如何防止铝合金管母线在焊接的时候变形- 来源： 中国金属资讯网 发布人: newsh 大中小摘要： 熔化状态的铝合金在凝固结晶过程中，其体积大约减少6％在此过程中所产生的收缩应力可能会导致焊接接头的变形。熔化状态的铝合金在凝固结晶过程中，其体积大约减少6％在此过程中所产生的收缩应力可能会导致焊接接头的变形。焊接变形造成焊接结构尺寸形状超差，焊接结构组装配合困难，焊接变形过大或矫正无效，有可能使产品报废，造成经济损失。铝及铝合金焊接产品当中目前都以薄板构件居多，在焊接过程中更易发生变形，因而有效地控制其变形就显得尤为重要。控制变形与正确的结构设计，接头的准备和装配，焊接方法的选择和正确的焊接次序有关。为了使变形减至小，零件设计时，应该将焊缝减至少并且合理布置焊缝位置，如果是在刚性的区域局部焊接，如在边棱或拐角处焊接，将会使变形很小，焊缝应该远离强烈的冷作硬化区。合理选择焊接工艺，可以使变形减至小，如选用热输入集中的焊接方法，单边焊时采用反变形法，双面焊时使焊缝的每一边都熔敷上等量的金属。正确的焊接顺序是控制和减少变形的主要方法。它使焊接变形消失于焊接过程中，或使不同时期、莱芜不同位置产生的焊接变形相反、莱芜相消，从而达到控制焊接变形的目的。设计焊接顺序时可以考虑以下几点：(1)一般应从中心向外进行焊接；(2)具有 收缩的焊缝先焊；(3)如有可能，为了平衡收缩，对于一个结构的两边焊接应该同时进行；(4)焊缝应分布在结构的两边，焊接时，焊道要两边交替焊接，以平衡应力。若条件允许，应尽量采用分段逆焊技术；(5)对于一个焊道，一旦开始焊接后，就不要间断，一直焊完。采用工装夹具对焊件进行刚性固定之后再实施焊接，这也是防止变形的有效措施，且不必过分考虑焊接顺序。但是对于一些大的、莱芜形状复杂的焊件来说，夹具的制造比较麻烦，而且撤除固定之后，焊件还有少许变形。因此，这种方法更适用于一些小的，形状规则的焊件焊接。如果焊件尺寸大、莱芜形状复杂，又是成批生产，则可以设计一个能够转动的专用焊接模具，既可以防止变形，又能提高生产率。在实际焊接生产中控制变形的方法还有很多而且在运用时，常常多是联釆用，而不是单独采用。因此要具体问题具体分析。

市面上的铝镁合金管 管母线大部都是采用常规组合模焊合挤压工艺生产，无法完全避免焊合线，特别是氧化后容易有暗线。挤压生产中采用短圆棒、莱芜当地高温、莱芜当地慢速的挤压工艺，尤其要控制好“三温”，铝棒、莱芜当地挤压筒、莱芜当地和模具要保持干净，时效时间和温度根据管壁的厚度个管径的大小作适当的调整就可以了。目前使用的铝镁合金管 管母线挤压机包括挤压箱和气缸，将加热后的铝块从进料口投入到挤压箱内，气缸开始工作使挤压梁推动铝块朝着挤压模移动，高温状态下的铝块具有很好的塑性，当铝块温度降低后塑性也会降低，在挤压梁一定的压力和速度作用下，挤压垫推动铝块产生塑性流动从挤压模中挤出，从而获得所需断面形状及尺寸的铝镁合金管 管母线；在挤压过程中，铝块在挤压变形区中处于强烈的压力状态，可以充分发挥其塑性，获得大变形量，同时挤压变形可以改善金属材料的组织，提高其力学性能，特别是对于具有挤压效应的铝块，其挤压制品在淬火时效后，纵向(挤压方向)力学性能远高于其他加工方法生产的同类产品，挤压加工还具有很大的灵活性，只需更换挤压模就可以在同一台设备上生产形状、莱芜当地尺寸规格和品种不同的产品，且更换挤压模的操作简单方便、莱芜当地费时小、莱芜当地效率高。但是对于一些双层无缝铝镁合金管 管母线的成型仍存在很大的问题。因此，有必要对这种情况进行改善。无缝铝镁合金管 管母线一般是是采用穿孔挤压方法，由于无缝铝镁合金管 管母线具有比重小、莱芜当地易加工，机械强度大等特点，其实，无缝铝镁合金管 管母线的制作过程要求是比较严格，比较精细的。但是在制作的时候应该注意一些问题，才能生产出质量过关的无缝铝镁合金管 管母线。下面就与大家分享一下无缝铝镁合金管 管母线制作过程中需要注意的问题及一些成功的实际经验。大的无缝铝镁合金管 管母线，一般都是热挤压成形的，然后经过后续的实效处理。而小的无缝铝镁合金管 管母线，可以热挤压也可以冷拉伸，然后经过后续的实效处理。无缝铝镁合金管 管母线制作过程中产生的氧化铝水合物需要连续挤压，在挤压过程中剧烈脱水形成砂眼。为了防止无缝铝镁合金管 管母线上的砂眼，挤压用圆铝杆本身不得有轧制裂纹；不得存放于潮湿的环境中，清洗液中氢氧化钠含量在百分之三十左右为宜，要严格控制清洗液中的铝离子含量。

