汽车车身焊接技术任务.ppt

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1、汽车车身焊接技术,廖东波 讲师,任务九 铝板的焊接,学习内容与目标铝合金焊接工艺参数及注意事项MIG焊方法铝合金焊接缺陷铝车身板的焊接,一、相关知识,铝合金用于汽车车身的原因环保、节能、降低车重质轻、耐磨、耐腐蚀、弹性好，刚度强度高、抗冲击能力好，成型性好、再生性高、节能降耗、安全舒适不锈蚀，抗锈能力超强,铝及铝合金的焊接,铝及铝合金的焊接1 概述2 铝的生产3 铝的性质及其用途4 铝材的标记方法5 铝合金的热处理强化6 影响铝合金性能的因素,1 概 述,铝为地壳中最多的金属，占7.45%。1827年用钾作用于AICI3，首次获得了纯铝。后来用钠作用于复盐使铝析出而制铝。当时铝贵而稀有。电解法

2、炼铝发明以后，铝的产量大增。随着焊接技术的 进步，铝及铝合金遍布工业及人类生活的各个角落。,2 铝 的 生 产,早期：用钠作用于复盐制铝 Na+AICI3 NaCI AI 近期：电解法熔融氧化铝制铝 AI2O3 2H2O AI,析出/提炼,加冰晶石/电解,电 解,氧化铝冰晶石 熔液,纯 铝,电流供给接点,碳阳极,碳炉衬,砖 墙,母 线,图 电解铝示意图,3 铝的性质及其用途,3.1 铝的性质（1）比重小：2.7g/cm3；（2）熔点低：660；（3）电阻小：只有钢的1/4；（4）导热系数大：是钢的35倍：（5）热膨胀系数大：是钢的2倍。（6）活性强，在空气中容易形成Al2O3氧化膜Al2O3氧

3、化膜密度3.95g/cm3，比铝大Al2O3氧化膜吸水性强,固体金属的表面结构,在氧化膜之下是一层厚度约为1-2m厚的微晶组织，其下层是1-10m的变形层，这一层则是由于金属在成形加工（如压力加工）时所形成的晶粒变形的结构。,3.2 铝 的 用 途,机车、汽车、储罐、建筑、兵器、家电、航空航天（一架飞机有50万颗铝铆钉，铝占飞机重量的70%左右）。,4 铝材的标记方法,4.1 德国标准规定的标记方法（1）纯铝：R（2）合金：元素后面标注含量百分数（3）加工与供货形式标记：首位字母（4）材料状态标记：末位字母,4.2 国际通用的标记方法,1纯AI（L）2 AICu（LY）3 AIMn 4 AIS

4、i 5 AIMg（LF）6 AIMgSi（LD）7 AIZnMg 8 上述之外者 9 预备系列,5 铝合金的热处理强化,5.1 非热处理强化铝合金 3 AIMn 4 AISi 5 AIMg,5.2 热处理强化铝合金 2 AICu（LY）6 AIMgSi（LD）7 AIZnMg（LC）,6 影响铝合金性能的因素,（1）冷变形与晶粒大小影响其力学性能 冷变形提高强度、降低塑性 平均晶粒直径大则屈服强度下降（2）合金成分影响其力学性能 Mn的影响 Mg的影响（3）时效的影响,7 铝及铝合金的焊接性分析,铝及其合金的化学活性很强，表面极易形成难熔氧化膜（Al2O3熔点约为2050，MgO熔点约为250

5、0），加之铝及其合金导热性强，焊接时易造成不熔合现象。由于氧化膜密度与铝的密度接近，也易成为焊缝金属的夹杂物。同时，氧化膜（特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜）可吸收较多水分而成为焊缝气孔的重,要原因之一。此外，铝及其合金的线膨胀系数大，焊接时容易产生翘曲变形。这些都是焊接生产中颇感困难的问题。热裂纹和软化也是铝合金焊接的主要问题。总之：氧化膜、不熔合、夹杂、气孔、热裂纹、软化、变形,气孔 氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因气孔的分布特征临近焊缝表层的“皮下气孔”焊缝中部或根部的“密集气孔”,熔合区边界的“氧化膜气孔”2.气孔的形成原因(1)焊接区内存在氢的来源(2)铝合金中氢的溶解度存

