鋁合金常見焊接缺陷及防止
2021-07-06
一、鋁合金常見焊接缺陷及防止
1、缺陷名稱：燒穿
產(chǎn)生原因：
1) 焊接參數(shù)及熱輸入過大；
2) 坡口加工不當，裝配間隙過大；
3) 點焊間距過大，焊接過程中變形量過大。
防止措施：
1) 控制適宜的焊接參數(shù)及熱輸入量，適當提高焊接速度；
2) 加工坡口留有一定尺寸鈍邊并適當減小根部間隙；
3) 點焊間距宜小不宜大。
2、缺陷名稱：氣孔
產(chǎn)生原因
1) 母材/焊件水、銹、油污清理不徹底；
2) 焊接區(qū)域氣流大，氣體保護不足；
3) 焊接干伸過長，噴嘴與焊件距離過高，導致氣體保護不足；
4) 焊接參數(shù)不當；
5) 同一區(qū)域重復起弧；
6) 保護氣體純度低，保護效果不佳；
7) 環(huán)境濕度過大。
防止措施
1) 焊件及焊絲徹底清理水、銹、油污等；
2) 選擇適宜的焊接場所，必要時做好防風；
3) 保持適當?shù)母缮旒半娀￠L度；
4) 盡量選擇大規(guī)格焊絲同時匹配較大的鈍邊厚度，對于降低氣孔率明顯有效；
5) 盡量避免同一部位重復起弧，避免不了時必須對起弧處打磨刮除干凈再引弧，接頭區(qū)應回燒并有一定的焊縫重疊區(qū)；
6) 確保保護氣體質(zhì)量并調(diào)節(jié)適宜的氣流量，在濕度大時，采用加熱系統(tǒng)并預熱母材。
3、缺陷名稱：焊縫成型差
產(chǎn)生原因
1) 焊接規(guī)范選擇不當；
2) 焊槍角度不正確；
3) 焊工操作水平限制；
4) 導電嘴孔徑不匹配；
5) 焊絲、焊件、保護氣體有殘余水分。
防止措施
1) 反復調(diào)試確定適宜的焊接參數(shù)；
2) 調(diào)試并保持合適的焊槍角度；
3) 對焊工進行專業(yè)培訓；
4) 選擇合適的導電嘴孔徑；
5) 焊前仔細檢查并清理焊絲，確保保護氣體純度。
4、缺陷名稱：未焊透
產(chǎn)生原因
1) 焊速過快、電弧過長；
2) 坡口加工不當，裝配間隙過??；
3) 焊接參數(shù)過小；
4) 焊接電流不穩(wěn)定。
防止措施
1) 控制合理的焊速并壓低電??；
2) 適當減小鈍邊或增加根部間隙；
3) 控制適當?shù)暮附右?guī)范及參數(shù)，確保足夠的熱輸入量；
4) 增加穩(wěn)壓電源裝置；
5) 細焊絲有助于提高熔深，粗焊絲有益于提高焊絲熔填率，應折中考量。
5、缺陷名稱：未熔合
產(chǎn)生原因
1) 焊接部位氧化膜或銹跡清理不徹底；
2) 熱輸入過小。
防止措施
1) 焊前徹底清理焊絲及焊件；
2) 適當提高焊接參數(shù)，減小焊接速度；
3) 對厚板盡量采用U型接頭避免V型接頭。
6、缺陷名稱：裂紋
產(chǎn)生原因
1) 結(jié)構(gòu)及裝配不合理，焊接接頭拘束度過大，應力大；
2) 熔池過熱，合金元素燒損過量；
3) 收弧弧坑冷卻過快；
4) 焊絲成分與母材不匹配；
5) 熔池形狀欠佳，焊縫深寬比過大。
防止措施
1) 焊接結(jié)構(gòu)合理設(shè)計，使焊縫盡量避開應力集中區(qū)域，并合理選擇焊接順序；
2) 減小焊接電流或適當增加焊接速度；
3) 用引弧板或電流衰減裝置填滿弧坑；
4) 正確選用焊絲。
7、缺陷名稱：夾渣
產(chǎn)生原因
1) 焊前清理不徹底；
2) 焊接電流過大，導致導電嘴局部熔化混入熔池；
3) 焊接速度過快。
防止措施
1) 加強焊前清理，多道焊接時，每焊完一道就要進行焊縫清理；
