铝合金焊接与一般的碳钢和不锈钢焊接不同,有很多问题需要解决,5083铝合金在焊接过程中主要会碰到以下难点:
易产生气孔等缺陷
5083铝合金在空气中及焊接时极易被氧化生成氧化铝(Al2O3),氧化铝熔点高达2050℃,远高于铝的熔点(660℃),如果不除去氧化膜,就会阻碍母材的熔化和焊缝金属的熔合。母材表面的氧化膜还会吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷。因此焊前应严格对待焊处表面氧化膜进行清除。
焊接过程控制
为确保焊接质量的可追溯性,采用点温测量仪实时记录温度的变化,当不断填充焊接时,试样在空气中降温速度也逐渐放缓。在填充第5道焊缝后,立即测量,在焊缝熔合线处温度达到值,焊后4分钟(清理焊道药渣时间),再次测量,发现在热影响区,可焊接垫片,距焊缝10~30mm之间温度场达到值,温度通过热传递现象,点在慢慢向外围扩散,
经不断试验发现,当焊缝层间温度处150~ 250℃的区间,符合船舶铸钢焊接工艺。当不考虑热影响区的温度继续焊接后,经做弯曲试验,发现在母材热影响区试样直接断裂,出现母材脆化现象。当通过控制母材热影响区的温度,使之处于150~200℃区间焊接后,经弯曲试验,未出现母材脆化。拉伸、冲击也符合船舶建造工艺要求。
陶瓷衬垫采用 CO2 焊打底时, 由于陶瓷衬垫是不导电的, 因此焊速不宜过快, 否则熔池不连续,易熄弧, 造成焊接过程不稳定。 同时在焊接过程中,陶质焊接垫片,焊丝应作适当摆动,陶瓷焊接垫片, 在边缘处停留一下,焊接垫片, 这样可有效防止未熔合缺陷的产生。 按照 GB/T l1345—2013规定进行超声波探伤, 结果为Ⅰ级。焊接接头力学性能测试结果见表 3, 各项指标均满足 GB 50661—2011 要求, 拉伸试验断口在母材上。
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