鐵氟龍-鋁及鋁合金零件的焊接工藝

鋁及鋁合金材料密度低，強鐵氟龍度高，熱電導率高，耐腐蝕能力強，具有良好的物理特性和力學性能，因而廣泛應用于工業産品的焊接結構上。長期以來，由于焊接方法及焊接工藝參數的選取不當，造成鋁合金零件焊接後因應力過于集中産生嚴重變形，或因爲焊縫氣孔、鐵氟龍噴塗夾渣、未焊透等缺陷，導致焊縫金屬裂紋或材質疏松，嚴重影響了産品質量及性能。
　　
　　1鋁合金材料特點
　　
　　鋁是銀白色的輕金屬，具有良好的塑性、較高的導電性和導熱性，同時還具有抗氧化和抗腐蝕的能力。鋁極易氧化産生三氧化二鋁薄膜，在焊縫中容易産生夾雜物，從而破壞金屬的連續性和均勻性，降低其機械性能和耐腐蝕性能。常見鋁合金母材和焊絲的化學成分及機械性能。廣毅榮銅鋁批發。
　　
　　2鋁合金材料的焊接難點
　　
　　(1)極易氧化。在空氣中，鋁容易同氧化合，生成鐵氟龍塗裝致密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0。1-0。2μm)，熔點高(約2050℃)，遠遠超過鋁及鋁合金的熔點(約600℃左右)。氧化鋁的密度3。95-4。10g/cm3，約爲鋁的1。4倍，氧化鋁薄膜的表面易吸附水分，焊接時，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。
　　
　　(2)易産生氣孔。鋁和鋁合金焊接時産生氣孔的主要原因是氫，由于液態鋁可溶解大量的氫，而固態鋁幾乎不溶解氫，因此當熔池溫度快速冷卻與凝固時，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。實踐證明，即使氩氣按GB/T4842標准要求，純度達到99。99%以上，但當水分含量達到20ppm時，也會出現大量的致密氣孔，當空氣相對濕度超過80%時，焊縫就會明顯出現氣孔。
　　
　　(3)焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的線膨脹系數和結晶收縮率約比鋼大兩倍，易産生較大的焊接變形的內應力，對剛性較大的結構將促使熱裂紋的産生。
　　
　　(4)鋁的導熱系數大(純鋁0。538卡/Cm。s。℃)。約爲鋼的4倍，因此，焊接鋁和鋁合金時，比焊鋼要消耗更多的熱量。
　　
　　(5)合金元素的蒸發的燒損。鋁合金中含有低沸點的元素(如鎂、鋅、錳等)，在高溫電弧作用下，極易蒸發燒損，從而改變焊縫金屬的化學成分，使焊縫性能下降。
　　
　　(6)高溫強度和塑性低。高溫時鋁的強度和塑性很低，破壞了焊縫金屬的成形，有時還容易造成焊縫金屬塌落和焊穿現象。
　　
　　(7)無色彩變化。鋁及鋁合金從固態轉爲液態時，無明顯的顔色變化，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)焊前准備
　　
　　采用化學或機械方法，嚴格清理焊縫坡口兩側的表面氧化膜。
　　
　　化學清洗是使用堿或酸清洗工件表面，該法既可去除氧化膜，還鐵氟龍焊接可除油汙，具體工藝過程如下：體積分數爲6%～10%的氫氧化鈉溶液，在70℃左右浸泡0。5min→鐵氟龍加工水洗→體積分數爲15%的硝酸在常溫下浸泡1min進行中和處理→水洗→溫水洗→幹燥。洗好後的鋁合金表面爲無光澤的銀白色。
　　
　　機械清理可采用風動或電動銑刀，還可采用刮刀、锉刀等工具，對于較薄的氧化膜也可用0。25mm的銅絲刷打磨清除氧化膜。