学习任务九：铝板的焊接

学习任务九：铝板的焊接学习任务九：铝板的焊接 一、铝板焊接的相关知识 1.铝在车身板中的使用 （1）铝被用于车身材料的原因 ①铝用于车身是为了保护环境和节约能源。 ②使用铝合金的优点： a.由于铝金属质轻、耐磨、耐腐蚀、弹性好、刚度和强度高、抗冲击性能优、加工成型性好和再生性高等，使用铝合金车身汽车有节能低耗、安全舒适及相对载重能力强等优点。 b.车辆的保险杠骨架、加强梁或侧防撞梁等，所使用铝材车身足够的强度和韧度，在发生碰撞时具有良好的吸能特性（比钢板增加50%左右），以保护车厢内乘员的安全。车辆传动系统使用铝质构件，不但具有足够的强度和韧度，同时还具备良好的导热能力。 c.由于铝合金不存在锈蚀的现象,故铝合金车身的抗锈蚀能力与普通钢制车身不可同日而语。学习任务九：铝板的焊接 （2）铝及其合金分类

铝合金种类特性纯铝（1000系列）纯铝为99%以上的铝质材料，导电性佳但强度弱。使用于家庭用品和电气器具等。铝铜合金(2000系列）一般称为杜拉铝，此种合金强度像钢一样，但焊接性差。使用于飞机的机身。铝锰合金（3000系列）此种合金改善纯铝强度。使用于建材和烹饪用的平锅、壶等。铝硅合金（4000系列）此种合金因为加入了硅，所以抗磨损性佳。此种合金因为含有铜、锰、或镍，所以耐热性佳，为锻造汽车活塞的使用材料铝镁合金（5000系列）在所以非热处理铝合金中，此种合金强度最强，且焊接性及耐腐蚀性都最好。使用于建材、船舶和汽车用熔接构材。铝硅镁合金（6000系列）此种合金强度强、耐腐蚀性佳且具有抗压性。使用于建筑材料中的窗框。铝锌镁合金（7000系列）此种合金在所有铝合金中强度最强。使用于汽车和机车的车架和保险杠加强梁。学习任务九：铝板的焊接2.铝及铝合金的焊接特性（1）导热性强，（约为钢的3～4倍），（2）铝合金板熔点低。（3）导电率高，（电性是钢板的3倍）。（4）氧化膜熔点高达2050℃。（5）线膨胀系数大（约为钢的2倍），铝合金中的锰、镁、锌等在高温极易蒸发。（6）硬化收缩率是钢的1.5倍，硬化后容易断裂。（7）氢在铝的液态和固态的溶解度相差20倍左右，焊缝冷却速度过快，氢不易折出，钨极焊接时气孔倾向小于气体金属电弧焊接。（8）缺少可加工性。铝较软，敲击时应当使用木锤。对于MIG焊接，100%氩气才能进行焊接。学习任务九：铝板的焊接3.铝合金焊接的参数选择及注意事项（1）MIG焊的焊接参数：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气流量等。①MIG焊通常采用直流反极性联接。②薄板焊接不开坡口或细直径焊丝。③电弧电压适当：电弧电压升高，电弧长度增长，熔深变浅。④铝合金焊接一般用较快的焊接速度，具体见表9－5。⑤MIG焊所需的气体流量，通常在10～15L/min。

