焊接原理
利用一切可利用的热源加热母材至400℃(温度可高不可低),靠母材热传导熔融焊丝成型
WE53的操作注意细节
1)母材的表面清理干净。即清即焊。
2)母材的温度得达到400℃,包括焊接的过程中母材的温度也要保持400℃,并且温度可高不可低。
3)忌讳用火焰刻意去烧WE53焊丝,母材温度达到400℃以后,焊丝自然会靠母材热传导熔融。
WE53低温铝焊丝下焊丝的方法
一边用热源加热焊接处,一遍用WE53焊丝划焊接处,像划火柴一样,划焊丝的角度是60度-80度角度,划一下收回来,收回来再划,反复这个操作直到将WE53焊丝划到母材上面薄薄一层为正确效果,像将蜡烛划到红的铁上面的那种效果(如果是像蚯蚓一样爬到母材上的话说明划的角度力度不正确或者错误地用火烧了焊丝)。当用WE53焊丝划母材表面得时候,热源尽量回避一下避免直接用热源去烧焊丝,可以将热源移动到焊接处附近而不能够完全移除热源,这样的好处是避免热散失。
WE53焊丝的温度掌握
按照上面介绍的下焊丝的方法可以避免对温度掌握不敏感的师傅烧坏薄铝,因为你在边加热,边划WE53焊丝的过程实际上也是一个测试温度的过程,因为母材的温度不够的话,WE53焊丝是不会熔融到母材上面的,不熔融到母材,表明母材温度不够,温度不够你不用担心烧坏母材,放心大胆地继续加热。
WE53不锈钢小刷的用处
1)焊前作表面处理,破除铝的表面得氧化膜,通俗地说刷“起毛”。
2)当加热划焊丝到母材上面后,此时用不锈钢的小刷刷拭熔融的WE53焊层,至母材毛细,然后方便后面的第二遍焊接,换句话说,只有经过2遍的焊接才是完整的焊接,第二遍焊接是在遍刷拭的基础上进行,这样才能够表现出很好的浸润性。
低温铝焊丝的温度界定目前以三个温度区间为主
1、580-620摄氏度的低温铝焊丝。
2、380-450摄氏度的低温铝焊丝。
3、179摄氏度的低温铝焊丝。
焊接方法
1、清理:清理被焊件以机械清理为好,目的是去除表面氧化膜。
2、加热:以厚件加热,加热的时候可以离焊接处稍微远一些距离,而不用去直接烧焊口处。
3、下料:达到400度温度,下焊丝。角度尽量垂直点焊接处,点的瞬间用火焰的末端稍微燎一下焊丝的熔融成型,燎焊丝,而不是去刻意地烧焊丝。
行业范围
1、制冷行业铝管的套接,中央空调铜与镀锌管,不锈钢管,铝管的异种焊接。
2、变电行业的铝端子,铝引线,铝导电排的焊接。
3、电子电器工业的散热器管,电机,母线的焊接。
4、另用于生产生活中水龙头、耦合连接器、配套的螺母等等。
药芯焊丝按生产特点又分为有缝和无缝药芯焊丝。无缝药芯焊丝的成品丝可进行镀铜处理,焊丝保管过程中的防潮性能以及焊接过程中的导电性均优于有缝药芯焊丝。
药芯焊丝按不同的情况有不同的分类方法。
按保护情况可分为气体保护(CO2、富Ar混合气体)和自保护、埋弧以及明弧四种。
按焊丝直径可分为细直径(2.0mm以下)和粗直径(2.0mm以上)。
按焊丝断面可分为简单断面和复杂断面。
按使用电源可分为交流陡降特性电源和直流平特性电源。
按填充材料可分为造渣型药芯焊丝(氧化钛型、钛钙型、氟钙型)和金属粉芯药芯焊丝。
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药芯焊丝气体保护焊的基本工作原理与普通熔化气体保护焊一样,是以可熔化的药芯焊丝作为一个电(通常接正,即直流反接),母材作为另一。通常采用纯COZ或COz-I-Ar气体作为保护气体。与普通熔化气体保护焊的主要区别在于焊丝内部装有焊剂混合物。焊接时,在电弧热作用下熔化状态的焊剂材料、焊丝金属、母材金属和保护气体相互之间发生冶金作用,同时形成一层较薄的液态熔渣包覆熔滴并覆盖熔池,对熔化金属形成了又一层的保护。
