1 gassvetsning av aluminiumlegering
Den termiska effektiviteten för syre-acetylengassvetsning är låg, svetsvärmeinmatningen är inte koncentrerad, flöde krävs vid svetsning av aluminium- och aluminiumlegeringar och återstoden måste tas bort efter svetsning. Den gemensamma kvaliteten och prestandan är inte hög. Eftersom gassvetsutrustningen är enkel, inte kräver kraft och är bekväm och flexibel att använda, används den ofta för att svetsa aluminiumlegeringskomponenter med låga kvalitetskrav, såsom tunna plattor och små delar, samt reparationssvetsning av aluminiumlegeringskomponenter och aluminiumgjutningar.
(1) Gassvetsande ledform när gassvetsning av aluminiumlegeringar, varvförband och T-ford inte ska användas. Denna typ av fog är svår att rengöra det återstående flödet och svetsslagg som flyter in i gapet. Buttfogar bör användas så mycket som möjligt. För att säkerställa att svetsningen svetsas genom utan kollaps eller genom genomgång kan en räfflad dyna användas. Kudden är vanligtvis tillverkad av rostfritt stål eller ren koppar. Svetsning med en dyna kan få god omvänd formning och förbättra svetsproduktiviteten.
(2) Val av flöde för gassvetsning När gassvetsning av aluminiumlegeringar, för att säkerställa en smidig framsteg i svetsprocessen och kvaliteten på svetsen, behövs flöde för att ta bort oxidfilmen och andra föroreningar på aluminiumytan.
Gassvetsningsflöde (även känd som gasflöde) är ett flöde för gassvetsning. Dess huvudfunktion är att ta bort oxidfilmen som bildas på aluminiumytan under gassvetsning, förbättra vätbarheten för modermaterialet och främja förvärvet av tät svetstruktur. Gassvetsning av aluminiumlegeringar måste använda flöde. I allmänhet strö flytet direkt på spåret på arbetsstycket som ska svetsas före svetsning, eller så doppas det på svetstråden och läggs till den smälta poolen.
Aluminiumlegeringsflöde är ett kloridsalt av element såsom kalium, natrium, kalcium och litium. Det är en pulveriserad förening som krossas, siktas och bereddas i en viss andel. Till exempel kan aluminiumkryolit (Na3Alf6) lösa upp aluminiumoxid vid 1000 grader, och kaliumklorid kan omvandla eldfast aluminiumoxid till smältande aluminiumklorid. Detta flöde har en låg smältpunkt och god flytande. Det kan också förbättra flytningen av den smälta metallen och göra svets välformad.
(3) Val av svetsmunstycke och flammaluminiumlegering har starka oxidations- och gasabsorptionsegenskaper. Vid gassvetsning, för att förhindra att aluminium oxideras, bör en neutral låga eller en svag förgasande låga (acetylen är en överskott av förgasningsflamma) användas för att skydda aluminiummolten pool från oxidation under skyddet av en reducerande atmosfär. Det är strikt förbjudet att använda en oxiderande låga, eftersom användningen av en stark oxiderande låga kommer att få aluminium att oxidera starkt och hindra svetsprocessen; Och om det finns för mycket acetylen, kan fritt väte lösa sig upp i den smälta poolen, vilket kommer att orsaka porer i sömmen och göra svetsen loss.
(4) Positioneringssvetsar För att förhindra att svetsens storlek och relativa position byts under svetsning krävs spotsvetsning före svetsning. Eftersom aluminium har en stor linjär expansionskoefficient, snabb värmeledningsförmåga och ett stort uppvärmningsområde för gassvetsning, bör placeringssvetsen vara tätare än stål.
Påfyllningstråden som används för att placera svetsning är densamma som den som används för produktsvetsning. Innan svetspositionen placeras bör ett skikt av gasflöde appliceras på svetsgapet. Flamkraften för positioneringssvetsning är något större än för gassvetsning.