⑥焊丝的伸出长度8—15mm。学习任务九：铝板的焊接（2）铝合金的MIG焊注意事项：①根据板厚选择Φ（焊丝直径）；根据熔滴过渡形式选择焊接电流I，最后根据I选择合适的电弧电压U、焊接速度V及气体流量。②厚板可开坡口。③建议尽量选用带脉冲的焊机。④铝合金MIG焊时，以粗丝焊薄板。学习任务九：铝板的焊接 4．铝及铝合金焊接缺陷原因分析 （1）焊缝成形差及产生原因与防治 焊缝波纹不美观，且不光亮；焊缝弯曲不直，宽窄不一，接头太多；焊缝中心突起，两边平坦或凹陷；焊缝满溢等。 ①产生原因：焊接规范选择不当；焊枪角度不正确；操作不熟练；导电嘴孔径太大；焊接电弧没有严格对准坡口中心；焊丝、焊件及保护气体中含有水分； ②防止措施：反复调试选择合适的焊接规范；保持焊枪合适的倾角；加强技能训练；选择合适的导电嘴径；力求使焊接电弧与坡口严格对中；焊前仔细清理焊丝、焊件；保证保护气体的纯度。学习任务九：铝板的焊接 （2）裂纹及产生原因与防治 焊缝中的裂纹是在焊缝金属结晶过程中产生的，称为热裂纹，又称结晶裂纹。其形式有纵向裂纹、横向裂纹（往往扩展到基体金属），还有根部裂纹、弧坑裂纹等等。裂纹将使结构强度降低。 ①产生原因：焊缝隙的深宽比过大；焊缝末端的弧坑冷却快；焊丝成分与母材不匹配；操作技术不正确。 ②防止措施：适当提高电弧电压或减小焊接电流，以加宽焊道而减小熔深；适当地填满弧坑并采用衰减措施减小冷却速度；保证焊丝与母材合理匹配；选择合适的焊接参数、焊接顺序，适当增加焊接速度，需要预热的要采取预热措施。学习任务九：铝板的焊接 （3）气孔及产生原因与防治 铝焊缝中的气孔主要有表面气孔、弥散气孔、局部密集气孔、单个大气孔、根部链状气孔、柱状气孔等。气孔不但会降低焊缝的致密性，减小接头的承载面积，而且使接头的强度、塑性降低，特别是冷弯角和冲击韧性降低更多。 ①产生原因：气体保护不良，保护气体不纯；焊丝、焊件被污染；大气中的绝对湿度过大；电弧不稳，电弧过长；喷嘴与焊件之间的距离过大；焊丝直径与坡口形式选择不当。 ②防止措施：保证气体质量，适当保护气体流量；消除气体喷嘴处飞溅物；防止空气流动；清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜；保持喷嘴与焊件之间的合理距离。学习任务九：铝板的焊接 （4）烧穿及产生原因与防治 ①产生原因：热输入量过大；坡口加工不当，焊件接头间隙过大；操作姿势不正确。 ②防止措施：适当减小焊接电流、电弧电压，提高焊接速度；加大钝边尺寸，减小根部间隙；适当减小点固焊时焊点间距；调整正确姿势。 （5）未焊透及产生原因与防治 ①产生原因：焊接速度过快，电弧过长；坡口加工不当，装配间隙过小；焊接技术较差，操作姿势掌握不当；焊接规范过小；焊接电流不稳定。 ②防止措施：适当减慢焊接速度，压低电弧；适当减小钝边或增加要部间隙；使焊枪角度保证焊接时获得最大熔深，电弧始终保持在焊接熔池的前沿，要有正确的姿势；增加焊接电流及电弧电压，保证母材足够的热输入获得量；增加稳压电源装置或避开开用电高峰。学习任务九：铝板的焊接 （6）未熔合及产生原因与防治 ①产生原因：焊接部位氧化膜或锈未清除干净；热输入不足；焊接操作技术不当。 ②防止措施：焊前仔细清理待焊处表面；提高焊提高电流、电弧电压，减速小焊接速度；焊接时要稍微采用运条方式，在坡口面上有瞬间停歇，焊丝在熔池的前沿，提高焊工技术。 （7）夹渣及产生原因与防治 ①产生原因：焊前清理不彻底；焊接电流过大，导致电嘴局部熔化混入熔池而形成夹渣；焊接速度过高。 ②防止措施：加强焊接前的清理工作，多道焊时，每焊完一道同样要进行焊缝清理；在保证熔透的情况下，适当减少焊接电流，大电流焊接时，导电嘴不要压得太低；适当降低速度，采用含脱氧剂较高的焊丝，提高电弧电压。学习任务九：铝板的焊接 二、任务实施 1.施工程序去除旧漆膜调试焊机试焊板件定位定位焊接焊接焊缝打磨质量检验学习任务九：铝板的焊接 2．对接焊接前的准备 （1）焊接安全防护与环境条件：铝必须在无尘、干燥的环境下焊接或保存 ①个人防护。 ②环境通风但风速不能过大。 （2）施工设备及工具：碳钢修复用的工具不能用于焊铝，

①MIG焊设备。。打磨焊点防护用品焊机焊接作业防护用品焊接准备，防锈处理防护用品

学习任务九：铝板的焊接 ②保护气体。 用纯氩气作为保护气体，氩气是一种无色、无味和无毒的惰性气体。几乎不与任何金属发生化学反应，也不溶于金属中，密度是空气的1.4倍，所以焊接时对电弧和熔池金属有较好的覆盖作用。 气体流量：短路电弧12~15L/min；喷射和脉冲电弧15~20L/min。学习任务九：铝板的焊接 ③焊丝选用。 a.综合考虑母材的化学成分、力学性能和使用条件等因素，根据母材成分选用焊丝。 铝及铝合金焊丝选用，根据焊接工件材料牌号，选用相同焊丝材料牌号进行焊接，可以获得优良的焊接质量。 b.实际焊丝材料。铝合金板系列，在车身上用得多的是铝和镁合金。 c.焊丝直径。焊丝直径是参考板厚及焊接电流来确定的。鋁及铝合金类型焊丝选用纯铝选用纯度与母材相近的焊丝铝镁合金选用含镁量等于或略高于母材的焊丝铝锰合金选用与母材成分相近的焊丝或铝硅合金焊丝异种铝合金选用与抗拉强度高一侧的母材相近的焊丝铝及铝合金母材切条作填充金属学习任务九：铝板的焊接 （3）去除油漆和氧化膜等的清理工作。 ①坡口及其附近的