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鋁合金焊后處理

(1)焊后清理 焊后留在焊縫及附近的殘存焊劑和焊渣等會破壞鋁表面的鈍化膜，有時還會腐蝕鋁件，應清理干凈。形狀簡單、要求一般的工件可以用熱水沖刷或蒸氣吹刷等簡單方法清理。然而，使用這種送絲焊機的話，用5356鋁合金通常電流不足以達到較好的焊接效果。要求高而形狀復雜的鋁件，在熱水中用硬毛刷刷洗后，再在 60℃～80℃左右、濃度為2％～3％的鉻酐水溶液或溶液中浸洗 5 min～10 min，并用硬毛刷洗刷，然后在熱水中沖刷洗滌，用烘箱烘干，或用熱空氣吹干，也可自然干燥。(2)焊后熱處理 鋁容器一般焊后不要求熱處理。如果所用鋁材在容器接觸的介質條件下確有明顯的應力腐蝕敏感性，需要通過焊后熱處理以消除較高的焊接應力，來使容器上的應力降低到產生應力腐蝕開裂的臨界應力以下，這時應由容器設計文件提出特別要求，才進行焊后消除應力熱處理。如需焊后退火熱處理，對于純鋁、5052、5086、5154、5454、5A02、5A03、5A06 等，推薦溫度為 345℃；對于 2014、2024、3003、3004、5056、5083、5456、6061、6063、2A12、2A24、3A21 等，推薦溫度為 415℃；對于 2017、2A11、6A02 等，推薦溫度為360℃，根據工件大小與要求，退火溫度可正向或負向各調20℃～30℃，保溫時間可在0.5 h～2 h 之間。

明星機械大爆料鋁合金筒體環縫對接等離子焊接工藝研究

目前， 鋁合金筒體對接環縫采用的焊接工藝為：（1）外焊縫：手工TIG打底焊、填充焊（并且對接前需要上鏜床加工坡口）、自動TIG蓋面焊；（2）內焊縫：TIG重熔；這種工藝工人勞動強度大、生產效率低而且易產生焊接缺陷，當X射線檢測出內部焊縫缺陷時需用風銑刀銑開焊縫進行焊補并重新進行探傷，返修時間較長且浪費人力物力，影響生產進度，傳統的焊接工藝已難保焊接質量和大批量生產。裝載焊絲到焊機這里有一個正確裝入鋁絲的竅門，（同樣適用鋼制焊絲）對裝載鋁焊絲、避免焊接時的故障非常重要。

　　文中將就主筒體對接環縫采用等離子弧焊即單面焊，雙面成型的焊接工藝可行性進行闡述，這樣既能降低勞動強度又能保證焊縫的內部質量。

　　1 等離子焊接優點

　　（1）不用開坡口，由于變極性等離子焊接的強大穿透能力，

　　12mm以內的工件不需要開坡口。

　　（2）節省焊絲和電力成本，一次穿透12mm的焊接電流只有350安培，比TIG和MIG焊接需要的電流小。而且，MIG和TIG要完成一個12mm開坡口的焊縫，需要浪費大量的焊絲。

　　（3）節省人工和物流成本；相對于原來的手工多道焊工藝，現有工藝的焊接效率相當于5個焊接工人的工作效率。

　　（4）單面焊、雙面成型，工件變形明顯小；改進后的焊接工藝采用高溫、高聚能的等離子弧和等離子氣實施焊接，焊接的能量密度高、熱影響區小，因而焊接的多余熱輸入小。

　　（5）減少對厚大鋁合金的多道焊，增強接頭強度。在多道焊的情況下，鋁合金焊縫及熱影響區經過多次回火，接頭強度明顯降低。采用改進后的工藝方式一次焊透，有助于減少回火傾向和熱影響區的范圍，明顯提高鋁合金焊接機頭的強度。

