1.铝材坡口加工应采用机械方法(含剪切),坡口表面应呈银白色的金属光泽;必要时对坡口及两侧不少于50 mm范围内进行PT。
2.焊丝、坡口表面及其两侧不少于50 mm范围内必须进行表面清理(包括去表面氧化膜、鳞片、污染和不合格的氧化色)。
清理时也应注意不要把氧化膜以压入母材内,因此清理时不要太用力;但不准用砂轮或普通砂纸打磨,因为铝材很软而导致砂粒留在铝材里,焊后就易产生气孔和夹渣等缺陷。
3.焊丝表面可用不锈钢丝刷或干净的油砂纸擦洗;对表面氧化皮较厚的焊丝在焊前打磨后还需要化学清理。
铝焊接变形和焊时易产生塌陷,因此在焊前应有针对性地制作夹具和垫板。
采用夹具时一般零件正反面都需要夹紧,并且夹具的刚性和夹紧力大小要适中,因为过小取不到控制变形作用,过大则焊缝拘束度太强易导致焊缝开裂,夹紧力按350Kg/100mm为宜。
软性铝材夹具可为碳钢或不锈钢,可以减缓散热;强化铝材可用铝材制造夹具,这样可以加强散热。
铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的 来源。因此,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成。
母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时,焊接热会使热影响区的强度下降。
铝为面心立方晶格,没有同素异构体,加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒。
随着激光技术和铝合金研制技术的发展,进一步开展铝合金激光焊接应用技术基础研究、开发铝合金激光焊接新工艺,更有效地拓展铝合金激光焊接结构的应用潜力,从而了解铝合金激光焊接技术的应用现状及发展趋势就显得尤为重要。
高强铝合金具有较高的比强度、比刚度,良好的耐腐蚀性能、加工性能和力学性能, 已成为航空航天、舰船等载运领域结构轻量化制造不可或缺的金属材料,其中飞机应用。焊接技术在提高结构材料利用率、减轻结构重量、实现复杂及异种材料整体结构低成本制造方面独具优势,其中铝合金激光焊接技术是倍受关注的热点。
与其他焊接方法相比,激光焊接同时具有加热集中、热损伤小、焊缝深宽比大、焊接变形小等优势,焊接过程易于集成化、自动化、柔性化,可实现高速高精度焊接,特别适合复杂结构的高精度焊接。
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