药芯焊丝电弧焊既可用于半自动焊,又可用于自动焊,但通常用于半自动焊。采用不同的焊丝和保护气体相配合可以进行平焊、仰焊和全位置焊。与普通熔化气体保护焊相比,可采用较短的焊丝伸出长度和较大的焊接电流。
高速脉冲MIG焊机焊铝合金的特点
铝合金是以铝为基体元素和加入一种或多种合金元素组成的合金。一般采用交直流方波钨极氩弧焊和脉冲MIG焊进行焊接,脉冲MIG焊又分为一脉一滴脉冲MIG焊和高速脉冲MIG焊。脉冲MIG焊采用焊丝分为:纯铝焊丝301;铝硅焊丝4043;铝镁焊丝5356;保护气采用高纯度氩气:99.99%Ar。
铝合金具有重量轻、抗腐蚀、易成型等优点;随着新型硬铝、超硬铝等材料的出现使得这类材料的性能不断提高,因而在航空、航天、高速列车、高速舰艇、汽车等工业制造领域得到了越来越广泛的应用。
由于铝及其合金化学活泼性很强和自身的属性,使得在焊接时较困难,对焊缝的质量控制要求较高,主要为:
1、铝及其合金,表面易形成氧化膜:Al2O3或MgO,且多具有难熔性质(Al2O3熔点约为2050℃,MgO熔点约为2500℃)。
2、氧化膜(Al2O3或MgO)密度同铝的密度极其接近,所以也容易成为焊缝金属的夹杂物。
3、氧化膜(MgO)可以吸收较多的水分而形成焊缝气孔。
4、铝及其合金导热性强,焊接时容易造成不熔合现象。
5、铝及其合金的线膨胀系数大约为碳钢的2倍;导热性又强,比钢约大一倍多;凝固时的体积收缩率较大,约为6.5%,而铁为3.5%。焊接后容易产生变形、热裂纹以及热影响区的软化、强度降低等问题。
高速脉冲MIG焊机焊接时电弧过度脉冲频率为3kHz—5kHz,自动形成压缩电弧,电弧电流密度大,从而使焊接时:
① 电弧更集中,小电流焊接时可以代替TIG焊
② 穿透力更强,不易造成未熔合
③ 搅拌力更大和更深,不易造成气孔和夹渣
④ 高速脉冲对Al2O3破除效果好
⑤ 焊接速度更快,热影响区小、变形小
另外,还得注意气孔的形成原因和焊接参数匹配。焊缝气孔的出现一般多为氢气孔。氢气孔的形成主要为:
1、弧柱气氛中的水分: 弧柱空间总是或多或少存在一定数量的水分,尤其在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时,由弧柱气氛中水分分解而来的氢,溶入过热的熔融金属中,可成为焊缝气孔的原因。
2、焊丝、母材表面氧化膜的吸附水份:铝合金焊丝、母材的表面氧化膜中含有不致密的MgO或Al2O3,焊接时,在熔透不足的情况下,母材坡口端部未除净的氧化膜中所吸附的水分,常常是产生焊缝气孔的主要原因。
3、保护气体不纯:保护气体多为氩气,氩气中含有水份或杂质,焊接时造成焊缝气孔。
一般说来,铝及其合金焊接线能量越大,焊缝性能下降的趋势也越大。对于熔合区,除了防止晶粒粗化,还可能因晶界液化而产生显微裂纹。所以,熔合区的变化主要是恶化塑性。因而焊接工艺参数应选用既不造成未熔合又不过烧的合理参数才能确保铝及其合金的焊接质量。
一、熔化极气体保护电弧焊的概念及分类
使用熔化电极,以外加气体作为电弧介质,并保护金属熔滴,焊接熔池和焊接区高温金属的电弧焊方法,称为熔化极气体保护电弧焊。
根据焊丝材料和保护气体的不同,可将其分为以下几种方法,如图所示。
按焊丝分类可分为实芯焊丝焊接和药芯焊丝焊接。
用实芯焊丝的惰性气体(Ar或He)保护电弧焊法称为熔化极惰性气体保护焊,简称MIG焊(Metal Inert Gas Arc Welding).
