焰加熱法中我們應(yīng)該注意火焰加熱的溫度和停留時間， 對于不同的產(chǎn)品采用合適的加熱工藝才能達到良好的效果。5)注意保持焊炬、焊絲和工件間的準確位置，焊炬應(yīng)盡量垂直于工件。

4.焊道清理

在厚板焊接時我們要采用多道多層焊接， 為了達到更好的焊接效果，在打底焊接時焊接電流應(yīng)大一些，焊接速度應(yīng)快，并且要對每一道焊道進行焊前清理。 對于在打底焊接中出現(xiàn)的焊縫接頭凸起， 一定要用直磨機進行磨平， 使其圓滑過渡， 只用這樣才能達到很好的焊接效果。注意送絲在焊接鋁材的時候顯得更加重要，所以強烈推薦購買一套專用鋁材送絲工具，一套工具將包含以下物品：。

5.焊縫修整

在焊接過程中由于有焊接拐角或停頓， 這樣就會出現(xiàn)焊疤凸起或連接不連貫現(xiàn)象， 在收弧時也會出現(xiàn)焊疤凸起或凹陷現(xiàn)象， 這是為了使焊縫成形效果更加美觀， 我們要用角磨機或旋轉(zhuǎn)挫對焊疤進行一個過渡修整使其看起來更自然更順暢。

6.焊接電流與氣體流量

在鋁合金焊接時， 焊接電流應(yīng)盡量采用四步方法， 即大的起弧電流，正常的焊接電流和小的收弧電流。 選擇氣體保護時也應(yīng)選擇偏大一些， 因為良好的保護氣體對焊縫的成形和質(zhì)量至關(guān)重要。

在平常的焊接過程中， 選擇電流電壓方面我們存在一個習(xí)慣性的誤區(qū)，即選擇的電流電壓應(yīng)稍低于母材所需要的電流電壓， 而事實上電流電壓應(yīng)稍大于母材所需要的電流電壓， 因為良好的熔深是鋁合金焊接的基本要求。

明星機械大爆料鋁合金筒體環(huán)縫對接等離子焊接工藝研究

目前， 鋁合金筒體對接環(huán)縫采用的焊接工藝為：（1）外焊縫：手工TIG打底焊、填充焊（并且對接前需要上鏜床加工坡口）、自動TIG蓋面焊；（2）內(nèi)焊縫：TIG重熔；產(chǎn)生回火脆性的原因現(xiàn)已查明，主要是由于在回火脆性溫度范圍長時間加熱后，P、As、Sn、Sb等雜質(zhì)元素在奧氏體晶界偏析并引起晶界弱化所致。這種工藝工人勞動強度大、生產(chǎn)效率低而且易產(chǎn)生焊接缺陷，當X射線檢測出內(nèi)部焊縫缺陷時需用風(fēng)銑刀銑開焊縫進行焊補并重新進行探傷，返修時間較長且浪費人力物力，影響生產(chǎn)進度，傳統(tǒng)的焊接工藝已難保焊接質(zhì)量和大批量生產(chǎn)。

　　文中將就主筒體對接環(huán)縫采用等離子弧焊即單面焊，雙面成型的焊接工藝可行性進行闡述，這樣既能降低勞動強度又能保證焊縫的內(nèi)部質(zhì)量。

　　1 等離子焊接優(yōu)點

　?。?）不用開坡口，由于變極性等離子焊接的強大穿透能力，

　　12mm以內(nèi)的工件不需要開坡口。

　?。?）節(jié)省焊絲和電力成本，一次穿透12mm的焊接電流只有350安培，比TIG和MIG焊接需要的電流小。而且，MIG和TIG要完成一個12mm開坡口的焊縫，需要浪費大量的焊絲。

　?。?）節(jié)省人工和物流成本；相對于原來的手工多道焊工藝，現(xiàn)有工藝的焊接效率相當于5個焊接工人的工作效率。

　?。?）單面焊、雙面成型，工件變形明顯??；改進后的焊接工藝采用高溫、高聚能的等離子弧和等離子氣實施焊接，焊接的能量密度高、熱影響區(qū)小，因而焊接的多余熱輸入小。

　?。?）減少對厚大鋁合金的多道焊，增強接頭強度。在多道焊的情況下，鋁合金焊縫及熱影響區(qū)經(jīng)過多次回火，接頭強度明顯降低。采用改進后的工藝方式一次焊透，有助于減少回火傾向和熱影響區(qū)的范圍，明顯提高鋁合金焊接機頭的強度。

　　2 技術(shù)方案

　　（1）焊接試件的準備。

　?。?）投制實驗焊件的主筒體的材質(zhì)為5052-H112。

　?。?）所選焊接材料為ER5356，焊絲直徑？準1.6mm。

　?。?）焊接方法：主體對接采用等離子弧焊，外縫自動TIG（蓋面），內(nèi)縫自動TIG重熔。

　　（5）無損檢測情況。

　　對焊接試件進行X光實時成像無損檢測（檢測圖像編號：RT1307 943）檢測結(jié)果為I級。

　　（6）焊接工藝評定。

　　試件按JB/T4734-2002 進行機械性能試驗，檢測試驗結(jié)果合格：

　　3 結(jié)束語

　?。?）根據(jù)NB/T 47013-2015進行無損檢測，對10mm厚鋁板

　　5052焊接試件的對接環(huán)焊縫進行X攝射線和超聲探傷，達到I級合格。

　?。?）根據(jù)JB/T4734-2002附錄焊接工藝評定的要求，對10mm

　　厚鋁板5052焊接試件的對接環(huán)縫、進行機械性試驗，達到要求，拉伸、彎曲試驗合格。

　?。?）按焊縫對接工藝卡指導(dǎo)實際生產(chǎn)應(yīng)用，焊縫內(nèi)部質(zhì)量及外觀與縱縫一致，無損檢測合格率100%，在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

