铝及铝合金的焊接.ppt

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1、铝及其合金的焊接铝合金的焊接 1.1.铝合金的分类铝合金的分类FastMIG Pulse（1）按有无合金成分，分为纯铝及铝合金。铝合金按合金系列又分为Al-Mn合金、Al-Cu合金、Al-Si合金和Al-Mg合金等。（2）按压力加工能力，可分为变形铝和非变形铝。（3）按能否热处理强化，分为非热处理强化铝和热处理强化铝。铝没有同素异构体，纯铝、铝锰合金、铝镁合金等不可能通过热处理相变来提高强度。但是，铝铜和铝镁硅等合金可通过固溶时效析出强化相提高强度，称为可热处理强化铝。不能通过固溶时效析出强化相提高强度的称为不可热处理强化铝。铝合金的焊接 常用的铝合金常用的铝合金焊丝焊丝 4043（Al-Si

2、）：）：用于用于Al-Si 和和Al-Mg-Si系（系（6061、6082等）以等）以及铸铝和锻铝合金之间的及铸铝和锻铝合金之间的MIG和和TIG焊。焊。5356（Al-Mg-Si）：）：用于用于Al-Mg系（系（Mg5%）合金的合金的MIG和和TIG焊。焊。FastMIG Pulse 铝合金的焊接 2.2.铝合金焊接过程中形成的气孔铝合金焊接过程中形成的气孔 铝是活性元素，本身能脱氧，不同于钢焊接过铝是活性元素，本身能脱氧，不同于钢焊接过程程中会形成中会形成COCO或或COCO2 2气孔，所以主要是氢气孔。气孔，所以主要是氢气孔。FastMIG Pulse 铝合金的焊接（1 1）氢的主要来源

3、）氢的主要来源 1 1）保护气体中的水分；）保护气体中的水分；2 2）焊材和母材表面吸附的水分；）焊材和母材表面吸附的水分；3 3）工件坡口处的氧化膜、油污等。）工件坡口处的氧化膜、油污等。FastMIG Pulse 铝合金的焊接（2 2）产生气孔的原因）产生气孔的原因 主要是由铝本身的物理性能造成的。主要是由铝本身的物理性能造成的。1 1）产生气孔的临界氢分压最低）产生气孔的临界氢分压最低 氢在铝中的固溶度（氢在铝中的固溶度（S S）与氢分压与氢分压P PH2H2有关：有关：S=K PH2 产生气孔时几种金属临界氢分压的比较：产生气孔时几种金属临界氢分压的比较：Al Cu Ni FeAl C

4、u Ni FeFastMIG Pulse 铝合金的焊接 即即在在焊接铝、铜、镍和铁时，铝产焊接铝、铜、镍和铁时，铝产生气孔时所需的临界氢分压最低，所以生气孔时所需的临界氢分压最低，所以容易产生气孔，纯铝的最低，所以纯铝容易产生气孔，纯铝的最低，所以纯铝对气氛中的水分最为敏感。对气氛中的水分最为敏感。FastMIG Pulse 铝合金的焊接 2 2）与氢在铝中的溶解度变化有关）与氢在铝中的溶解度变化有关氢在铝中的溶解度氢在铝中的溶解度氢在铝合金的凝固点氢在铝合金的凝固点时，溶解度从时，溶解度从0.69/100g突突降到降到0.036ml/100g，相差约相差约20倍，这是产生气孔的重倍，这是产生

5、气孔的重要原因。要原因。FastMIG Pulse 铝合金的焊接 3 3）铝的导热系数很大，在相同的工）铝的导热系数很大，在相同的工艺条件下，铝熔合区的冷却速度是高强钢艺条件下，铝熔合区的冷却速度是高强钢的的4747倍，不利于气泡的逸出。倍，不利于气泡的逸出。FastMIG Pulse 铝合金的焊接 铝合金焊接中的铝合金焊接中的“皮下气皮下气孔孔”（LF6LF6，TIGTIG）FastMIG Pulse 冷却速度很大时，在凝固点以上溶解度差时，形成的气孔冷却速度很大时，在凝固点以上溶解度差时，形成的气孔虽然不多，但来不及逸出，形成粗大孤立的皮下气孔。虽然不多，但来不及逸出，形成粗大孤立的皮下气

6、孔。铝合金的焊接 铝合金焊缝中均布形式的铝合金焊缝中均布形式的“结晶层气孔结晶层气孔”冷却速度较小，在凝固点溶解度发生突变，沿结晶的层状线形冷却速度较小，在凝固点溶解度发生突变，沿结晶的层状线形成均布形式的成均布形式的“结晶层气孔结晶层气孔”。FastMIG Pulse 铝合金的焊接（3 3）焊缝气孔的影响因素）焊缝气孔的影响因素 1 1）焊接方法的影响）焊接方法的影响 MIGMIG焊时，焊丝以细小熔滴形式向熔池过渡，焊时，焊丝以细小熔滴形式向熔池过渡，弧柱温度高，熔滴比弧柱温度高，熔滴比表面积大，熔滴易于吸氢；表面积大，熔滴易于吸氢；TIGTIG焊时，主要是熔池金属表面与氢反应，比表面积小，

