发布时间:2025-02-03 18:03:37
铝合金在造船行业应用广泛,因其高比强度、低密度和耐腐蚀性能,是常见选材之一。焊接铝合金时,关键在于合金牌号确认、预热处理、清洁、保护气体及焊材选用。
合金牌号确认至关重要,5xxx(Al-Mg系)和6xxx(Al-Mg-Si系)是常用变形铝合金,因其优异耐蚀性和可焊性,适合焊接。多数铝合金可通过电弧焊,如MIG或TIG焊接,但2xxx和7xxx系合金焊接难度较大,尤其是2219和2519,7xxx合金中仅7003、7004、7005和7039适合电弧焊。2024和7075合金因其对电弧焊裂纹敏感,难以通过电弧焊实现连接。
焊接前进行预热有助于保证焊接接头达到要求温度,尤其是环境温度和湿度较高时。不过,过度预热会对不可热处理强化型铝合金(如5083)造成不可逆影响,可能引起材料敏化。对于可热处理强化型铝合金(如6061-T6),预热温度应避免超过时效温度160-250°C,以防材料力学性能下降。
铝材存放应避免平面堆叠,以防积水腐蚀。条件允许时,应将铝板竖直放置,并确保板间无积水,同时取出板材间的包装和保护纸以避免腐蚀。推荐在铝板层间使用木头或铝垫块,以控制腐蚀。
焊前清洁极为重要,需彻底清除铝材表面的碳氢化合物,包括油、乳液、切削液等,避免在电弧高温作用下生成氢气导致气孔等缺陷。常用有机脱脂溶剂,如丙酮、甲苯、MEK配合干净抹布擦拭。对于厚氧化层,需使用不锈钢钢刷打磨坡口及附近表面,若出现深灰色氧化物,则需使用砂磨盘或角磨机去除。焊接环境应保持清洁,清除油污、铝屑、灰尘等杂质,选择湿度较低的施焊环境,确保焊接质量。
焊接设备参数调整至铝合金焊接条件,如MIG焊机的焊丝盘制动器不宜过紧,送丝辊应与焊丝直径相匹配,送丝顺畅。使用适合铝合金的入口和出口导向衬套。铝合金对焊接保护气纯度要求较高,通常使用氩气,可加入适量氦气以提高熔深,但比例不宜过大。气体流速设置应根据喷嘴直径、周围空气流速等因素调整,一般不低于16L/min(MIG)或12L/min(TIG)。
铝合金焊丝应存放在清洁、干燥的环境中,原厂包装良好。空调环境有助于提供相对湿度较低的环境,推荐在金属柜中安装一个60w照明灯泡以保持柜内温度高于外界,防止焊丝受潮。未用完的焊丝应放回原厂包装,并返回焊丝仓库,避免长时间暴露在潮湿环境中。
铝合金焊接中,摆动焊接不推荐使用,其主要目的是形成美观的波纹状焊缝,但不增加熔深或提升熔敷金属洁净度。正确选择焊材对于保证焊接质量至关重要。5xxx系合金和6xxx系合金(如5052、5154、5454或5083)的焊接通常使用5xxx系焊丝,5083这类高镁合金焊接时应选用5556或5183焊丝以匹配其强度。4043焊丝不适用于5xxx系合金焊接,但可用于5052合金。5xxx系合金与6xxx系合金(如6061-T6)的焊接通常使用5356或5554焊丝。