铝镁合金管型母线及铝锰合金管母线料密度低，强度高，热电导率高，耐腐蚀能力强，具有良好的物理特性和力学性能，因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。长期以来，由于焊接方法及焊接工艺参数的选取不当，造成铝合金零件焊接后因应力过于集中产生严重变形，或因为焊缝气孔、莱芜本地夹渣、莱芜本地未焊透等缺陷，导致焊缝金属裂纹或材质疏松，严重影响了产品质量及性能。1．铝合金材料特点铝是银白色的轻金属，具有良好的塑性、莱芜本地较高的导电性和导热性，同时还具有抗氧化和抗腐蚀的能力。铝极易氧化产生三氧化二铝薄膜，在焊缝中容易产生夹杂物，从而破坏金属的连续性和均匀性，降低其机械性能和耐腐蚀性能。常见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械性能。广毅荣铜铝批发.2．铝合金材料的焊接难点(1)极易氧化。在空气中，铝容易同氧化合，生成致密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm)，熔点高(约2050℃)，远远超过铝及铝合金的熔点(约600℃左右)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3，约为铝的1.4倍，氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时，它阻碍基本金属的熔合，极易形成气孔、莱芜本地夹渣、莱芜本地未熔合等缺陷，引起焊缝性能下降。(2)易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢，由于液态铝可溶解大量的氢，而固态铝几乎不溶解氢，因此当熔池温度快速冷却与凝固时，氢来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免，氢的来源很多，有电弧焊气氛中的氢，铝板、莱芜本地焊丝表面吸附空气中的水分等。实践证明，即使氩气按GB/T4842标准要求，纯度达到99.99％以上，但当水分含量达到20ppm时，也会出现大量的致密气孔，当空气相对湿度超过80％时，焊缝就会明显出现气孔。(3)焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍，易产生较大的焊接变形的内应力，对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍，因此，焊接铝和铝合金时，比焊钢要消耗更多的热量。(5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、莱芜本地锌、莱芜本地锰等)，在高温电弧作用下，极易蒸发烧损，从而改变焊缝金属的化学成分，使焊缝性能下降。(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低，破坏了焊缝金属的成形，有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。(7)无色彩变化。铝及铝合金从固态转为液态时，无明显的颜色变化，使操作者难以掌握加热温度。3．铝合金材料焊接的工艺方法(1)焊前准备采用化学或机械方法，严格清理焊缝坡口两侧的表面氧化膜。化学清洗是使用碱或酸清洗工件表面，该法既可去除氧化膜，还可除油污，具体工艺过程如下：体积分数为6％～10％的氢氧化钠溶液，在70℃左右浸泡0.5min→水洗→体积分数为15％的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理→水洗→温水洗→干燥。洗好后的铝合金表面为无光泽的银白色。机械清理可采用风动或电动铣刀，还可采用刮刀、莱芜本地锉刀等工具，对于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨清除氧化膜。清理好后立即施焊，如果放置时间超过4h，应重新清理。(2)确定装配间隙及定位焊间距施焊过程中，铝板受热膨胀，致使焊缝坡口间隙减少，焊前装配间隙如果留得太小，焊接过程中就会引起两板的坡口重叠，增加焊后板面不平度和变形量；相反，装配间隙过大，则施焊困难，并有烧穿的可能。