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铝及铝合金焊丝
铝及铝合金焊丝使用说明
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 铝及铝合金焊丝使用说明

铝及铝合金焊丝简明

 

类别

执行标准

国标型号

原国标

GB/T 10858-1989

AWS

EN ISO

用途简述

CHM-Al 1070

CHG- Al 1070

GB/T 10858-2008

SAl 1070Al99.7

SAl-2S301

S Al 1070Al99.7

用于纯铝的焊接,如电力、化工行业

CHM-Al 1100

CHG- Al 1100

GB/T 10858-2008

SAl 1100Al99.0Cu

ER 1100

R 1100

S Al 1100Al99.0Cu

用于纯铝的焊接,如电力、化工行业

CHM-Al 3103

CHG- Al 3103

铝锰

GB/T 10858-2008

SAl 3103AlMn1

SAlMnS321

SAl 3103AlMn1

用于铝锰合金的氩弧焊及气焊

CHM-Al 4043

CHG- Al 4043

铝硅

GB/T 10858-2008

SAl 4043AlSi5

SAlSi-1S311

ER 4043

R 4043

S Al 4043 (AlSi5)

用于6xxxx4xxx系列铝合金的焊接

CHM-Al 4047

CHG- Al 4047

铝硅

GB/T 10858-2008

SAl 4047AlSi12

SAlSi-2

ER 4047

R 4047

S Al 4047AlSi12

用于纯铝、铝硅、铝镁硅等的钎焊

CHM-Al 5183

CHG-Al 5183

铝镁

GB/T 10858-2008

SAl 5183 [AlMg4.5Mn0.7(A)]

SAlMg-3

ER 5183

R 5183

S Al 5183 [AlMg4.5Mn0.7(A)]

用于强度较高铝镁合金的焊接

CHM-Al 5356

CHG-Al 5356

铝镁

GB/T 10858-2008

SAl 5356 [AlMg5Cr(A)]

ER 5356

R 5356

S Al 5356 [AlMg5Cr(A)]

用于常用铝镁合金焊接

CHM-Al 5087

CHG-Al 5087

铝镁

GB/T 10858-2008

SAl 5087 AlMg4.5MnZr

ER 5087

R 5087

S Al 5087 AlMg4.5MnZr

用于要求抗裂性和弯曲性铝材的焊接

CHM-Al 5556

CHG-Al 5556

铝镁

GB/T 10858-2008

SAl 5556AlMg5Mn1Ti

SAlMg-5

ER 5556

R 5556

SAl 5556AlMg5Mn1Ti

用于强度要求较高铝镁合金的焊接

一、焊丝的选择

铝及铝合金焊丝的选择主要根据母材的种类,对接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求综合考虑。有时当某项成为主要矛盾时,则选择焊丝就着重从解决这个主要矛盾入手,兼顾其它方面要求。一般情况下,焊接铝及铝合金都采用与母材成分相同或相近牌号的焊丝,这样可以获得较好的耐蚀性;但焊接热裂倾向大的热处理强化铝合金时,选择焊丝主要从解决抗裂性入手,这时焊丝的成分与母材的差别就很大。

选用铝合金焊丝应注意的问题如下:

1、焊接接头的裂纹敏感性

影响裂纹敏感性的直接因素是母材与焊丝的匹配。选用熔化温度低于母材的焊缝金属,可以减小焊缝金属和热影响区的裂纹敏感性。例如,焊接Si含量0.6%6061合金时,选用同一合金作焊缝,裂纹敏感性很大,但用Si含量5%ER4043焊丝时,由于其熔化温度比6061合金低,在冷却过程中有较高的塑性,所以抗裂性良好。此外,焊缝金属中应避免MgCu的组合,因为Al-Mg-Cu有很高的裂纹敏感性。

2、焊接接头的力学性能

工业纯铝的强度最低,4000系铝合金居中,5000系列铝合金强度较高。铝硅焊丝虽有较强的抗裂性能,但含硅焊丝的塑性较差,所以对焊后需要塑性变形加工的接头来说,应避免选用含硅的焊丝。

3、焊接接头的使用性能

填充金属的选择除取决于母材成分外,还与接头的几何形状、运行中的抗腐蚀性的要求以及对焊接件的外观要求有关。例如,为了使容器具有良好的抗腐蚀能力或防止所储存产品对其的污染,储存过氧化氢的焊接容器要求高纯度的铝合金。在这种情况下,填充金属的纯度至少要相当于母材。

二、气体选择

1、气体质量要求

气体种类

纯度要求(%

水分限制(%

其它要求

Ar

99.99

0.002

N20.007% H20.002

2、保护气体

铝及铝合金焊接采用的保护气体为氩气、氦气或其混合气。交流加高频TIG焊时,采用纯氩气,直流正极性焊接宜用氦气。MIG焊时,板厚小于25mm时宜用氩气;板厚25~50mm时氩气宜添加10~35%的氦气;板厚50~75mm时氩气中宜添加10~35%50%的氦气;当板厚大于75mm时推荐采用添加50~75%氦气的氩气。氩气应根据《纯氩》的要求。氩气瓶压低于0.5MPa后压力不足,不能使用。