用实芯焊丝的富氩混合气体保护电弧焊,简称MAG焊(Metal Active Gas Arc Welding)。
用实芯焊丝的CO2气体保护焊,简称CO2焊。
用药芯焊丝时,可以用CO2或CO2+Ar混合气体作为保护气体的电弧焊称为药芯焊丝气体保护焊。
还可以不加保护气体,这种方法称为自保护电弧焊。
二、普通MIG/MAG焊和CO2焊的区别
CO2焊的的特点是:成本便宜、生产。但是存在飞溅量大、成型差的缺点,因而有些焊接工艺采用普通MIG/MAG焊。
普通MIG/MAG焊是以惰性气体保护或以富氩气体保护的弧焊方法,而CO2焊却具有强烈的氧化性,这就决定了二者的区别和特点。
与CO2焊相比MIG/MAG焊的主要优点如下:
1) 飞溅量减少50%以上。在氩或富氩气体保护下的焊接电弧稳定,不但射滴过渡与射流过渡时电弧稳定,而且在小电流MAG焊的短路过渡情况下,电弧对熔滴的排斥作用较小,从而了MIG/MAG焊短路过渡的飞溅量减少50%以上。
2) 焊缝成形均匀、美观。由于MIG/MAG焊熔滴过渡均匀、细微、稳定,所以焊缝成形均匀、美观。
3) 可以焊接许多活泼金属及其合金。电弧气氛的氧化性很弱,甚至无氧化性,MIG/MAG焊不但可以焊接碳钢、高合金钢,而且还可以焊接许多活泼金属及其合金,如:铝及铝合金、不锈钢及其合金、镁及镁合金等。
4) 大大地提高了焊接工艺性、焊接质量和生产效率。
三、脉冲MIG/MAG焊和普通MIG/MAG焊的区别
普通MIG/MAG焊的主要熔滴过渡形式是大电流时的射流过渡和小电流时的短路过渡,因而小电流仍存在飞溅量大、成型差的缺点,尤其是有些活泼金属在小电流下无法焊接如铝及合金、不锈钢等。
因而出现了脉冲MIG/MAG焊,其熔滴过渡特点是每个电流脉冲过渡一个熔滴,就其实质而言属于射滴过渡。与普通MIG/MAG焊相比其主要特点如下:
1)脉冲MIG/MAG焊的佳熔滴过渡形式是一个脉冲过渡一个熔滴。这样通过调节脉冲频率就能够改变单位时间内熔滴过渡的滴数,也就是焊丝熔化速度。
2)由于一脉一滴的射滴过渡,熔滴直径大致与焊丝直径相等,则熔滴电弧热较低,也就是熔滴温度低(与射流过渡和大滴过渡相比)。所以提高了焊丝的熔化系数,也就是提高了焊丝的熔化效率。
3)因熔滴温度低,所以焊接烟雾少。这样一方面降低了合金元素的烧损,另一方面改善了施工环境。
与普通MIG/MAG焊相比其主要优点如下:
1)焊接飞溅小,甚至无飞溅。
2)电弧指向性好,适于全位置焊接。
3)焊缝成形良好,熔宽较大,指状熔深特点减弱,余高小。
4)小电流焊接活泼金属(如铝及其合金等)。扩大了MIG/MAG焊射流过渡的使用电流范围。脉冲焊时焊接电流从射流过渡的临界电流附近一直到几十安的较大电流范围内均可实现稳定的射滴过渡。
由上述可知脉冲MIG/MAG的特点和优点,但是任何事物都不可能无缺的。和普通MIG/MAG相比其不足之处如下:
1) 焊接生产效率习惯性感觉略低。
2) 对焊工人员素质要求较高。
3) 目前来说焊接设备价格较高。
三、脉冲MIG/MAG焊的选用主要工艺决定
针对以上对比结果,脉冲MIG/MAG焊虽然有诸多优点是其它焊无法实现和比拟的,但是其同样存在设备价格高、生产效率略低、焊工不易掌握的问题。所以脉冲MIG/MAG焊的选用主要由焊接工艺要求决定的。就目前国内的焊接工艺标准,以下焊接基本上使用脉冲MIG/MAG焊。
1)碳钢类。对焊缝质量、外观要求较高的场合,主要是压力容器行业,如锅炉、化工换热器、中央空调换热器,还有水电行业水轮机的涡壳等。
2)不锈钢类。使用小电流(200A以下在此称小电流,下同)和对焊缝质量、外观要求较高的场合,如机车、化工行业的压力容器等。
3)铝及其合金类。使用小电流(200A以下在此称小电流,下同)和对焊缝质量、外观要求较高的场合,如动车、高压开关、空分等行业。尤其是动车,包括南车集团四方车辆车、唐山车辆厂和长客等及为他们外协加工的小厂家。据业内消息,到2015年国内所有省会和人口超过50万的城市均实现通动车,可见动车的需求量之大,焊接工作量和焊接设备的需求之大。
4)铜及其合金类。根据目前的了解情况,铜及其合金基本上都使用脉冲MIG/MAG焊(在熔化极气保焊范围内)。