铝合金焊接与一般的碳钢和不锈钢焊接不同,耐磨陶瓷焊接衬板,有很多问题需要解决,5083铝合金在焊接过程中主要会碰到以下难点:
易产生气孔等缺陷
5083铝合金在空气中及焊接时极易被氧化生成氧化铝(Al2O3),氧化铝熔点高达2050℃,远高于铝的熔点(660℃),如果不除去氧化膜,就会阻碍母材的熔化和焊缝金属的熔合。母材表面的氧化膜还会吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷。因此焊前应严格对待焊处表面氧化膜进行清除。
焊接过程控制
为确保焊接质量的可追溯性,采用点温测量仪实时记录温度的变化,当不断填充焊接时,试样在空气中降温速度也逐渐放缓。在填充第5道焊缝后,立即测量,陶瓷焊接衬板,在焊缝熔合线处温度达到值,焊后4分钟(清理焊道药渣时间),再次测量,发现在热影响区,距焊缝10~30mm之间温度场达到值,温度通过热传递现象,点在慢慢向外围扩散,
经不断试验发现,焊接衬板,当焊缝层间温度处150~ 250℃的区间,符合船舶铸钢焊接工艺。当不考虑热影响区的温度继续焊接后,经做弯曲试验,发现在母材热影响区试样直接断裂,出现母材脆化现象。当通过控制母材热影响区的温度,使之处于150~200℃区间焊接后,经弯曲试验,未出现母材脆化。拉伸、冲击也符合船舶建造工艺要求。
焊后变形较大
5083铝合金线膨胀系数约为碳钢和低合金钢的2倍,焊后焊缝凝固时的体积收缩率较大,焊件的变形和应力较大。5083铝合金单面焊双面成形焊接工艺由于装配间隙较大,焊缝金属填充量较多,焊后焊缝正面收缩量较大,造成较大的变形。
焊接操作难度较大
5083铝合金对光、热的反射能力较强,焊接衬板批发,固液态转变时没有明显的色泽变化,焊接过程熔池不易被观察,而且在采用MIG焊焊接5083铝合金时焊接速度较采用CO2焊焊接碳钢速度快很多,这给焊工焊接带来很大难度。
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