(5) Gassvetsning vid svetsstålmaterial kan värmetemperaturen bedömas utifrån stålets färgförändring. Detta praktiska tillstånd är emellertid inte tillgängligt vid svetsning av aluminium. Eftersom det inte finns någon uppenbar färgförändring i processen för uppvärmning av aluminiumlegering från rumstemperatur till smältning, är det svårt för operatören att kontrollera svetstemperaturen. Tidpunkten för svetsning kan emellertid greppas enligt följande fenomen:
1) När ytan på det uppvärmda arbetsstycket ändras från ljust vitt till tråkigt silvervit, rynkor i ytan oxidfilm och metallen vid den uppvärmda delen fluktuerar, indikerar det att smälttemperaturen är på väg att nås och svetsning kan utföras;
2) När svetstrådsänden doppas i flöde och den uppvärmda delen kan smälta med basmaterialet, uppnås smältningstemperaturen och svetsningen kan utföras;
3) När kanten på basmaterialet faller ner, når basmaterialet smälttemperaturen och svetsningen kan utföras.
Den vänstra svetsmetoden kan användas för gassvetsning av tunna plattor. Svetstråden är belägen framför svetsledan. I denna svetsmetod, eftersom flamman pekar på den kalla metallen som inte har svetsats, sprids en del av värmen, vilket är gynnsamt för att förhindra överhettning av den smälta poolen, tillväxt av metallkorn i den värmepåverkade zonen och utbränning. Om basmaterialets tjocklek är större än 5 mm kan den högra svetsmetoden användas. I denna metod ligger svetstråden bakom svetsfacklan och lågan riktas till svetsen. Värmeförlusten är liten, smältdjupet är stort och värmeeffektiviteten är hög.
När gassvetsning av tunna delar med en tjocklek på mindre än 3 mm är svetsfackningsvinkeln 20-40 grad; När gassvetsning av tjocka delar är svetsfackla lutningsvinkeln 40-80 grad och vinkeln mellan svetstråden och svetsfacklan är 80-100 grad. Gassvetsning av aluminiumlegeringar bör försöka svetsa fogen på en gång utan att applicera ett andra skikt, eftersom applicering av ett andra lager kommer att orsaka slaggutneslutningar i svetsen.
(6) Behandling efter svetsning Korrosionen av det återstående flödet och slagg på ytan av gassvetssvetsen till aluminiumleden är en av orsakerna till skadan på aluminiumleden vid framtida användning. Inom 1-6 timmar efter gassvetsning bör det återstående flödet och slaggen rengöras för att förhindra svetskorrosion. Rengöringsprocessen efter svetsen är som följer.
1) Efter svetsning, fördjupa svetsningen i en varmvattenbehållare vid 40-50. Det är bäst att använda flödande varmt vatten. Använd en hård borste för att borsta svetsen och det återstående flödet och slaggen nära svetsen tills de är rena.
2) Fördjupa svetsningen i salpetersyralösning. När rumstemperaturen är över 25 grader är lösningskoncentrationen 15%-25%, och nedsänkningstiden är 10-15 minuter. När rumstemperaturen är 10-15 grad är lösningskoncentrationen 20%-25%, och nedsänkningstiden är 15 minuter.
3) Fördjupa svetsningen i en tank med flödande varmt vatten (temperatur 40-50 examen) för 5-10 minuter.
4) Skölj svetsningen med kallt vatten i 5 minuter.
5) Låt svetsningen torka naturligt, eller torka den i en torkningsugn eller blåsa den torr med varm luft.
2 Tungsten inert gasbågsvetsning (TIG -svetsning) av aluminiumlegering
Även känd som volfram inert gasskyddad bågsvetsning, den använder den stora mängden värme som genereras av bågen som bildas mellan volframelektroden och arbetsstycket för att smälta det svetsade området och fyller sedan svetstråden för att få en fast svetsad fog. TIG -svetsning av aluminium använder sina "katodatomisering" -egenskaper för att ta bort oxidfilmen av sig själv. Volframelektroden och sömområdet är skyddade och skyddade av den inerta gasen som sprutas från munstycket för att förhindra reaktionen mellan svetsområdet och den omgivande luften.