2) 在保證完全熔透的情況下，適當減小焊接電流，大電流焊接時切勿導電嘴壓太低；
3) 適當降低焊接速度，采用脫氧劑較高的焊絲，提高電弧電壓。
8、缺陷名稱：咬邊
產(chǎn)生原因
1) 焊接電流過大，電壓過高；
2) 焊接速度過快，填絲不足；
3) 焊槍擺動不均勻。
防止措施
1) 適當調(diào)整焊接電流和電弧電壓；
2) 適當增加送絲速度或降低焊接速度；
3) 力求焊槍擺動均勻。
9、缺陷名稱：焊縫污染
產(chǎn)生原因
1) 不適當?shù)谋Ｗo氣體覆蓋；
2) 焊絲不潔；
3) 母材不潔。
防止措施
1) 檢查送氣軟管是否泄露，氣嘴是否松動，保護氣體是否正確；
2) 焊接材料是否正確存儲；
3) 在使用其它的機械清理前，先將油、油脂類污染物清除；
4) 在使用不銹鋼鋼絲刷前將氧化物清除。
10、缺陷名稱：送絲不良
產(chǎn)生原因
1) 導電嘴與焊絲打火；
2) 焊絲磨損；
3) 噴弧；
4) 送絲軟管太長或太緊；
5) 送絲輪不當或磨損；
6) 焊材表面毛刺、劃傷、灰塵或污物較多。
防止措施
1) 降低送絲輪張力，使用慢啟動系統(tǒng)；
2) 檢查所有焊絲接觸表面并盡量減少金屬與金屬的接觸面；
3) 檢查導電嘴情況及送絲軟管和送絲輪情況；
4) 檢查導電嘴直徑大小是否與焊絲匹配；
5) 使用耐磨材料避免送絲過程中發(fā)生截斷；
6) 檢查焊絲盤的磨損情況；
7) 選擇合適的送絲輪尺寸、形狀及合適的表面情況；
8) 選擇表面質(zhì)量好的焊材。
11、缺陷名稱：起弧不良
產(chǎn)生原因
1) 接地不良；
2) 導電嘴尺寸不對；
3) 沒有保護氣體。
防止措施
1) 檢查所有接地是否良好，使用慢啟動或熱起弧方式以便起弧；
2) 檢查導電嘴內(nèi)孔是否被金屬材料堵塞；
3) 使用氣體預清理功能；
4) 改變焊接參數(shù)。
二、典型鋁合金缺陷實例展示
1、弧坑裂紋
如果電弧被迅速地熄滅(迅速斷弧)，就沒有足夠的填充金屬來補充(到焊縫中),可能會形成深的“弧坑”。弧坑的外形會局部地加劇了凝固應力。如果凝固應力足夠大，在弧坑的內(nèi)部和周圍將形成裂紋，可采用回燒技術(shù)焊接法來避免。
X光照片顯示的一個弧坑裂紋
回燒（前進后退）技術(shù)焊接法
2、氣孔
下圖顯示了一個氣孔過多的焊縫的斷裂面。鋁焊縫中的氣孔是由留在焊縫內(nèi)的氫氣氣泡冷卻時所造成的。氫來源是油，油脂，或水蒸汽在焊接電弧下分解的。為了控制焊接氣孔，這些污染物的來源必須被清除。焊接鋼時，通常采用立向上焊接而不是立向下焊接，這對減少鋁焊接氣孔也是有幫助的。
一個具有過多的氣孔焊縫的斷面
3、未焊透
未焊透通常是由焊接速度太快和焊接電流不足所引起的。但是使用太高的電弧電壓也可以導致電弧橋接的焊縫根部滲透不完全。另外雙面焊接的背面清根必須要注意。不充分的背面清根有時也會導致未焊透。
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、層(道)間清理不充分或焊道布置較差所引起的。焊接前厚的氧化物必須清除。在焊接下一道之前，焊縫的黑煙和氧化物必須清除掉。
未熔合焊縫的斷面
5、銅的污染物
銅的污染物在X光照片上也會出現(xiàn)白色，銅污染物通常比鎢更大和“更模糊”，以個別的小顆粒出現(xiàn)。
X光照片顯示的鍍銅污染物
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