7、熔池温度焊时，主要是熔池金属表面与氢反应，比表面积小，熔池温度小于弧柱，吸氢条件不如小于弧柱，吸氢条件不如MIGMIG有利；有利；另外，另外，MIGMIG焊熔池深度大于焊熔池深度大于TIGTIG焊，不利于氢气泡的逸出。焊，不利于氢气泡的逸出。FastMIG Pulse 铝合金的焊接 2 2）焊接工艺参数）焊接工艺参数 焊接规范主要影响熔池在高温的停留时间，从而对氢的溶入时间和焊接规范主要影响熔池在高温的停留时间，从而对氢的溶入时间和析出时间产生影响。析出时间产生影响。TIGTIG焊时，采用小线能量，较大的规范，高的焊速，减少熔池存在时焊时，采用小线能量，较大的规范，高的焊速，减少熔池存在时间，

8、减小氢的溶入；间，减小氢的溶入；MIGMIG焊时，焊丝氧化膜的影响更为显著，不能通过减少熔池时间来防焊时，焊丝氧化膜的影响更为显著，不能通过减少熔池时间来防止氢向熔池的溶入，所以通过降低焊速和提高焊接线能量来增加溶池存止氢向熔池的溶入，所以通过降低焊速和提高焊接线能量来增加溶池存在时间，有利于减少焊缝中的气孔。在时间，有利于减少焊缝中的气孔。FastMIG Pulse 铝合金的焊接 3 3）保护气体中的水分和氧化性影响）保护气体中的水分和氧化性影响 采用高纯采用高纯ArAr或采用或采用Ar+HeAr+He改变（即提高）热改变（即提高）热容量，改变溶池形状，使尖容量，改变溶池形状，使尖“V V”

9、型变为圆底型，型变为圆底型，延长溶池停留时间，有利于气孔逸出。延长溶池停留时间，有利于气孔逸出。FastMIG Pulse 铝合金的焊接 4 4）表面状态的影响）表面状态的影响 不同的焊材、母材，其氧化膜性质不同，对气不同的焊材、母材，其氧化膜性质不同，对气孔的影响有差别。孔的影响有差别。MgOMgO疏松，易吸水，产生气孔倾向大；疏松，易吸水，产生气孔倾向大；MnOMnO致密，不易吸水，气孔倾向小。致密，不易吸水，气孔倾向小。FastMIG Pulse 铝合金的焊接 5 5）环境因素的影响）环境因素的影响 环境因素主要是指温度和湿度。环境因素主要是指温度和湿度。0 0 C C以下，湿度不影响气

10、孔的产生；以下，湿度不影响气孔的产生；0 0 C C以上，温度越高，湿度越大，越易对气孔敏感。以上，温度越高，湿度越大，越易对气孔敏感。另外，表面油污也可以导致气孔。另外，表面油污也可以导致气孔。FastMIG Pulse 智能电弧控制功能在智能电弧控制功能在铝焊中的应用铝焊中的应用17Contents介绍介绍工艺描述工艺描述特点特点应用应用结论结论目录目录18MIG/MAG-prosessi sovellutuksetMIG/MAG-prosessi sovellutukset介绍介绍MIG/MAGMIG/MAG铝焊铝焊传统传统MIG/MAG一元化一元化MIG/MAG脉冲脉冲MIG/MAG智

11、能熔合控制智能熔合控制for MIG/MAG提高焊接质量提高焊接质量难度增大难度增大19能够更加精确的控制弧长能够更加精确的控制弧长MIG/MAG-prosessi sovellutuksetMIG/MAG-prosessi sovellutukset技术技术介绍介绍在传统脉冲在传统脉冲MIG焊中，通过测量电压值控制电弧长度。由于有很焊中，通过测量电压值控制电弧长度。由于有很多外部因素的干扰，所以经常需要很准确的调整。即便这样在焊多外部因素的干扰，所以经常需要很准确的调整。即便这样在焊接中，电弧长度也会产生变化接中，电弧长度也会产生变化。智能电弧控制改进了弧长控制方式，使电弧总在短路界限。这意

12、智能电弧控制改进了弧长控制方式，使电弧总在短路界限。这意味着电弧长度总是自动的保持。味着电弧长度总是自动的保持。脉冲脉冲MIG电弧过渡中存在电弧过渡中存在“短路状态短路状态”。然而在实际焊接中，要重。然而在实际焊接中，要重复短路状态复短路状态.这种应用是真正特别的脉冲这种应用是真正特别的脉冲MIG焊铝。焊铝。20MIG/MAG-prosessi sovellutukset特点特点控制精确的焊接熔池更加适应全位置焊接控制精确的焊接熔池更加适应全位置焊接得到更小熔滴得到更小熔滴 更加容易实现全位置焊接更加容易实现全位置焊接电弧密度更大更集中电弧密度更大更集中 更好的熔深更好的熔深 更好电弧集中性更

13、好电弧集中性 适应更高的焊速适应更高的焊速弧长调节更便捷弧长调节更便捷 总是保持更准确的焊接参数总是保持更准确的焊接参数 应用更容易应用更容易智能电弧控制的智能电弧控制的MIG/MAG 铝焊铝焊21AlMg5 立向上焊接立向上焊接MIG/MAG-prosessi sovellutukset焊丝焊丝:AlMg5 1,2 mm板厚板厚:3 mm接头形式接头形式:T-joint焊接位置焊接位置:立向上应用应用智能电弧控制智能电弧控制 普通脉冲普通脉冲Wfs 8 m/min,no fine tuning22MIG/MAG-prosessi sovellutuksetMIG/MAG-prosessi sovellutukset结论结论生产效率生产效率质量弧长调整更加便捷效率效率弧长控制更加精确弧长控制更加精确电弧更集中能量更高焊接参数稳定更加适应所有位置的焊接焊接质量稳定操作便捷电弧集中高速焊接智能电弧控制铝焊接智能电弧控制铝焊接焊接线能量低23Thanks for listening!铝合金的焊接 FastMIG Pulse