铝镁合金焊接技术难点

铝镁合金焊接技术难点
 
1、强氧化性
 
铝和镁与氧的化学亲和力很强。工件与焊丝表面易生成薄薄的一层致密氧化膜(AL2O3)。由于AL2O3导电率极小而影响电弧燃烧,当氧化膜较厚时,严重阴碍铝的熔合。AL2O3的熔点高达2050℃,远远超过LF4铝合金的熔点(455~602℃),而其密度(3.85g/cm3)比LF4的密度(2.67g/cm3)大得多,在焊接过程中,氧化膜会阻碍金属之间的结合,造成未熔合或夹杂。此外,氧化膜中含有一定数量的结晶水和吸附水,这又是气管产生的根源。因此,为保证焊接质量,焊接前必须严格工件和焊丝表面的氧化物,并防止在焊接过程中再氧化。这对溶化金属和处于高温下的金属进行有效的保护,这是铝合金材料焊接的一个重要特点。
 
2、较大的热导系数和比热容
 
LF4铝合金的热导系数、比热容都很大,使得施焊时尽管其熔点比钢低得很多,但仍需要大功率的电源,施焊时热输入也比焊接钢要大,焊接热量损失大,因此要求采用热量较集中的强热源。
 
3、热裂纹倾向性大
 
LF4铝合金的线膨胀系数比钢大两倍,凝固时体积膨胀率达6.5%~6.6%,在拘束条件下施焊,易发生较大的焊接收缩应力而导致裂纹,另外由于焊接过程的加热和冷却过程都很迅速,使合金来不及建立平衡状态,固相和液相之间的扩散来不及进行。易熔共晶体的存在,是铝合金焊缝产生凝固裂纹的原因之一。
 
4、容易形成气孔的倾向
铝镁合金的液相溶很容易吸收气体,在高温下溶入大量的气体在快速冷却凝固过程中来不及析出而聚集在焊缝中形成气孔。弧柱气氛中的水分,焊丝和工件表面氧化膜吸附的水份,都是焊缝气孔中氢的来源,因此焊接前必须严格清理,并合理选择焊接工艺,以防止氢气孔的产生。
 
5、高温下的强度和疳塑性低,
在高温下铝镁合金的强度和塑性很低,以致无法支撑液体金属而引起焊缝成形的恶化,甚至形成塌陷缺陷。
 
7、无色泽变化
铝镁合金从固态转变成液态时无明显色泽变化,给焊接操作带来困难,铝镁合金中含有沸点较低的镁元素,在高温电弧的作用下易蒸发烧损,施焊时间过长会减少焊缝中镁的含量,影响接头性能。