鋁熱焊接的操作步驟

鋁熱焊模具是焊接電纜的專用設(shè)備,它具有發(fā)熱小,焊接牢固等特點(diǎn),攜帶方便,不需要電源。

操作的主要過程是首先在被保護(hù)管道的防腐層上畫出一個(gè)大約為50*50毫米的地方除掉表面的防腐層以后,再用打磨使管道表面露出金屬光澤,要做到管道表面干凈整潔沒有雜質(zhì)。接下來把需要焊接的電纜剝?nèi)ソ^緣護(hù)層,露出大約50毫米的銅芯。再將模具放在剛才出去防腐層的地方,而且要確保模具與焊接管道之間沒有空隙,將電纜的銅芯插進(jìn)模具下面的孔里,然后調(diào)整電纜的位置,把銅片放進(jìn)模具內(nèi)緊緊貼在模具下面堵住模具的內(nèi)的小孔。接下來就是放焊接,將焊接包打開倒進(jìn)模具腔里然后將焊劑壓實(shí)。然后取出點(diǎn)火粉灑在鋪好的焊劑上面還有模具的周邊部位,后把模具蓋蓋好,檢查其他部分是不是需要做調(diào)整,調(diào)整完成后,用點(diǎn)huo槍將模具邊沿的點(diǎn)火粉點(diǎn)燃。這時(shí)候操作人員一定要注意安全,點(diǎn)火粉會(huì)引燃模具里面的焊劑,這時(shí)候開始反應(yīng)出現(xiàn)劇烈的燃燒。焊接接頭中的氣孔是鋁及鋁合金焊接時(shí)極易產(chǎn)生的缺陷，尤其是純鋁和防銹鋁的焊接。大約在燃燒結(jié)束10秒鐘以后再慢慢提起模具仔細(xì)檢查焊接的情況并將表面的熔渣清理干凈,仔細(xì)檢查焊點(diǎn)焊接的可靠性后清理模具內(nèi)的殘?jiān)?以備下次繼續(xù)使用。

注意:如果不是使用點(diǎn)火粉來引燃焊劑而是使用點(diǎn)huo炮,可以直接將點(diǎn)huo炮插入模具里。

      鋁合金焊接出現(xiàn)強(qiáng)氧化性的處理方法

      鋁與氧的親和力很強(qiáng)，在空氣中極易與氧結(jié)合在金屬表面形成致密而結(jié)實(shí)的AL2O3氧化鋁薄膜，厚度約為0．1μm，熔點(diǎn)則高達(dá)2050℃。氧化鋁薄膜在焊接過程中會(huì)阻礙金屬的良好結(jié)合，形成夾渣。氧化膜還會(huì)吸附水分，導(dǎo)致焊接時(shí)焊縫生成氣孔。這些缺陷，都會(huì)降低焊接接頭的性能。利用裝配順序和焊接順序控制焊接變形（1）收縮量大的焊縫應(yīng)當(dāng)先焊，如果一個(gè)構(gòu)件既有對接焊縫，又有角接焊縫，應(yīng)先焊對接焊縫，后焊角焊縫。為了保證焊接質(zhì)量，焊前必須嚴(yán)格清理焊件表面的氧化物，并防止在焊接過程中再度氧化，對熔化金屬和處于高溫下的金屬進(jìn)行有效的保護(hù)，這是鋁及鋁合金焊接的一個(gè)重要措施。具體的保護(hù)措施是：

　　1、焊前用機(jī)械或化學(xué)方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物；

　　2、焊接過程中要采用合格的保護(hù)氣體進(jìn)行保護(hù)；

　　3、在氣焊時(shí)，采用熔劑，在焊接過程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。

鋁及鋁合金零件焊接方法及特點(diǎn)有哪些呢？下面由明星機(jī)械老焊工講出的一些方法和特點(diǎn)

    1鋁合金材料特點(diǎn)

　　鋁是銀白色的輕金屬，具有良好的塑性、較高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，同時(shí)還具有抗yang化和抗腐蝕的能力。鋁極易氧化產(chǎn)生三氧化二鋁薄膜，在焊縫中容易產(chǎn)生夾雜物，從而破壞金屬的連續(xù)性和均勻性，降低其機(jī)械性能和耐腐蝕性能。常見鋁合金母材和焊絲的化學(xué)成分及機(jī)械性能見表1。2、焊接前應(yīng)對鋁合金表面進(jìn)行表面去油污處理，用無水酒精或bing酮擦拭。

　　2鋁合金材料的焊接難點(diǎn)

　?。?）極易氧化。在空氣中，鋁容易同氧化合，生成致密的三氧化二鋁薄膜（厚度約0．1－0．2μm），熔點(diǎn)高（約2050℃），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合金的熔點(diǎn)（約600℃左右）。氧化鋁的密度3．95－4．10g/cm3，約為鋁的1．4倍，氧化鋁薄膜的表面易吸附水分，焊接時(shí)，它阻礙基本金屬的熔合，極易形成氣孔、夾渣、未熔合等缺陷，引起焊縫性能下降。99%，lou點(diǎn)≤-55℃，并應(yīng)符合GB/T4842或GB10624的規(guī)定。