TIG -svetsprocess är bäst lämpad för svetsning av tunna plattor med en tjocklek på mindre än 3 mm, och deformationen av arbetsstycket är betydligt mindre än för gassvetsning och manuell bågsvetsning. AC TIG -svetskatoden har rengöringseffekten av att ta bort oxidfilmen, och inget flöde krävs, vilket undviker korrosionen av fogen genom återstående flöde och slagg efter svetsning. Den gemensamma formen kan vara obegränsad, svetsen är välformad och ytan är ljus.
Spolningen av svetsområdet med argongasflödet påskyndar kylningen av fogen, förbättrar fogens struktur och prestanda och är lämplig för svetsning av all position. Eftersom inget flöde krävs är kraven för rengöring före svetsning strängare än andra svetsmetoder.
De mest lämpliga processmetoderna för svetsning av aluminiumlegeringar är AC TIG -svetsning och AC -pulsvetsning, följt av DC omvänd polaritet TIG -svetsning. I allmänhet, när man använder AC för att svetsa aluminiumlegeringar, kan den bästa kombinationen uppnås med avseende på strömbärande kapacitet, bågstyrbarhet och bågrengöringseffekt. Därför använder de flesta aluminiumlegeringar TIG -svetsning växelströmförsörjning.
Vid användning av DC -positiv anslutning (elektrod ansluten till negativ pol) genereras värme på arbetsstyckets yta och bildar djup penetration. För elektroder av en viss storlek kan en större svetsström användas. Även tjocka sektioner kräver inte förvärmning, och modermaterialet deformeras knappast. Även om DC-omvänd polaritet (elektrod ansluten till positiv pol) TIG-svetsning sällan används för att svetsa aluminium, har denna metod fördelarna med grunt penetration, enkel bågkontroll och god bågrening vid kontinuerligt svetsning eller reparation av tunnväggiga värmeväxlare och liknande komponenter med en rörtjocklek av mindre än 2,4 mm.
(1) Volframelektrod Smältpunkten för volfram är 3410 grader, vilket är metallen med den högsta smältpunkten. Volfram har en stark elektronutsläppsförmåga vid hög temperatur. Efter att ha tillsatt spåroxider av sällsynta jordartselement såsom thorium, cerium och zirkonium till volframelektroden, reduceras elektronarbetsfunktionen avsevärt och den nuvarande bärförmågan förbättras avsevärt. I aluminiumlegering TIG -svetsning spelar volframelektroden huvudsakligen rollen att utföra ström, antända bågen och bibehålla normal bågförbränning. Vanliga volframelektrodmaterial är ren volfram, thoried volfram och cerium volfram.
(2) Svetsparametrar För att få utmärkt svetbildning och svetskvalitet bör svetsningsprocessparametrarna väljas rimligt enligt de tekniska kraven för svet. Huvudprocessparametrarna för manuell TIG -svetsning av aluminiumlegeringar inkluderar aktuell typ, polaritet och strömstorlek, skärmning av gasflöde, volframelektrodförlängningslängd och avståndet från munstycket till arbetsstycket. Processparametrarna för automatisk TIG -svetsning inkluderar också bågspänning (båglängd), svetshastighet och trådmatningshastighet.
Processparametrarna är baserade på materialet och tjockleken som ska svetsas. Först bestäms volframelektroddiametern och formen, svetsningstråddiametern, skärmning av gas och flöde, munstycksöppning, svetsström, bågspänning och svetshastighet. Därefter justeras de relevanta parametrarna enligt den faktiska svetseffekten tills de uppfyller användningskraven.
De viktigaste punkterna för att välja processparametrar för aluminiumlegering TIG -svetsning är följande.
1) Munstycksöppning och skärmning av gasflödeshastighet. Munstycketsöppningen av aluminiumlegering är 5-22 mm; Den skärmande gasflödeshastigheten är i allmänhet 5-15 l\/min.
2) Tungsten elektrodförlängningslängd och avståndet från munstycket till arbetsstycket. Volframelektrodförlängningslängd: Generellt 5-6 mm för rumpa -svetsar och 7-8 mm för filetsvetsar. Avståndet från munstycket till arbetsstycket är i allmänhet cirka 10 mm.
