铝合金焊接性能缺陷以及应对策略
专栏:行业资讯
发布日期:2016-05-23
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作者:佚名
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裂纹  形成的原因有很多种,对于某些含共晶相及杂质相比较多的铝合金,在焊后冷却过程中,容易形成裂纹。因为铝合金的线膨胀系数和凝固体积收缩率比较大,在焊缝冷却时容易产生拉伸变形。此外,铝合金在冷却凝固的过程中,在一定的温度范围内存在液态和固态金属,此时的铝合金强度和塑性都很低。在这个温度范围内,容易产生裂纹,特别是在这几种情况共同存在的情况下,裂纹发生情况更加严重。裂纹的存..........

      裂纹

  形成的原因有很多种,对于某些含共晶相及杂质相比较多的铝合金,在焊后冷却过程中,容易形成裂纹。因为铝合金的线膨胀系数和凝固体积收缩率比较大,在焊缝冷却时容易产生拉伸变形。此外,铝合金在冷却凝固的过程中,在一定的温度范围内存在液态和固态金属,此时的铝合金强度和塑性都很低。在这个温度范围内,容易产生裂纹,特别是在这几种情况共同存在的情况下,裂纹发生情况更加严重。裂纹的存在会产生应力集中,降低了整个焊接结构的强度。对于裂纹的检验方法,有经验的工作人员可以直接凭视觉进行评估。为了保险起见,还可以采用量尺或者X光进行检测。

  针对裂纹缺陷,我们可以采取以下措施:第一,选取合适的焊接铝合金,避免使用那些含共晶相及杂质相比较多的铝合金,铝合金中含有少量细化晶粒的变质剂可以有效防止产生热裂纹。第二,采用熔化极自动氩弧焊等加热集中的焊接方法,该焊接方法有效防止裂纹产生。第三,在焊接时可以将焊缝开坡口或者采用双面焊,还可以采取分段焊以及焊前预热等,这都可以降低焊缝产生裂纹的可能性。

    气孔

  铝合金焊接中容易产生气孔,因为在铝合金焊缝中存在着氢,它的溶解度随着温度的下降会不断减少。当焊缝凝固时间短时,焊缝中的气泡就来不及排出,最终会形成气孔。气孔的存在降低了焊缝的强度和塑性,也降低了焊缝的冲击韧性。跟气孔形成相关的因素有很多,比如平均电弧电压、焊嘴高度以及焊接环境等。当平均电弧电压较低时,容易引起电弧失稳飞溅,从而破坏焊缝平衡,带入更多的氢进入焊缝中。焊嘴高度越大,焊丝端部温度越高,保护区域效果减弱,从而增加焊缝中氢的含量,易形成气孔。此外,外界环境湿度也会影响气孔的形成。对于气孔的检验方法,表面的气孔可以借助放大镜等工具进行外观检验。对于焊缝内的气孔则需要借助致密性检验或者X光检验。

  针对气孔缺陷,我们可以采取以下措施:第一,选择高的输入热量或者增加熔池的搅动,能够延长焊接时间,使氢气尽可能完全的排出焊缝。第二,可以采用钨极双面同步氩弧焊法。一方面能够增加保护气体的保护效果,另一方面也能搅拌熔池,避免氢气的进入,同时排出焊缝中的氢气。第三,保持焊接环境干燥,对焊接坡口进行清洗烘干,可以有效避免气孔的产生。

       焊缝成型不良、咬边以及夹渣

  焊接成型不良的主要表现是焊缝中心高于两边,整个焊缝面凹凸不平,比较粗糙。咬边会使焊缝的实际工作面积减小,容易产生应力集中,降低焊缝强度。焊接成型和咬边缺陷都是由于焊工操作不当造成的。比如焊接电压过高、焊接速度过快等都会引起上述缺陷。针对焊接成型和咬边缺陷,企业应当提高焊工的焊接技能和工作素质,对焊接产品要严格把关。焊接中出现夹渣缺陷主要是因为焊缝坡口清除不干净或者焊丝产生的氧化物污染物。针对夹渣缺陷,应当对焊接坡口进行及时清理,控制焊接环境,避免杂质进入焊缝。在对咬边进行检测时,先用主尺靠紧焊缝的一边,然后将高度尺移动到刚好接触焊缝的另一边。这个测量出来的高度值就是咬边量,要根据标准和实际需要对咬边量进行控制。

  具有密度低、耐腐蚀以及高强度的铝合金焊接在各个领域中具有广泛的应用,但是也存在着一些缺陷。本文针对裂纹、气孔、焊缝成型不良以及咬边等缺陷产生的原因进行了分析,并提出了防止对策。如何进一步的改进铝合金焊接,保证焊接的质量,仍是一个重要的研究方向。

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