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铝合金常见焊接缺陷及防止

2021-07-06

一、铝合金常见焊接缺陷及防止


1、缺陷名称:烧穿

产生原因:

1)  焊接参数及热输入过大;

2)  坡口加工不当,装配间隙过大;

3)  点焊间距过大,焊接过程中变形量过大。


防止措施:

1)  控制适宜的焊接参数及热输入量,适当提高焊接速度;

2)  加工坡口留有一定尺寸钝边并适当减小根部间隙;

3)  点焊间距宜小不宜大。


2、缺陷名称:气孔

产生原因

1)  母材/焊件水、锈、油污清理不彻底;

2)  焊接区域气流大,气体保护不足;

3)  焊接干伸过长,喷嘴与焊件距离过高,导致气体保护不足;

4)  焊接参数不当;

5)  同一区域重复起弧;

6)  保护气体纯度低,保护效果不佳;

7)  环境湿度过大。


防止措施

1)  焊件及焊丝彻底清理水、锈、油污等;

2)  选择适宜的焊接场所,必要时做好防风;

3)  保持适当的干伸及电弧长度;

4)  尽量选择大规格焊丝同时匹配较大的钝边厚度,对于降低气孔率明显有效;

5)  尽量避免同一部位重复起弧,避免不了时必须对起弧处打磨刮除干净再引弧,接头区应回烧并有一定的焊缝重叠区;

6)  确保保护气体质量并调节适宜的气流量,在湿度大时,采用加热系统并预热母材。


3、缺陷名称:焊缝成型差

产生原因

1)  焊接规范选择不当;

2)  焊枪角度不正确;

3)  焊工操作水平限制;

4)  导电嘴孔径不匹配;

5)  焊丝、焊件、保护气体有残余水分。


防止措施

1)  反复调试确定适宜的焊接参数;

2)  调试并保持合适的焊枪角度;

3)  对焊工进行专业培训;

4)  选择合适的导电嘴孔径;

5)  焊前仔细检查并清理焊丝,确保保护气体纯度。


4、缺陷名称:未焊透

产生原因

1)  焊速过快、电弧过长;

2)  坡口加工不当,装配间隙过小;

3)  焊接参数过小;

4)  焊接电流不稳定。


防止措施

1)  控制合理的焊速并压低电弧;

2)  适当减小钝边或增加根部间隙;

3)  控制适当的焊接规范及参数,确保足够的热输入量;

4)  增加稳压电源装置;

5)  细焊丝有助于提高熔深,粗焊丝有益于提高焊丝熔填率,应折中考量。


5、缺陷名称:未熔合

产生原因

1)  焊接部位氧化膜或锈迹清理不彻底;

2)  热输入过小。


防止措施

1)  焊前彻底清理焊丝及焊件;

2)  适当提高焊接参数,减小焊接速度;

3)  对厚板尽量采用U型接头避免V型接头。


6、缺陷名称:裂纹

产生原因

1)  结构及装配不合理,焊接接头拘束度过大,应力大;

2)  熔池过热,合金元素烧损过量;

3)  收弧弧坑冷却过快;

4)  焊丝成分与母材不匹配;

5)  熔池形状欠佳,焊缝深宽比过大。


防止措施

1)  焊接结构合理设计,使焊缝尽量避开应力集中区域,并合理选择焊接顺序;

2)  减小焊接电流或适当增加焊接速度;

3)  用引弧板或电流衰减装置填满弧坑;

4)  正确选用焊丝。


7、缺陷名称:夹渣

产生原因

1)  焊前清理不彻底;

2)  焊接电流过大,导致导电嘴局部熔化混入熔池;

3)  焊接速度过快。


防止措施

1)  加强焊前清理,多道焊接时,每焊完一道就要进行焊缝清理;

2)  在保证完全熔透的情况下,适当减小焊接电流,大电流焊接时切勿导电嘴压太低;

3)  适当降低焊接速度,采用脱氧剂较高的焊丝,提高电弧电压。


8、缺陷名称:咬边

产生原因

1)  焊接电流过大,电压过高;

2)  焊接速度过快,填丝不足;

3)  焊枪摆动不均匀。


防止措施

1)  适当调整焊接电流和电弧电压;

2)  适当增加送丝速度或降低焊接速度;

3)  力求焊枪摆动均匀。


9、缺陷名称:焊缝污染

产生原因

1)  不适当的保护气体覆盖;

2)  焊丝不洁;

3)  母材不洁。


防止措施

1)  检查送气软管是否泄露,气嘴是否松动,保护气体是否正确;

2)  焊接材料是否正确存储;

3)  在使用其它的机械清理前,先将油、油脂类污染物清除;

4)  在使用不锈钢钢丝刷前将氧化物清除。


10、缺陷名称:送丝不良

产生原因

1)  导电嘴与焊丝打火;

2)  焊丝磨损;

3)  喷弧;

4)  送丝软管太长或太紧;

5)  送丝轮不当或磨损;

6)  焊材表面毛刺、划伤、灰尘或污物较多。


防止措施

1)  降低送丝轮张力,使用慢启动系统;

2)  检查所有焊丝接触表面并尽量减少金属与金属的接触面;

3)  检查导电嘴情况及送丝软管和送丝轮情况;

4)  检查导电嘴直径大小是否与焊丝匹配;

5)  使用耐磨材料避免送丝过程中发生截断;

6)  检查焊丝盘的磨损情况;

7)  选择合适的送丝轮尺寸、形状及合适的表面情况;

8)  选择表面质量好的焊材。


11、缺陷名称:起弧不良

产生原因

1)  接地不良;

2)  导电嘴尺寸不对;

3)  没有保护气体。


防止措施

1)  检查所有接地是否良好,使用慢启动或热起弧方式以便起弧;

2)  检查导电嘴内孔是否被金属材料堵塞;

3)  使用气体预清理功能;

4)  改变焊接参数。



二、典型铝合金缺陷实例展示

1、弧坑裂纹

如果电弧被迅速地熄灭(迅速断弧),就没有足够的填充金属来补充(到焊缝中),可能会形成深的“弧坑”。弧坑的外形会局部地加剧了凝固应力。如果凝固应力足够大,在弧坑的内部和周围将形成裂纹,可采用回烧技术焊接法来避免。


1.png

X光照片显示的一个弧坑裂纹


2.png

回烧(前进后退)技术焊接法


2、气孔

下图显示了一个气孔过多的焊缝的断裂面。铝焊缝中的气孔是由留在焊缝内的氢气气泡冷却时所造成的。氢来源是油,油脂,或水蒸汽在焊接电弧下分解的。为了控制焊接气孔,这些污染物的来源必须被清除。焊接钢时,通常采用立向上焊接而不是立向下焊接,这对减少铝焊接气孔也是有帮助的。


3.png

一个具有过多的气孔焊缝的断面


3、未焊透

未焊透通常是由焊接速度太快和焊接电流不足所引起的。但是使用太高的电弧电压也可以导致电弧桥接的焊缝根部渗透不完全。另外双面焊接的背面清根必须要注意。不充分的背面清根有时也会导致未焊透。


4.png

X光照片展示的未焊透


4、未熔合

未熔合通常是由焊接中厚的氧化物、层(道)间清理不充分或焊道布置较差所引起的。焊接前厚的氧化物必须清除。在焊接下一道之前,焊缝的黑烟和氧化物必须清除掉。


5.png

未熔合焊缝的断面


5、铜的污染物

铜的污染物在X光照片上也会出现白色,铜污染物通常比钨更大和“更模糊”,以个别的小颗粒出现。


6.png

X光照片显示的镀铜污染物



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