      鋁及鋁合金的焊接性能

　　焊接性能指的是金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，也就是焊接后焊接接頭的獲取難易程度，受到鋁及鋁合金的物理和化學(xué)性能的影響，該基礎(chǔ)材料的焊接技術(shù)有著一定的難度，因此掌握鋁及鋁合金的特點十分必要。

　　一，鋁及鋁合金具有高度的氧化性能。鋁與氧的結(jié)合力較強，常溫中鋁金屬的氧化作用就較為明顯，鋁合金中的某些合金元素也具有較強的氧化性。在焊接過程中，焊接的高溫直接作用到鋁及鋁合金中，導(dǎo)致該材料表面生成一層氧化膜，厚度在0.1-0.2 之間，其主要成分為氧化鋁。氧化鋁的熔點明顯高于鋁及鋁合金的660℃的熔點，達到2050℃，且具有較高的致密性，當氧化鋁形成后，鋁及鋁合金的正常焊接工作就可能受到干擾，導(dǎo)致焊接不透。這些元素中有許多元素能顯著提高鋼的淬硬性，例如，主加元素Cr的淬硬性比較大，主加元素Mo的淬硬作用比Cr還要大，差不多大50倍，因此，這類鋼具有一定的冷裂傾向，尤其是中合金耐熱鋼有相當?shù)目沾銉A向，其冷裂傾向更大一些。

　　氧化鋁具有較高的密度，較難從熔池中浮出，從而導(dǎo)致焊縫夾渣，而氧化膜對水分的吸附力較高，焊縫中氣孔的可能性較大。受到氧化膜電子發(fā)射的影響，焊接過程中的電弧穩(wěn)定性也相對有所下降。

　　針對這一情況，技術(shù)人員在焊接前需要對焊接區(qū)域的氧化膜進行清除，對處于液化狀態(tài)的金屬進行有效保護，減少金屬的進一步氧化，對熔池中可能生成的氧化膜進行破除。

　　第二，氣孔形成的可能性高。氣孔的形成多見于純鋁和防銹鋁的焊接過程中。其氣孔的主要形成因素為氫，原因為氮與液態(tài)鋁的溶合性差，而鋁中并不含有碳元素，因此，氣孔中氮氣孔和一yang化碳氣孔的的可能性為零。雖然鋁和氧有著較強的結(jié)合力，但其反應(yīng)生成氧化鋁，也不會有氧氣孔出現(xiàn)的可能。對于2014、2024、3003、3004、5056、5083、5456、6061、6063、2A12、2A24、3A21等，推薦溫度為415℃。

　　常溫中氫溶于固態(tài)鋁的可能性較小，而在高溫的作用下，氫與液態(tài)鋁的溶合度較高，原來液體中的氫被全部析出，形成氣泡并上浮、逸出。當部分氣泡未能成功逸出但已經(jīng)長大時，氣孔便隨之誕生。特別是驅(qū)動側(cè)開裂現(xiàn)象會造成應(yīng)力集中，而使開裂越來越大，而最后拉斷。鋁及鋁合金具有較低的比重，且導(dǎo)熱性較強，凝固速度快，氣泡的浮出速度受到影響，氣孔的生成幾率相對較大。

　　在焊接過程中，技術(shù)人員需要從減少氫進入液體金屬中的量和氣泡的充分逸出等方面進行考慮，減少氣孔的生成。

　　第三，鋁及鋁合金的熱裂紋的產(chǎn)生幾率較大。純鋁和非熱處理強化鋁合金較少產(chǎn)生熱裂紋，而熱處理鋁合金和高強度鋁合金的熱裂紋產(chǎn)生率較高。熱裂紋多出現(xiàn)在焊接金屬和近縫區(qū)部位，常被稱為結(jié)晶裂紋或液化裂紋，依據(jù)其部位不同而有所變化。

　　受到鋁熱膨脹系數(shù)大的影響，其焊接過程中的熱應(yīng)力也相對較大，而鋁合金在高溫下具有較低的強度和可塑性，過大的內(nèi)應(yīng)力會導(dǎo)致熱裂紋的產(chǎn)生。若鋁合金中的雜質(zhì)含量過大，其焊縫處的熱裂紋產(chǎn)生幾率也相對較大。

　　為減少熱裂紋，技術(shù)人員需要對鋁合金中雜質(zhì)的含量做嚴格的控制，并及時調(diào)整焊絲的成分，采取合理的焊接工藝。

　　第四，合金元素蒸發(fā)和燒損的可能性較大。在焊接過程中，高溫對鋁合金中某些合金元素有著較大的影響，從而出現(xiàn)合金元素燒損或蒸發(fā)，導(dǎo)致鋁合金成分的改變，終影響到鋁合金焊接接頭的性能。這一類焊接方法的共同特點是,利用局部熱源將焊件的接合處及填充金屬材料(有時不用填充金屬材料)熔化,不加壓力而互相熔合,冷卻凝固后而形成牢固的接頭。同時，在焊接過程中，鋁及鋁合金的的顏色變化并不明顯，技術(shù)人員較難對焊接工作進行操作，困難性較高。