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? ? ?隨著國內(nèi)外工業(yè)大風(fēng)扇行業(yè)的發(fā)展，對工業(yè)大風(fēng)扇也提出了越來越高的要求，安全、效能已成為新型工業(yè)大風(fēng)扇的發(fā)展方向。尤其近些年我國工業(yè)大風(fēng)扇不斷提升安全等級，鋁合金材料在工業(yè)大風(fēng)扇上的使用是有較大優(yōu)勢的。安全性是衡量工業(yè)大風(fēng)扇性能品質(zhì)的*要素，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)強(qiáng)度除母材的科學(xué)選取外，焊接質(zhì)量同樣*為關(guān)鍵，焊接質(zhì)量是關(guān)乎工業(yè)大風(fēng)扇的運(yùn)行安全、外觀質(zhì)量以及整個(gè)內(nèi)部裝飾順利實(shí)現(xiàn)等很多方面的重要因素，因此鋁合金的焊接一直是我們公司乃至整個(gè)工業(yè)大風(fēng)扇制造行業(yè)中*為重視的內(nèi)容。本文中通過對鋁合金焊接各方面知識(shí)的學(xué)習(xí)、積累，并受到其他*老師的啟發(fā)、指導(dǎo)，主要就鋁合金材料的焊接缺陷及防止措施進(jìn)行粗淺分析。
? ? ? 我們首先來分析一下鋁合金的成分及特點(diǎn)。鋁合金的成分特性純鋁強(qiáng)度很低，一般很少使用，在純鋁中加入銅、鎂、錳、硅、鋅、釩和鉻等合金元素，可獲得不同性能的鋁合金。根據(jù)鋁合金的化學(xué)成分不同可以分成非熱處理強(qiáng)化鋁合金和熱處理強(qiáng)化鋁合金，非熱處理強(qiáng)化型鋁合金包括鋁錳和純鋁合金兩類。這種合金由于熱處理效果很差，所以只能通過冷作硬化加工來提高強(qiáng)度。它具有適中的強(qiáng)度、優(yōu)良的塑性、容易通過壓力加工制成各種半成品，并具有滿意的焊接性、良好的耐振性和耐腐蝕性。因此又稱為防銹鋁合金。
? ? ? 鋁合金的特點(diǎn)：（1）鋁合金表面易氧化，而氧化皮的熔點(diǎn)很高，約2050~C，這就使鋁合金焊接相對困難；（2）合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼大3—4倍，這就使焊接熱輸入要求高，母材熱影響區(qū)范圍大；（3）同體積的鋁合金與鋼相比，所需的熱量較低；（4）合金與鋼比，熱擴(kuò)散范圍大二倍，因此，內(nèi)應(yīng)力很小，但由于鋁材料屈服強(qiáng)度低，變形比鋼大。
? ? ? 當(dāng)我們了解了這兩點(diǎn)以后就應(yīng)該明白鋁合金焊接時(shí)絕不是一件簡單的事，由于鋁合金各種特性使得鋁合金焊接是非常容易出現(xiàn)缺陷，此外鋁對光和熱的放射很強(qiáng)，在焊接過程中鋁合金融化后顏色變化小，焊接過程不容易控制，也使得比鋼容易出現(xiàn)焊接缺陷，鋁合金焊接時(shí)常見的缺陷有：氣孔、裂紋與未熔合等。所以我們可以通過不同的缺陷去做出相應(yīng)的措施。
? ? ? 1、氣孔
? ? ? 氣孔是鋁合金焊接*常見缺陷，氣孔的存在，對焊縫的機(jī)械性能是極為不利的，由于鋁合金導(dǎo)熱快，焊接溶池停留時(shí)間短，焊縫中的氫沒有及時(shí)溢出引起的，而氫氣的來源有以下幾個(gè)方面：
? ? ? ①焊接前，在母材和填充材料表面黏附獲吸附水分、有機(jī)物、腐蝕生物等分解產(chǎn)生的氫。②在母材和填充材料中固熔的氫。③保護(hù)氣體中的氫。④電弧氣氛中侵入了空氣中的水分。⑤氬弧焊時(shí)，氬氣流量小，電流小，焊速快，噴嘴內(nèi)不干凈或有水汽，也導(dǎo)致氫氣產(chǎn)生。