　　（2）易產(chǎn)生氣孔。鋁和鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因是氫，由于液態(tài)鋁可溶解大量的氫，而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫，因此當(dāng)熔池溫度快速冷卻與凝固時(shí)，氫來不及逸出，容易在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔目前難于完全避免，氫的來源很多，有電弧焊氣氛中的氫，鋁板、焊絲表面吸附空氣中的水分等。實(shí)踐證明，即使氣按GB/T4842標(biāo)準(zhǔn)要求，純度達(dá)到99．99%以上，但當(dāng)水分含量達(dá)到20ppm時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)大量的致密氣孔，當(dāng)空氣相對濕度超過80%時(shí)，焊縫就會(huì)明顯出現(xiàn)氣孔。缺少經(jīng)驗(yàn)的人通常會(huì)沒握緊松開的一頭，而導(dǎo)致整捆焊絲開始松脫散開。

　?。?）焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的線膨脹系數(shù)和結(jié)晶收縮率約比鋼大兩倍，易產(chǎn)生較大的焊接變形的內(nèi)應(yīng)力，對剛性較大的結(jié)構(gòu)將促使熱裂紋的產(chǎn)生。

　?。?）鋁的導(dǎo)熱系數(shù)大（純鋁0．538卡/Cm．s．℃）。約為鋼的4倍，因此，焊接鋁和鋁合金時(shí)，比焊鋼要消耗更多的熱量。

　?。?）合金元素的蒸發(fā)的燒損。鋁合金中含有低沸點(diǎn)的元素（如鎂、鋅、錳等），在高溫電弧作用下，極易蒸發(fā)燒損，從而改變焊縫金屬的化學(xué)成分，使焊縫性能下降。

　　（6）高溫強(qiáng)度和塑性低。高溫時(shí)鋁的強(qiáng)度和塑性很低，破壞了焊縫金屬的成形，有時(shí)還容易造成焊縫金屬塌落和焊穿現(xiàn)象。

　　（7）無色彩變化。鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時(shí)，無明顯的顏色變化，使操作者難以掌握加熱溫度。

　　3鋁合金材料焊接的工藝方法

　　（1）焊前準(zhǔn)備

　　采用化學(xué)或機(jī)械方法，嚴(yán)格清理焊縫坡口兩側(cè)的表面氧化膜。

　　化學(xué)清洗是使用堿或酸清洗工件表面，該法既可去除氧化膜，還可除油污，具體工藝過程如：體積分?jǐn)?shù)為6%～10%的溶液，在70℃左右浸泡0．5min→水洗→體積分?jǐn)?shù)為15%的硝蒜在常溫下浸泡1min進(jìn)行中和處理→水洗→溫水洗→干燥。洗好后的鋁合金表面為無光澤的銀白色。對于2014、2024、3003、3004、5056、5083、5456、6061、6063、2A12、2A24、3A21等，推薦溫度為415℃。

　　機(jī)械清理可采用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)銑刀，還可采用銼刀等工具，對于較薄的氧化膜也可用0．25mm的銅絲刷打磨清除氧化膜。

　　清理好后立即施焊，如果放置時(shí)間超過4h，應(yīng)重新清理。

　?。?）確定裝配間隙及定位焊間距

　　施焊過程中，鋁板受熱膨脹，致使焊縫坡口間隙減少，焊前裝配間隙如果留得太小，焊接過程中就會(huì)引起兩板的坡口重疊，增加焊后板面不平度和變形量；形狀簡略、需求通常的工件能夠用熱水沖刷或蒸氣吹刷等簡略辦法整理。相反，裝配間隙過大，則施焊困難，并有燒穿的可能。合適的定位焊間距能保證所需的定位焊間隙，因此，選擇合適的裝配間隙及定位焊間距，是減少變形的一項(xiàng)有效措施。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，不同板厚對接縫較合理的裝配工藝參數(shù)如表2。

　?。?）選擇焊接設(shè)備

　　目前市場上焊接產(chǎn)品種類較多，一般情況下宜采用交流鎢極弧焊（即TIG焊）。它是在氣的保護(hù)下，利用鎢電極與工件問產(chǎn)生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。該焊機(jī)工作時(shí)，由于交流電流的極性是在周期性的變換，在每個(gè)周期里半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波期間鎢極可以發(fā)射足夠的電子而又不致于過熱，有利于電弧的穩(wěn)定。要記住，在你按上述內(nèi)容設(shè)置滾輪松緊度的時(shí)候，按下焊槍的開關(guān)，送出的焊絲是燙的，所以總是戴上質(zhì)量好的焊接手套。反接的半波期間工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而獲得表面光亮美觀、成形良好的焊縫。

　?。?）選擇焊絲

　　一般選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。

　?。?）選取焊接方法和參數(shù)

　　一般以左焊法進(jìn)行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時(shí)，以右焊法進(jìn)行，焊炬和工件成90°角。

　　焊接壁厚在3mm以上時(shí)，開V形坡口，夾角為60°～70°，間隙不得大于1mm，以多層焊完成。壁厚在1．5mm以下時(shí)，不開坡口，不留間隙，不加填充絲。焊固定管子對接接頭時(shí)，當(dāng)管徑為200mm，壁厚為6mm時(shí)，應(yīng)采用直徑為3～4mm的鎢極，以220～240A的焊接電流，直徑為4mm的填充焊絲，以1～2層焊完。對于體積小的零件應(yīng)在鋪有銅板的焊接平臺(tái)上進(jìn)行焊接，接地線夾在銅板上以減少電流損失提高焊機(jī)的有效功率。