3) Svetsström och svetsspänning är relaterad till plattans tjocklek, ledform, svetsläge och svetsarteknisk nivå.
När manuell TIG -svetsning används används växelström. När svetstjockleken är mindre än 6 mm aluminiumlegering kan den maximala svetsströmmen bestämmas enligt elektroddiametern d enligt formeln I=(60-65) d. Bågspänningen bestäms huvudsakligen av båglängden, och det är vanligtvis mer rimligt att göra båglängden ungefär lika med volframelektroddiametern.
4) Svetshastighet. För att minska deformationen under TIG -svetsning av aluminiumlegering bör en snabbare svetshastighet användas. Vid manuell TIG -svetsning justerar svetsaren i allmänhet svetshastigheten när som helst beroende på storleken på den smälta poolen, formen på den smälta poolen och sammansmältningen av båda sidor. Den allmänna svetshastigheten är 8-12 m\/h; Vid automatisk TIG -svetsning, efter att processparametrarna är inställda, förblir svetshastigheten i allmänhet oförändrad under svetsprocessen.
5) Tråddiameter. Generellt bestäms av plattans tjocklek och svetsström, är tråddiametern proportionell mot de två.
1) Orsaker till porer. Renheten på argongas är låg eller det finns fukt eller luftläckage i argongasrörledningen; Svetstråden eller spåret på modermaterialet rengörs inte före svetsning eller förorenas av smuts, fukt, etc. Efter rengöring; Svetsström- och svetshastigheten är för stor eller för liten; Det smälta poolskyddet är dåligt, bågen är instabil, bågen är för lång, volframelektroden sträcker sig för lång, etc.
Förebyggande åtgärder: Se till att rörledningen för argongas, välj att noggrant rengöra svetstråden och svetsmässan, svetsa i tid efter rengöring och förhindra omföroreningar. Uppdatera gasförsörjningsrörledningen, välj lämplig gasflödeshastighet, justera volframelektrodförlängningslängden; Välj korrekt svetsprocessparametrarna. Vid behov kan en förvärmningsprocess antas och en vindsköld kan installeras på svetsplatsen för att förhindra vindflöde på platsen.
2) Orsaker till sprickor. Felaktigt urval av svetstrådslegeringskomposition; När magnesiuminnehållet i svetsen är mindre än 3%, eller järn- och kiselförmörningsinnehållet överskrider det angivna värdet, ökar spricktendensen; När smälttemperaturen på svetstråden är för hög kommer det att orsaka kondenspriser i den värmepåverkade zonen; orimlig strukturell design, alltför koncentrerade svetsar eller för hög temperatur i den uppvärmda zonen, vilket resulterar i överdriven ledspänning; Lång hög turbiditetstid, överhettning av organisationen; Båggropar är inte fyllda och båggropsprickor visas.
Förebyggande åtgärder: Sammansättningen av den valda svetstråden bör matcha modermaterialet; Lägg till en bågstarterplatta eller använd en aktuell dämpningsanordning för att fylla båggropen; Korrekt utforma svetsstrukturen, ordna svetsarna rimligt, få svetsarna att undvika spänningskoncentration så mycket som möjligt och välj en lämplig svetssekvens; Minska svetsströmmen eller öka svetshastigheten på lämpligt sätt.
3) Orsaker till ofullständig penetration. Svetshastigheten är för snabb, båglängden är för lång, klyftan mellan svetsarna, spårvinkeln och svetsströmmen är alltför små och den trubbiga kanten är för stor; Burrarna på spårkanten på arbetsstycket och smuts på underkanten tas inte bort före svetsning; Lutningsvinkeln på svetsfacklan och svetstråden är felaktig.
Förebyggande åtgärder: Välj korrekt gap, trubbig kant, spårvinkel och svetsningsprocessparametrar; Stärka rengöringen av oxidfilm, flöde, slagg och oljedräkter; Förbättra driftsförmågan etc.
