铝及其合金TIG焊的各种焊接缺陷,既有与其它电弧焊相同的,也有一些其特有的。铝及其合金TIG焊的焊接质量与焊前准备情况、保护气体纯度、焊接参数的准确性、电极材料的质量操作技术的熟练程度、焊接电源等因素有关。
其常见缺陷产生原因及预防措施有:
裂纹 产生原因主要有:结构设计不合理,焊缝过于集中,造成焊接接头拘束应力过大。焊接使得熔池过大过热,合金圆素烧损过多。收弧过快,焊丝抽回过快,导致弧坑处没有填满。材料的选择不当,比如,Mg含量小于3%时,Fe和S等杂质超标时,容易引起裂纹;焊丝熔化温度偏高时,容易引起热影响区的液化裂纹。 预防的措施有:正确设计焊接结构,合理布置焊缝,使焊缝尽量避开应力集中处,合理选择焊接顺序。减小焊接电流或适当增加焊接速度。收弧操作技术要正确,加入引出板或采用电流衰减装置填满弧坑。正确选择焊接材料。
气孔 产生的原因主要有: (1) 氢的影响:焊接区的氢来自于诸多方面,零件及焊丝表面的油脂、水分、锈蚀,保护气体含有水分以及钢材冶炼时残留的氢等。在电弧高温作用下,不断地向液体熔池内部扩散和溶解。因为氢在高温下的铝液中溶解度较大,当温度急剧下降时,溶解度也会降低。 (2) 操作不当:如焊枪离试件距离过高,焊枪角度和操作方法不正确,空气中有害气体卷入电弧中,使电弧中氢含量增加,导致不能形成良好气体保护,焊缝形成气孔可能性增大。 (3) 保护气体的影响:氩气和氦气是铝合金气体保护焊最常用的两种保护气体,均属惰性气体,两者的热物理特性具有很大的差异,其电弧的特性、熔滴过渡的形式以及焊接熔池的特性明显不同。氩弧电弧电压和能量密度较低,射流过渡时易得到“指状”熔深,熔池形状为“指状”时凝固速度快,气体跑不出来产生气孔。 (4) 喷嘴直径的影响:喷嘴直径过大,氩气保护区域增大,但阻挡操作视线,限制操作位置。直径过小,氩气保护区域小,保护效果不良。空气中有害气体易侵入,易产生气孔,使焊缝质量下降。 (5) 氩气流量的影响:氩气流量过大,易造成气体浪费,而且会产生紊流,将空气卷入保护区,降低保护效果;过小,保护气体挺度不够,阻隔周围空气的能力弱,使保护效果变差,产生气孔倾向增大。 (6) 焊枪与焊件的位置:夹角过小,内侧产生紊流,外侧氩气挺度不够,气体保护效果变差,易产生气孔。
焊接工艺对气孔的影响 气孔是体积性缺陷,对焊缝的性能影响很大其危害性主要是会降低焊缝的承载能力。这是因为气孔占据了焊缝金属一定的体积,使焊缝的有效工作截面面积减小,因而也就降低了焊缝的力学性能,使焊缝的塑性特别是弯曲和冲击强度降低得更多。如果气孔穿透焊缝表面,特别是穿透接触介质的焊缝表面,介质存在于孔穴内,当介质有腐蚀性时,将形成集中腐蚀,孔穴逐渐变深、变大,以致腐蚀穿孔而泄漏。从而破坏了焊缝的致密性,严重时会由此而引起整个金属结构的破坏。所以防止焊缝中产生气孔,保证焊缝的焊接质量,应引起高度的重视。 预防措施有:焊前彻底清理焊缝区及焊丝。不要使喷嘴抬得过高,不使焊接速度过大,采用合格的保护气。及时更换输气管道。合理选择焊接参数。要做好保护熔池的措施,比如,焊接现场要有挡风装置;给罕见适当的预热等。
未焊透 产生的原因主要有:焊接电流太小,弧长过长,焊接速度过快。装配间隙过小,钝边过大,破口角度过小。表面或层间存在氧化物没有清除。焊枪与焊丝的倾角不正确。 预防的措施有:正确选择焊接参数。准确进行焊接接头和破口的准备。加强焊前清理和层间清理。改进操作技术。
咬边 产生的原因主要有:焊接电流太大,电弧电压太高。焊接速度过快,填充焊丝太少。操作技术部熟练,焊枪摆动不均匀等。 预防的措施有:调整合适的焊接电流和电弧电压。实弹增加送丝速度或降低焊接速度。改进操作技术,尽量使焊枪摆动均匀。
夹钨 产生的原因主要有:焊接时采用接触引弧。钨极末端形状与焊接参数选择不合理,使端头烧损。填充焊丝或母材与钨极发生了接触。物及伸出长度过长。 预防的措施有:才有高频脉冲引弧。根据选用的焊接电流.采用合适的钨极端部形状。补药时填充焊丝或母材与钨极相碰。控制钨极伸出长度在合理范围。
烧穿 产生的主要原因有:电流太大。焊速过慢。坡口形式与装配间隙不合理可。焊工技能差。 预防的措施有:适当减小焊接参数。提高焊接速度。合理进行破口置备和调整装配间隙。比如,增大钝边,减小根部间隙。改进操作技术。
氧化 产生的主要原因有:钨极与喷嘴不同心。保护气流量小气路不洁净等。 预防的措施有:更换喷嘴或钨极夹,是钨极与喷嘴基本同心。适当调整保护气流量在合理的范围内。排除气路故障或更换气管,甚至更换焊枪总成。
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