三、常见缺陷(焊接问题)及防止措施

1、气孔

产生原因:

a母材或焊丝上有油、锈、污、垢等;

b焊接场地空气流动大,不利于气体保护;

c焊接电弧过长,降低气体保护效果;

d喷嘴与工件距离过大,气体保护效果降低;

e焊接参数选择不当;

f重复起弧处产生气孔;

g保护气体纯度低,气体保护效果差;

h 周围环境空气湿度大。

防止措施:

a焊前仔细清理焊丝、焊件表面的油、污、锈、垢和氧化膜,采用含脱氧剂较高的焊丝;

b合理选择焊接场所;

c适当减小电弧长度;

d保持喷嘴与焊件之间的合理距离范围;

e尽量选择较粗的焊丝,同时增加工件坡口的钝边厚度,一方面可以允许使用大电流,另一方面也使焊缝金属中焊丝比例下降,这对降低气孔率是行之有效的;

f尽量不要在同一部位重复起弧,需要重复起弧时要对起弧处进行打磨或刮除;一道焊缝一旦起弧要尽量焊长些,不要随意断弧,以减少接头量,在接头处需要有一定焊缝重叠区;

g换保护气体;

h检查气流大小;

i预热母材;

j检查是否有漏气现象和气管损坏现象;

k 在空气湿度较低时焊接,或采用加热系统。

2、裂纹

产生原因:

a结构设计不合理,焊缝过于集中,造成焊接接头拘束应力过大;

b熔池过大、过热、合金元素烧损多;

c焊缝末端的弧坑冷却快;

d焊丝成分与母材不匹配;

e焊缝深宽比过大。

防止措施:

a正确设计焊接结构,合理布置焊缝,使焊缝尽量避开应力集中区,合理选择焊接顺序;

b减小焊接电流或适当增加焊接速度;

c收弧操作要正确,加入引弧板或采用电流衰减装置填满弧坑;

d正确选用焊丝。

3、焊缝成型差

产生原因:

a焊接规范选择不当;

b焊枪角度不正确;

c焊工操作不熟练;

d导电嘴孔径太大;

e焊丝、焊件及保护气体中含有水分。

防止措施:

a反复调试选择合适的焊接规范;

b保持合适的焊枪倾角;

c选择合适的导电嘴孔径;

d焊前仔细清理焊丝、焊件,保证气体的纯度。

4、烧穿

产生原因:

a热输入量过大;

b坡口加工不当,焊件装配间隙过大;

c点固焊时焊点间距过大,焊接过程中产生较大的变形量。

防止措施:

a适当减小焊接电流、电弧电压,提高焊接速度;

b大钝边尺寸,减小根部间隙;

c适当减小点固焊时焊点间距。

5、未焊透

产生原因:

a焊接速度过快,电弧过长;

b坡口加工不当,装备间隙过小;

c焊接规范过小;

d焊接电流不稳定。

防止措施:

a适当减慢焊接速度,压低电弧;

b适当减小钝边或增加根部间隙;

c增加焊接电流及电弧电压,保证母材足够的热输入能量;

d增加稳压电源装置

e细焊丝有助于提高熔深,粗焊丝提高熔敷量,应酌情选择。

6、未熔合

产生原因:

a焊接部位氧化膜或锈迹未清除干净;

b热输入不足。

防止措施:

a焊前清理待焊处表面

b提高焊接电流、电弧电压,减小焊接速度;

c对于厚板采用U型接头,而一般不采用V型接头。

7、夹渣

产生原因:

a焊前清理不彻底;

b焊接电流过大,导致导电嘴局部熔化混入熔池而形成夹渣;

c焊接速度过快。

防止措施:

a加强焊前清理工作,多道焊时,每焊完一道同样要进行焊缝清理;

b在保证熔透的情况下,适当减小焊接电流,大电流焊接时导电嘴不要压太低;

c适当降低焊接速度,采用含脱氧剂较高的焊丝,提高电弧电压。

8、咬边

产生原因:

a焊接电流太大,焊接电压太高;

b焊接速度过快,填丝太少;

c焊枪摆动不均匀。

防止措施:

a适当的调整焊接电流和电弧电压;

b适当增加送丝速度或降低焊接速度;

c力求焊枪摆动均匀。

9、焊缝污染

产生原因:

a不适当的保护气体覆盖;

b焊丝不洁;

c母材不洁。

防止措施:

a检查送气软管是否有泄漏情况,是否有抽风,气嘴是否松动,保护气体使用是否正确;

b是否正确的储存焊接材料;

c在使用其它的机械清理前,先将油和油脂类物质清除掉;

d在使用不锈钢刷之前将氧化物清除掉。

10、电弧不稳

产生原因:电源线连接、污物或者有风。

防止措施:

a检查所有导电部分并使表面保持清洁;

b将接头处的脏物清除掉;

c尽量不要在能引起气流紊乱的地方进行焊接。

11、送丝性不良

产生原因:

A导电嘴与焊丝打火;

b焊丝磨损;

c喷弧;

d送丝软管太长或太紧;

e送丝轮不适当或磨损;

f 焊接材料表面毛刺、划伤、灰尘和污物较多。

防止措施:

a降低送丝轮张力,使用慢启动系统;

b检查所有焊丝接触表面情况并尽量减少金属与金属的接触面;

c检查导电嘴情况及送丝软管情况,检查送丝轮状况;

d检查导电嘴的直径大小是否匹配;

e使用耐磨材料以避免送丝过程中发生截断情况;

f 检查焊丝盘磨损状况;

g 选择合适的送丝轮尺寸,形状及合适的表面情况;

h 选择表面质量较好的焊接材料。

12、起弧不良

产生原因:

a接地不良;

b导电嘴尺寸不对;

c没有保护气体。

防止措施:

a检查所有接地情况是否良好,使用慢启动或热起弧方式以方便起弧;

b检查导电嘴内空是否被金属材料堵塞;

c使用气体预清理功能;

d改变焊接参数。

 
 
 
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