? ? ? 在實(shí)際焊接過程中，從上述氫源產(chǎn)生的氫要經(jīng)過復(fù)雜的過程、完全防止氣孔的發(fā)生非常困難。但作為防止氣孔發(fā)生還是有相對較為有效的方法：①盡量減少向熔池溶解氫。②選擇容易釋放溶解在熔池中氫的焊接條件。③焊前認(rèn)真清理焊件表面尤其是坡口表面的油污、水分和氧化膜，并盡量在短時(shí)間內(nèi)焊接。④根據(jù)板厚、焊接位置選擇合適的焊接條件，一定要按選定的焊接條件進(jìn)行焊接，焊接時(shí)的電弧長度3-6mm。⑤坡口根部間隙對氣孔的發(fā)生影響很大。因此，在橫焊位置或仰焊位置施焊時(shí)，根部間隙為1mm較為合適。⑥雙面焊接時(shí)，背面要清根后再焊接。⑦焊縫的首尾端和斷弧處易出現(xiàn)氣孔，因此，要盡量采用引板起弧和熄弧，焊接過程一旦中斷，應(yīng)適當(dāng)空出一段再焊。
? ? ? 2、裂紋
? ? ? 焊接鋁及鋁合金時(shí)，焊接材料不合適時(shí)或工藝措施不當(dāng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)裂紋。根據(jù)裂紋發(fā)生的部位和形態(tài)，可分為以下兩類：①縫金屬的縱裂紋、橫裂紋、弧坑裂紋、根部裂紋、微裂紋等。②熱影響區(qū)的焊趾裂紋、熔合線附近的微裂紋。
? ? ? 根據(jù)裂紋發(fā)生機(jī)理分類，在焊接區(qū)發(fā)生的裂紋是熱裂紋，主要是由于晶界合金元素偏析或存在低熔點(diǎn)物質(zhì)引起的。在鋁合金的焊接中，我們可以通過有針對性的措施對各種裂紋進(jìn)行防范，以下是焊接施工上應(yīng)當(dāng)注意的：①母材和填充材料組合不當(dāng)必然要產(chǎn)生裂紋，這種情況很容易在焊接區(qū)域發(fā)生上述的各種裂紋。②焊道縱裂紋，容易在坡口間隙寬的場合或卷邊接頭、角接接頭焊接時(shí)，因熔敷金屬量少、焊道扁平而發(fā)生。所以坡口的根部間隙不能太大，以不超過去1mm為宜，還要注意增加熔敷金屬量、減少鋁結(jié)構(gòu)件的拘束合制定合理的焊接順序。③弧坑裂紋是在焊接*后凝固區(qū)中心發(fā)生的，所以，在中斷焊接時(shí)不允許向上挑弧，有條件的話，盡量在熄弧板上熄弧或通過焊機(jī)本身的電流衰減來填滿弧坑，這需要一定的操作技巧，一旦出現(xiàn)裂紋，要用風(fēng)動(dòng)工具剔出裂紋，然后再進(jìn)行焊補(bǔ)。④墊板焊發(fā)生的根部裂紋，采取焊前預(yù)變形或在墊板上開溝槽可以防止。⑤層間微裂紋，通過控制母材、焊接條件合層間溫度可以防止。特別在MIG焊時(shí)控制層間溫度更為重要。
? ? ? 3、未熔合
? ? ? 6mm以下的鋁合金薄板，焊接時(shí)很少發(fā)生未熔合缺陷，當(dāng)進(jìn)行厚板多層焊的場合，在坡口面或焊道之間則發(fā)生未熔合缺陷。防止未熔合缺陷應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：①選取合理的焊接規(guī)范，特別時(shí)根據(jù)板厚選擇適合的焊接電流。②因?yàn)槠驴诮嵌炔徽_或坡口半徑太小容易產(chǎn)生未熔合，所以在焊接時(shí)我們要在可能的范圍內(nèi)選擇較大的坡口角度，以及清根時(shí)增大坡口的半徑，經(jīng)過我們在實(shí)踐中不斷摸索，70°的坡口在厚板鋁合金焊接時(shí)是比較合適的。③層間未熔合也是多層焊過程中較多出現(xiàn)的缺陷，注意層間溫度的控制，焊道間的清理以及焊接時(shí)正確的焊槍角度可以有效地防止這種未熔合缺陷。④MIG焊時(shí)，有時(shí)焊后在焊道表面上產(chǎn)生黑粉，在時(shí)要用鋼絲刷等工具除去黑粉再進(jìn)行焊接，可以減少未熔合缺陷的發(fā)生。
? ? ? 當(dāng)然即使考慮了各種減少焊接變形的措施，焊接后的鋁合金構(gòu)件還是有可能會(huì)發(fā)生變形。所以焊后的矯正也是重要構(gòu)件必要的工藝步驟我們所用的調(diào)修方法主要有加熱調(diào)修或機(jī)械方法的調(diào)修。
? ? ? *后隨著鋁合金焊接技術(shù)的不斷發(fā)展、不斷改進(jìn)，以及各種缺陷控制措施不斷進(jìn)步、不斷完善，相信鋁合金焊接構(gòu)件一定會(huì)在工業(yè)大風(fēng)扇的生產(chǎn)乃至其他各種機(jī)械構(gòu)架產(chǎn)品的領(lǐng)域中發(fā)揮更廣泛的作用。