合适的定位焊间距能保证所需的定位焊间隙，因此，选择合适的装配间隙及定位焊间距，是减少变形的一项有效措施。根据经验，不同板厚对接缝较合理的装配工艺参数如表2。(3)选择焊接设备目前市场上焊接产品种类较多，一般情况下宜采用交流钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的保护下，利用钨电极与工件问产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。该焊机工作时，由于交流电流的极性是在周期性的变换，在每个周期里半波为直流正接，半波为直流反接。正接的半波期间钨极可以发射足够的电子而又不致于过热，有利于电弧的稳定。反接的半波期间工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而获得表面光亮美观、莱芜本地成形良好的焊缝。(4)选择焊丝一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。(5)选取焊接方法和参数一般以左焊法进行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时，以右焊法进行，焊炬和工件成90°角。焊接壁厚在3mm以上时，开V形坡口，夹角为60°～70°，间隙不得大于1mm，以多层焊完成。壁厚在1.5mm以下时，不开坡口，不留间隙，不加填充丝。焊固定管子对接接头时，当管径为200mm，壁厚为6mm时，应采用直径为3～4mm的钨极，以220～240A的焊接电流，直径为4mm的填充焊丝，以1～2层焊完。 [转载需保留出处 –

管型母线 系列产品：6063G（6063）铝镁合金管母线，LF21（3A21）铝锰合金管母线，LDRE（6R05）铝镁硅合金管母线，6Z63（6063-Zr）耐热铝合金管母线 ，6063铝镁合金管管形母线、莱芜本地6063G铝镁合金管形母线、莱芜本地LF-21铝锰合金管形母线、莱芜本地3A12铝锰合金管形母线、莱芜本地LDRE铝镁硅合金管形母线、莱芜本地6R05铝镁硅合金管形母线型材或铝制品的阳极氧化膜是由大量垂直于金属表面的六边形晶胞组成，每个晶胞中心有一个膜孔，并具有极强的吸附力，当氧化过的铝制品浸入染料溶液中，染料分子通过扩散作用进入氧化膜的膜孔中，同时与氧化膜形成难以分离的共价键和离子键。这种键结合是可逆的，在一定条件下会发生解吸附作用。因此，染色之后，必须经过封孔处理，将染料固定在膜孔中，同进增加氧化膜的耐蚀、莱芜本地耐磨等性能。2、莱芜本地阳极氧化工艺对染色的影响在铝型材氧化着色整个流程中，因为氧化工艺原因造成染色不良是比较普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均匀一致是染色时获得均匀一致颜色的前提和基础，为获得均匀一致的氧化膜，保证足够的循环量，冷却量，保证良好的导电性是非常重要的，此外就是氧化工艺的稳定性。硫酸浓度，控制在180—200g／l。稍高的硫酸浓度可促进氧化膜的溶解反应加快，利于孔隙的扩张，更易于染色；铝离子浓度，控制在5—15 g／l。铝离子小于5g／l，铝型材生成的氧化膜吸附能力降低，影响上色速度，铝离子大于15g／l时，氧化膜的均匀性受到影响，容易出现不规则的膜层。氧化温度，控制在20℃左右，氧化槽液的温度对染色的影响非常大，铝型材过低的温度致使氧化膜的膜孔致密，染色速度显著减缓；温度过高，氧化膜蔬松容易粉化，不利于染色的控制，氧化槽的温差变化应在2℃以内为宜。电流密度，控制在120—180a／m2。电流密度过大，在膜厚一定的情况下，就要相应地缩短铝制品在槽中的电解时间，这样，氧化膜在溶液中的溶解减少，膜孔致密染色时间加长。同时，膜层容易粉化。膜厚，染色要求氧化膜厚度一般在10μm以上冲溶液铝型材。膜厚过低染色容易出现不均匀现象，同时在要求染深色颜色(如黑色)时，因为膜厚不够，导致染料的沉积量有限，无法达到要求的颜色深度（不够黑）。总而言之，铝型材氧化着色的前工序是染色的基础。阳极氧化的问题在染色之前，我们很难看到或者根本无法看到，一旦染上色之后，我们会清晰地看到诸如颜色不均匀的现象。而此时，生产工作者往往会把问题的原因归于染色的不正常，而忽略在氧化工艺上寻找原因。