防锈铝氩弧焊工艺性能分析

摘要: 为了进一步探讨防锈铝氩弧焊工艺性能，文中对LF21和 LF6铝合金材质焊接进行了试验分析，给出了试验材料、试件制备及焊前准备，对手工TIG焊、脉冲 MIG焊进行了探讨，试验结果为防锈铝合金材料应用于生产制造提供可靠的理论和工艺依据。
关键词：防锈；铝氩弧焊工艺；LF21；LF6；TIG焊
0 引言
分别采用钨极氩孤焊及脉冲熔化极氩孤焊，分别就LF21和 LF6这两种不同的铝合金材质进行焊接，对比这两种焊接方法的焊接接头的抗拉强度、弯曲性能；完成焊接后，利用x射线探伤和金相试验检验焊缝，同时找出焊缝中气孔的分布特点，以此作为防锈铝合金材料应用于实际生产的理论依据。
l 试验材料、试件制备及焊前准备
此次选用的铝锰合金LF21和铝镁合金 LF6的厚度均为2mm、3 mm 、4 mm和 6 mm，这两种合金为退火状态。LF21铝合金为AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度不高（稍高于工业纯铝），不能热处理强化，在退火状态有很高的塑性，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接性良好，可切削性能不良。LF6具有较高的强度和腐蚀稳定性,在退火和挤压状态下塑性尚好，用氩弧焊的焊缝气密性和焊缝塑性尚可,气焊和点焊其焊接接头强度为基体强度的90～95％;可切削性能良好。使用ER5356φ1.2 mm焊丝。进行TIC焊时 ，将4段 φ1.2 mm的ER5356焊丝紧密绕制而成粗焊丝。所选用的试件，其规格为 300 mm×100 mm，对于厚度小于6mm的选用接头型式为I型；对于板厚为 6 mm的试件，选用V型对接接头，钝边 2 mm、60°坡口。在进行焊接前，要对试件、焊丝进行化学清洗，清洗方法见表1。在完成化学清洗后，用直径φ1.5 mm的不锈钢丝刷子将留在试件坡口及其周围的表面氧化膜清理掉。
表1 化学清洗方法

工序	碱洗			冲洗	酸洗		冲洗	干燥
	溶液	温度/℃	时间/min		溶液	时间/min
LF6 、LF21	NaOH%（6-10）	45-65	4	1.0-1.6	NaOH%（30）	2	流动清水	自然干燥

2 焊接方法
2.1 手工TIG焊
此次手工TIG焊接所选用的焊机为 SA300型交直流两用TIG焊机，焊接规范参数依据相应说明书。
2.2 脉冲 MIG焊
此次脉冲 MIG焊所使用的焊机为PS-5000型推丝式半 自动熔化极气体保护焊机。板厚 小于6mm采用单面焊双面成型即可，板厚为 6 mm要进行正反两面施焊，焊接规范依据相应说明书。
当对试件完成焊接后，要在试件上打上钢印编号，其中LF21材料代号为 A，LF6材料代号为 B，TIG焊和MIG焊代号分别为 1和2，2mm、3mm、4mm和6mm板厚的代号分别为 2、3、4和 6。经 x射线探伤检验合格的试件.按 GB2649—89制取板状试样，再按GB2651-89标准进行拉伸试验，弯 曲试 样 按GB2649--89标准制取，再按 GB2652-89(焊接接头弯曲及压扁试验方法》要求进行弯曲试验，取弯头直径 D为3倍板厚。
3 试验结果及分析
   抗拉强度:经过TIG焊和脉冲MIG焊进行焊接的焊接接头抗拉强度。


冷弯角:对于不同厚度的铝合金材料 LF21和 LF6经过TIG焊和脉冲MIG焊以后，测得的焊接接头的冷弯角值。


试验结果分析:对于相同的材料、相同的板厚，就焊接接头的抗拉强度而言，脉冲 MIG焊时要略优于TIG焊。出现这一结果的原因主要有两个方面：一是由于 采用MIG焊时其焊缝中气孔的数量要比TIG焊少，二是由采用MIG焊时其焊缝的组织要比TIG焊时细密。就焊接接头的弯曲角而言，冷弯角在 110°一140°这一范围内，即可达到焊接构件的使用要求。就气孔的分布及存在而言，对于LF6 铝镁合金与LF21铝锰合金相比较，发现前者的焊缝中气孔含量较少，这主要是因为氢的溶解与温度成正比，而在对铝镁合金进行焊接时，熔池冷却时会在高温区停留较长的时间，这就使得焊缝中的氢大部分都逸出。除此以外，单个大气孔的形成则是由于铝镁合金液相温度区间较宽，所吸附的过量氢在随后冷却凝固时氢的积聚而形成。
4 小结
文中采用钨极氩弧焊和脉冲熔化极氩弧焊 ,分别对LF2 1和LF6这 2种铝合金材料进行焊接 ,并就焊接接头的抗拉强度、弯曲性能等进行了对比试验验 ,揭示了焊缝中气孔的分布特点及种类 ,进而为防锈铝合金材料应用于生产制造提供可靠的理论和工艺依据。
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