长城不锈钢中加入一定量的氧化锆的电极为锆钨极,304不锈钢板在交流条件下,焊接性能良好,高负载电流情沉下,锆钨电极的优越性最大。锆钨极可防止电极污染基体金属,尖端易坚持半球形。
4焊剂 气焊用焊剂为钾、钠、锂、钙等元素的氯化物和氟化物,可去除氧化膜。
6.1.3.3焊接工艺
铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到基体金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能量除消耗于熔化金属熔池外,还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著,为了获得高质量的焊接接头长城装饰管,应当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采用预热等工艺措施。
1焊前准备
①焊前清理。清理的目的去除焊件表面的氧化膜和油污,这是防止发生气孔、夹渣的重要措施。
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铝及铝合金焊接时,焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污,清除质量直接影响焊接工艺与接头质量,如焊缝气孔产生的倾向和力学性能等。常采用化学清洗和机械清理两种方法。
a.化学清洗。化学清洗效率高,质量稳定,适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。可用丙酮、汽油、煤油等有机溶剂外表去油,用4070℃的5%10%NaH溶液碱洗37min纯铝时间稍长但不超过20min流动清水冲洗,接着用室温至60℃的30%HN3溶液酸洗13min流动清水冲洗,风干或低温干燥。
b.机械清理。工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时,常采用机械清理。先用丙酮、汽油等有机溶剂擦拭外表以除油,随后直接用直径为0.150.2mm铜丝刷或不锈钢丝刷子刷,刷到露出金属光泽为止。一 不宜用砂轮或普通砂纸打磨,以免砂粒留在金属外表,焊接时进入熔池发生夹渣等缺陷。另外也可用刮刀、锉刀等清理待焊表面。
工件和焊丝经过清洗和清理后,存放过程中会重新发生氧化膜,特别是湿润环境下,被酸、碱等蒸气污染的环境中,氧化膜生长得更快。因此,工件和焊丝清洗和清理后到焊按前的存放时间应尽量缩短,气候湿润的情况下,一般应在清理后4h内施焊。清理后如存放时间过长(如超过24h应当重新处置。
②垫板。铝及铝合金在高温时强度很低,液态铝的流动性能好,焊接时焊缝金属容易发生下塌现象。为了保证焊透而又不致塌陷,焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。垫板可采用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。垫板外表开一个圆弧形槽,以保证焊缝反面成型。也可以不加垫板单面焊双面成型,但要求焊接操作熟练或采取对电弧施焊能量严格自动反馈控制等先进工艺措施。
③焊前预热。铝的热导率较高,焊接前应采取预热措施;预热可消除焊前铝材的水分,可使焊件变形减小、气孔等缺陷减少。大厚度铝材焊接中的温度差获得热平衡及防止焊接较厚局部冷却发生的影响。
为防止对焊接过程中的有害影响,预热温度和传入继续时间应尽可能短。过高的预热温度和较长的继续时间会影响冷作硬化或可热处置强化资料(意味着球化退火或过时效)机械性能,还会通过晶粒生长或非共格稳定相的析出改变热影响区内的冶金结构。
焊接过程中,薄、小铝件一般不用预热,厚度1015mm时可进行焊前预热,根据不同类型的铝合金预热温度可为100200℃。
①坡口的加工。由于铝合金在高温时强度很低,液态流动性好,焊接时金属容易下塌,为了保证焊透又不致塌陷,目前国内企业多采用垫板、衬环来托住熔化金属及附近金属。当板厚≤3mm结构不受压力时,可采用卷边接头;当板厚<5mm时的平焊位置时,一般不需要垫板和坡口,可在接头处预留1.5mm左右的间隙;当板厚在4--15mm时,可开单而V形加垫板的坡口,其角度为600700厚度>8mm时也可以采用X形或U形坡口。为减少管板接头的焊接应力,都采用全焊透的接头形式。铝及铝合金钨极氩弧焊坡口形式见表6-7所列。
坡口的加工常采用车床、刨床完成,如果采用手工加工,可以先用等离子切割,再用无锡不锈钢装饰管带合金刀片的角向磨光机打磨坡口,绝不能用砂轮片打磨,因为砂子会留在金属表层,很难清理,焊接时会发生夹渣等缺陷。