一,概述
现在铝及铝合金产品的焊接绝大多数被惰性气体保护焊包揽,对于特殊铝合金材质的铸铝件,无现成焊条和焊丝的情况下(特别是进口材料),有些场合只能使用焊条焊接的情况下,自已制作铝合金焊条也是一种办法;其关键是药皮配方必须是①药皮的熔点应接近焊芯的熔点,并对氧化铝具有强烈的清除作用。②电弧焊后形成的渣流动性要好,密度应小于铝液,对铝液无不良影响;冷却后容易从焊缝表面清除。③药皮除能对铝液起精炼作用外,还应具有一定的稳弧作用。④焊条药皮各组材料要价格便宜,取材方便。
为了消除氧化铝薄膜,铝焊条一般采用盐基型药皮,其含有大量的氯化物、氟化物,吸潮性很强,焊前必须烘干。在电弧高温下,钠盐、钾盐、锂盐与氧化铝反应生成183℃就升华的氯化铝,剩下的氧化物以熔渣形式被排出。药皮中加入氟铝酸钠这种熔剂,其在1000℃时能清除氧化铝,对铝液的精炼作用明显。同时各组份搭配合理,具有互相改善物理性能,增强活性的作用。另外药皮中的氯化物和氟化物,在电弧高温下能电离出钾、钠离,在电场中具有一定的稳弧作用。
二,焊条制作
1,焊芯
①选用与铸铝材质相同的线材,制作ø5~ø8×350mm,清除氧化皮后待做。
②利用废弃的同材质铝合金浇铸打磨成上述規格。
③对于要求不高的可用常见的纯铝线材制作电焊条。
2,药皮配方:
3,焊条制作操作:
①按照表中比例将各种成分的材料称量好,在80~100℃烘干,碾碎过筛(70~90目),放八制捣缸中,每100g干粉原料加12~16ml的蒸馏水,然后用捣槌轻碾,直到干粉变成黏稠糊状为止,禁止用水玻璃作黏结剂,配方中氯化钠加水捣碾时即具有黏结功能。
②利用搓制法将捣成糊状物的涂料挂右焊芯上,药皮厚度一般为1.0~1.8mm,搓好的焊条自然凉干,然后在100℃的电炉中烘焙2h,继而升温到150℃保温3h,待温度降到常温包装待用或放入保温筒内随用随取。
三,焊前准备
1,有批机械零件是铸造铜铝合金,含铜量约8~11%,余量为铝。在金加工过程中出现气孔、砂眼、断筋、尺寸超差等缺陷。厂方要求焊补,由于市售铝焊条,材质不符,而且价格又贵,更重要的是有的位置更适合焊条电弧焊。经综合考虑采用自制焊条,焊芯与母材相同成分,规格为ø5×350mm。
2,将铸铝的焊接部位清理干净,使其露出金属光泽,并在施焊前稍加预热将其内部所水份蒸发掉。
3,当焊件厚度小于8mm,用Ⅰ形接头,预留2mm;厚度大于8mm,一般开V型坡口,坡角50~60°。
4,如果铸件大面积穿透性缺陷,在开坡口后,用与母材同厚度的铝板配制成镶块进行镶补。
5,遇到裂纹缺陷在开坡口之前两端钻止裂孔。
6,一般情况对于较小的铸铝件不必预热;如果焊件厚度超过25mm,或气温很低施焊时,最好局部低温预热(120~200℃);如果是大型铸件预热温更高些;预热后相应焊接电流适当降低一点。
四,施焊操作
1,选用ZX7-400型焊机,采用反接法;电流略大于同等厚度的碳钢;对于ø5的铝合金焊条,电流应为200~250A。
2,采用短弧焊接,焊条垂直于焊件进行施焊操作,以减少飞溅的产生。由于焊条熔化速度较快(是碳钢焊条的1~2倍),必须掌握好焊条的送进速度与前进速度的配合,运条时一般不必横向摆动。
3,由于盐基型药皮焊条在停弧后,焊条头部常被药皮包住,导致再次引弧困难,通常情况下对于较短的焊缝一次焊完。
4,为保证焊缝成形,施焊时必须采用夹持器、垫板、挡板,这对大缺陷补焊大有帮助。
5,当熔池较大,温度较高时,可用洁净的铝焊条头填入熔池,以加速焊接。
6,多层焊时,各层间要彻底清渣,然后轻轻锤击,并用热水洗洗残渣。
7,对长焊缝,不能因难引弧而将一根焊条一次焊完,应分段焊,错开焊,焊一小段后要轻锤,在整个施焊过程中,焊件温度降到100℃以下,再接着焊,以防铸铝开裂。
8,对铸铝件如果要加强的话,要避逸采用搭接的接头形式,因为焊接时具有腐蚀性熔渣容易流入夹层中。
五,焊后处理
1,由于盐基型药皮形成的焊渣具有腐蚀性,焊后必清理干净,可用热水刷洗。
2,如要获得具有一定光泽的焊缝,可将焊缝部位放在5~10%的稀硝酸溶液中浸泡。
3,接头检验:可进行断面宏观检验、各项理化、力学性能检验、金相检验等。
本文为“威尔鼎王”
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