　　2 技術方案

　　（1）焊接試件的準備。

　　（2）投制實驗焊件的主筒體的材質為5052-H112。

　　（3）所選焊接材料為ER5356，焊絲直徑？準1.6mm。

　　（4）焊接方法：主體對接采用等離子弧焊，外縫自動TIG（蓋面），內縫自動TIG重熔。

　　（5）無損檢測情況。

　　對焊接試件進行X光實時成像無損檢測（檢測圖像編號：RT1307 943）檢測結果為I級。

　　（6）焊接工藝評定。

　　試件按JB/T4734-2002 進行機械性能試驗，檢測試驗結果合格：

　　3 結束語

　　（1）根據NB/T 47013-2015進行無損檢測，對10mm厚鋁板

　　5052焊接試件的對接環焊縫進行X攝射線和超聲探傷，達到I級合格。

　　（2）根據JB/T4734-2002附錄焊接工藝評定的要求，對10mm

　　厚鋁板5052焊接試件的對接環縫、進行機械性試驗，達到要求，拉伸、彎曲試驗合格。

　　（3）按焊縫對接工藝卡指導實際生產應用，焊縫內部質量及外觀與縱縫一致，無損檢測合格率100%，在生產中推廣應用。

     焊接裂紋是一種非常嚴重的缺陷。試件按JB/T4734-2002進行機械性能試驗，檢測試驗結果合格：3結束語（1）根據NB/T47013-2015進行無損檢測，對10mm厚鋁板5052焊接試件的對接環焊縫進行X攝射線和超聲探傷，達到I級合格。結構的破壞多從裂紋處開始，在焊接加工過程中要采取一切必要的措施防止出現裂紋，在焊接后要采用各種方法檢查有無裂紋。一經發現裂紋，應徹底清除，然后給予修補。河南焊接加工廠明星機械憑借多年的焊接加工經驗，總結出以下幾點：

冷裂紋

 冷裂紋一般是指焊縫在冷卻過程中溫度降到馬氏體轉變溫度范圍內(300—200℃以下)產生的，可以在焊接加工后立即出現，也可以在焊接以后的較長時間才發生，故也稱為延遲裂紋。文中將就主筒體對接環縫采用等離子弧焊即單面焊，雙面成型的焊接工藝可行性進行闡述，這樣既能降低勞動強度又能保證焊縫的內部質量。其形成的基本條件有3個：①焊接接頭形成淬硬組織; ②擴散氫的存在和濃集; ③存在著較大的焊接加工拉伸應力。

冷裂紋預防措施主要有：

1)選擇合理的焊接加工規范和線能，改善焊縫及熱影響區組織狀態，如焊前預熱、控制層間溫度、焊后緩冷或后熱等，以加快氫分子逸出。

2)采用堿性焊條或焊劑，以降低焊縫中的擴散氫含量。

3) ①焊條和焊劑在使用前應嚴格按照規定的要求進行烘干(低氫焊條300℃～350℃保溫lh;酸性焊條l00℃～l50℃保溫lh;焊劑200℃～250℃保溫2h)；②認真清理坡口和焊絲，去除油污、水分和銹斑等臟物，以減少氫的來源。

4)焊后及時進行熱處理。一是進行退火處理，以消除內應力，使淬火組織回火，改善其韌性;二是進行消氫處理，使氫從焊接接頭中充分逸出。

5)提高鋼材質量，減少鋼材中的層狀夾雜物。

6)采取可降低焊接加工應力的各種工藝措施。

熱裂紋

  熱裂紋是指高溫下所產生的裂紋，又稱高溫裂紋或結晶裂紋，通常產生在焊縫內部，有時也可能出現在熱影響區，表現形式有：縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋、弧坑裂紋和熱影響區裂紋。對于體積小的零件應在鋪有銅板的焊接平臺上進行焊接，接地線夾在銅板上以減少電流損失提高焊機的有效功率。其產生原因是由于焊接熔池在結晶過程中存在著偏析現象，低熔點共晶和雜質在結晶過程中以液態間層形式存在從而形成偏析，凝固以后強度也較低，當焊接加工應力足夠大時，就會將液態間層或剛凝固不久的固態金屬拉開形成裂紋。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔點共晶和雜質，當金屬焊接加工拉應力足夠大時，也會被拉開。總之，熱裂紋的產生是冶金因素和力學因素共同作用的結果。

熱裂紋預防措施如下：

 1)限制母材及焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑和保護氣體)中易偏析元素和有害雜質的含量，特別應控制硫、磷的含量和降低含碳量，一般用于焊接加工的鋼材中硫的含量不應大于0.04 5%，磷的含量不應大于0.055%;另外鋼材含碳量越高，焊接性能越差，一般焊縫中碳的含量控制在0.10%以下時，熱裂紋敏感性可大大降低。(3)直進式拉拔和精刮工藝是提高鋁焊料生產效率、保障鋁焊料產品質量的先進工藝。

 2)調整焊縫金屬的化學成分，改善焊縫組織，細化焊縫晶粒，以提高其塑性，減少或分散偏析程度，控制低熔點共晶的有害影響。

 3)采用堿性焊條或焊劑，以降低焊縫中的雜質含量，改善結晶時的偏析程度。

 4)適當提高焊縫的形狀系數，采用多層多道焊接方法，避免中心線偏析，可防止中心線裂紋。

 5)采用合理的焊接加工順序和方向，采用較小的焊接線能量，整體預熱和錘擊法，收弧時填滿弧坑等工藝措施。形狀簡單、要求一般的工件可以用熱水沖刷或蒸氣吹刷等簡單方法清理。   鋁合金焊接加工廠明星機械：針對裂紋這種嚴重的焊接缺陷，只要我們在設計和施工過程中，認真選材，科學制定焊接加工施工程序，在很大程序上可以有效的預防焊接冷熱裂紋的產生，從而可以制止由于焊接加工裂紋而導致品質故事的發生。