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,焊接衬板,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),焊接耐磨衬板,再次测量,发现在热影响区,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。
焊接设备及工艺参数
本文所使用的焊接设备及工艺参数见表 1。其中层打底焊缝的厚度控制在 2-3mm,耐磨陶瓷焊接衬板,此外由于母材是高强钢,焊接时
必须进行适当预热,预热温度 75-100℃,预热后清除焊缝周围 25mm 范围内产生的积碳。
焊接顺序
手工打底焊接在链式翻转机上进行焊接,陶瓷焊接衬板,通过链式翻转机将伸臂筒体调整至水平或者船型位置再进行焊接,焊接时由中间
向两端进行焊接,避免筒体焊接后产生扭曲变形及菱形等问题。
自动化机械手焊接
手工打底后在环焊缝焊接工作站进行填充及盖面焊接,填充及盖面焊接时要进行层间清理及保温,保证层间温度,同时不
同层道焊缝起收弧位置错开 20-30mm,避免搭接重叠处在同一位置。
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