4) Orsaker till volfram kläm i svetsen. Det orsakas av initiering av kontaktbågar; Formen på volframelektrodänden och svetsströmmen väljs inte rimligt, vilket gör att spetsen faller av; Påfyllningstråden vidrör den heta volframelektrodspetsen och den oxiderande gasen används felaktigt.
Förebyggande åtgärder: Använd högfrekventa högspänningspulsbåge-initiering; Använd en rimlig volframelektrodspetsform enligt den valda strömmen; Minska svetsströmmen, öka volframelektroddiametern och förkorta volframelektrodförlängningslängden; uppdatera den inerta gasen; Förbättra driftsförmågan, låt inte fyllningstråden kontakta volframelektroden etc.
5) Orsaker till underskattning. Svetsströmmen är för stor, bågspänningen är för hög, fackla svängen är ojämn, påfyllningstråden är för liten och svetshastigheten är för snabb.
Förebyggande åtgärder: Minska svetsströmmen och bågspänningen, håll fackla svängande enhetlig och öka på lämpligt sätt trådmatningshastigheten eller minska svetshastigheten.
3 Konventionell reparationsprocess för gjutning
I allmänhet kan defekterna av gjutningar av aluminiumlegering repareras genom argbågsvetsningsprocess, och reparationseffekten av AC TIG -svetsningsmetod är bättre.
När man använder reparationssvetsprocessen för att åtgärda gjutdefekter, förutom de allmänna metoderna som nämnts ovan, såsom att vara uppmärksam på att rengöra svetstråden och den del som ska svetsas innan svetsning, välja rimliga svetsmaterial, och välja kort ark och små vinkelmetoder för svetsning, finns det många framgångsrika erfarenheter som är värda att lära sig från i praktiken för olika defekttyper, såsom att försöka använda svetsning med låg ström.
Legeringskompositionen för svetstråden som används för reparationssvetsning är högre än för modermaterialet, för att komplettera den brända legeringen under reparationssvetsningsprocessen och hålla svetskompositionen i överensstämmelse med modermaterialet; Innan reparationssvetsning av gjutningar med sprickfel bör stoppsprickhål borras i båda ändarna; Vid svetsning bör den del som ska svetsas först värmas. Position, använd den vänstra svetsmetoden för att fylla tråden, för att underlätta observationen av smältningen av svetsen och fyll sedan tråden efter att svetsläget har smälts för att bilda en helt fuktad smält pool;
När defektstorleken är stor, för att förbättra effektiviteten för reparationssvetsning, kan ett mycket tunt skikt av ytaktivt medel (Atig -aktivator för kort) appliceras på svetspositionens yta före traditionell TIG -svetsning. Under svetsningen får aktivatorn att svetsbågen krymper eller metallflödetillståndet i den smälta poolen förändras, så att svetspenetrationen ökar. Vid utförande av AC TIG -svetsning av aluminiumlegering appliceras ett skikt av SiO2 -aktivator på svetsytan för att ändra svetspenetrationen, minska förvärmningsproceduren och minska svetssvårigheten.
Slutsats
Aluminiumlegeringssvetsning och reparationssvetsning kan vanligtvis anta praktiska och billiga TIG- och MIG Argon-bågsvetsningsmetoder. När nya aluminiumlegeringsprocesser såsom högenergi-strålsvetsning och omrörningsfriktionssvetsning används, kan problem som legeringselementförbränning, ledmjukning och svetningsdeformation effektivt undvikas, särskilt omrörningssvetsning är en fast fasanslutning med grön och miljövänlig egenskap.
När konventionella reparationssvetsmetoder används för att reparera defekter i aluminiumlegeringsgjutning, för att undvika svetsdefekter, bör uppmärksamheten ägnas åt försvetsningsrengöring, val av rimliga svetstrådfyllmedel och korrekta svetsningsprocessspecifikationer. AC TIG -reparationssvetsning är vanligtvis lämplig.
När gjutningsdefekterna är speciella och förhållandena uppfylls kan specialreparationssvetsmetoder användas i kombination med faktiska förhållanden för att förbättra reparationssvetsningskvaliteten för aluminiumlegeringsgjutningar.