鋁螺柱焊接工藝技術(shù)分析（二）

鋁具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗腐蝕能力，有利于變形特性以及有較大的比強(qiáng)度，因此在工業(yè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。
但是，鋁釘焊接時(shí)的特征與鋼有很多不同之處。焊接鋁與焊接鐵基材料有所不同，與兩者物理特性有關(guān)下表列出影響純鋁與鐵焊接性能的物理特性值。

1.鋁螺柱焊時(shí)要注意的問題

在螺柱焊生產(chǎn)中，遇到最多的是工業(yè)純鋁和防銹鋁只要正確選擇焊接方法、制訂合理的焊接工藝。以及仔細(xì)清理和裝配工件就可獲得滿意的焊接質(zhì)量。需要注意的有：
(1)在鋁螺柱焊時(shí)造成的氣孔，最普遍的是因?yàn)槁葜湍覆那謇聿桓蓛?，或者是清理后放置時(shí)間過長。因此，在焊接鋁及其合金時(shí)，工件必須仔細(xì)清洗。生產(chǎn)中采用的方法，根據(jù)不同生產(chǎn)情況分為兩種：
①機(jī)械清理。在焊接處用銅絲輪打光。但不要?jiǎng)澓厶睿駝t反而易于玷污。工件個(gè)別地方機(jī)械清理不夠徹底時(shí)，可用酒精或汽油(丙酮)擦除油污。
②化學(xué)法清洗。在成批生產(chǎn)鋁螺柱焊工件時(shí)，用化學(xué)清洗的效果與藥品濃度、清洗溫度和清洗時(shí)間有著很重要的關(guān)系。生產(chǎn)實(shí)踐用的化學(xué)清洗規(guī)范見下表：

已經(jīng)清洗的工件,最好在24小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行焊接。如果放置時(shí)間過長。就會(huì)重新生成較厚的氧化膜并吸收水分或玷污工件，仍不能保證焊接質(zhì)量。
(2)焊接熔池必須非常認(rèn)真地與大氣屏蔽，只能在極短的焊接時(shí)間(< 1.5 ms)情況下作業(yè)，通常電弧生成的金屬蒸汽能阻止與大氣的作用。在較長的焊接時(shí)間中，需要借助保護(hù)氣體(主要是純氬，純度99.99%)實(shí)現(xiàn)完善的屏蔽。 由于螺柱焊的情況是錯(cuò)綜復(fù)雜的，螺柱夾持器在焊槍的保護(hù)氣體氣室上方是無異議的，而且是完全無干擾的氣流。但是在焊接作業(yè)時(shí)，焊槍不斷的往上和往下反復(fù)動(dòng) 作以及裝螺柱作業(yè)后，通電流之前保護(hù)氣體還沒有提前供氣，這樣就會(huì)使空氣滲入焊槍的保護(hù)氣體的氣室。
(3)在鋁螺柱用氬氣作保 護(hù)時(shí)，利用氬弧焊時(shí)可以自動(dòng)地清除氧化膜的現(xiàn)象(因?yàn)闅寤『笗r(shí)正離子撞擊陰極表面所放出的能量，比電子撞擊陰極表面所放出能量要大)，而螺柱焊是采用直流 電源，把工件接負(fù)極(即直流反接)。那么，由于正離子沖擊工件表面的結(jié)果，就可以把氧化膜清除。這種現(xiàn)象一般稱為“陰極破碎”或“陰極凈化”。所以在鋁螺 柱焊時(shí)采用反接極性。
(4)鋁螺柱焊時(shí)稀薄的熔池具有微小的焊釉粘度。鋁螺柱浸入工件時(shí)擠向熔池外表面，這樣很容易向工件單側(cè)傾斜，所以在操作時(shí)要予以注意。
(5)鋁螺柱焊接時(shí)并不是很容易得到無氣孔和少氣孔的優(yōu)秀焊接效果。雖然使用陶瓷環(huán)能夠保持熔池反應(yīng)尺寸，但是，要是使用了受潮的陶瓷環(huán)，當(dāng)電弧與受潮的陶瓷環(huán)一起作用時(shí)，附加的氫氣會(huì)全部溶解在焊錠中。
因此，對(duì)于用陶瓷環(huán)拉弧鋁螺柱焊時(shí)，陶瓷環(huán)一定要干燥，否則陶瓷環(huán)應(yīng)加熱干燥處理(升溫至900℃保溫1小時(shí)以上)后再使用。

2.儲(chǔ)能式鋁螺柱焊
多年以來，對(duì)于到M8為止的鋁螺柱保持用儲(chǔ)能式螺柱焊方法。大約1ms的焊接時(shí)間能阻止熔池與大氣的作用。較高的電流密度破壞了鋁材的氧化皮并形成金屬蒸氣保護(hù)了熔池。然而對(duì)于M10及以上規(guī)格較大的鋁螺柱時(shí)，使用儲(chǔ)能式鋁螺柱是不穩(wěn)定的。
借助帶法蘭螺柱增大焊接面積。由于氣孔和未熔合造成的在拉力和彎曲試驗(yàn)時(shí)的斷裂，通常在螺柱，而不是在焊接區(qū)。就焊接工業(yè)純鋁螺柱來說，焊接區(qū)只能加載低微的強(qiáng)度。而焊接防銹鋁螺柱，在大多數(shù)情況下效果較好，螺柱斷裂前可承受較大的可塑變形。

純鋁螺柱相對(duì)來說質(zhì)地較軟。因此當(dāng)焊接時(shí)尖端引燃沖擊在工件上時(shí)可能會(huì)發(fā)生變形，從而對(duì)進(jìn)行的焊接過程造成干擾。

為了有利于儲(chǔ)能式鋁螺柱焊，前提條件是：
(1)工件表面干凈且不粗糙；
(2)螺柱前端表面干凈；
(3)螺柱和夾持器、工件和地線夾接觸沒有問題且必須防止電弧偏吹。