6、在突变(3)导热系数大熔池结晶速度快(4)密度低,氢的来源,弧柱气氛,焊接材料吸附水分,母材吸附水分,气泡不易上浮,氢在铝中的溶解度,2.影响气孔形成的因素1）弧柱气氛中水分的影响 弧柱空间或多或少存在一定量的水分，尤其在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时，由弧柱气氛中水分分解而来的氢，溶入过热的熔融金属中，凝固时来不及析出成为焊缝气孔。这时所形成的气孔具有白亮内壁的特征。,合金系 不同合金系对弧柱气氛中水分的影响是不同的。纯铝对气氛中的水分最为敏感。Al-Mg合金Mg含量增高，氢的溶解度和引起气孔的临界氢分压pH2随之增大，因而对吸收气氛中水分不太敏感。相比之下，同样焊接条件下，纯铝焊缝产生气

7、孔的倾向要大些。,焊接方法 不同的焊接方法对弧柱气氛中水分的敏感性也不同。TIG焊或MIG焊时氢的吸收,速率和吸氢量有明显差别。MIG焊时，焊丝以细小熔滴形式通过弧柱落入熔池，由于弧柱温度高，熔滴比表面积大，熔滴金属易于吸收氢；TIG焊时，熔池金属表面与气体氢反应，因比表面积小和熔池温度低于弧柱温度，吸收氢的条件不如MIG焊时容易。同时，MIG焊的熔深一般大于TIG焊的熔深，也不利于气泡的浮出。所以，在同样的气氛条件下，MIG焊时焊缝气孔倾向比TIG焊时大。,2）氧化膜中水分的影响 在正常的焊接条件下，对于气氛中的水分已严格限制，这时，焊丝或工件氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。

8、氧化膜不致密、吸水性强的铝合金（如Al-Mg合金），比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向。MIG焊由于熔深大，坡口端部的氧化膜能迅速熔化，有利于氧化膜中水分的排除，氧化膜对焊缝气孔的影响就小得多。,TIG焊时，在熔透不足的情况下，母材坡口根部未除净的氧化膜所吸附的水分是产生焊缝气孔的主要原因。这种氧化膜不仅提供了氢的来源，而且能使气泡聚集附着。刚形成熔池时，如果坡口附近的氧化膜未能完全熔化而残存下来，则氧化膜中水分因受热而分解出氢，并在氧化膜上萌生气泡；由于气泡是附着在残留氧化膜上，不易脱离浮出，且因气泡是在熔化早期形成的，有条件,长大，所以常造成集中的大气孔。这种气孔在焊缝根部未熔合时就更严

9、重。坡口端部氧化膜引起的气孔，常沿着熔合区原坡口边缘分布，内壁呈氧化色，这是其重要特征。由于Al-Mg合金比纯铝更易于形成疏松而吸水性强的厚氧化膜，所以Al-Mg合金比纯铝更容易产生这种集中的氧化膜气孔。因此，焊接铝镁合金时，焊前须仔细清除坡口端部的氧化膜。,3.气孔的防止减少氢的来源 a 对焊接材料干燥处理，降低气氛中的水分 使用的焊接材料（包括保护气体、焊丝、焊条等）要严格限制含水量，使用前需干燥处理。一般认为，氩气中的含水量小于0.08%时不易形成气孔。氩气的管路也要保持干燥。b 焊前清除焊丝及母材表面的氧化膜和污染物,焊前处理十分重要。焊丝及母材表面的氧化膜应彻底清除，采用化学方法或机

10、械方法均可，若两者并用效果更好。例如对铝合金母材化学清洗后，焊前可用细钢丝刷再全面刷一遍近缝区，并用刮刀刮削坡口端面和焊缝两侧20mm范围的母材；将坡口下端（根部)刮去一个倒角，成为倒V形小坡口（铲根，防止根部氧化膜引起的气孔）；装配时要防止再度弄脏。机械清理后表面氧化速度很快，应及时进行焊接。,图 5-3 铲根对焊缝气孔的影响（Al-4Mg-1Mn，MIG）1未铲根 2铲根,(2)控制焊接工艺 焊接参数的影响可归结为对熔池在高温存在时间的影响，也就是对氢溶入时间和氢析出时间的影响。熔池高温存在时间增长，有利于氢的逸出，但也有利于氢的溶入；反之，熔池高温存在时间减少，可减少氢的溶入，但也不利于

11、氢的逸出。焊接参数不当时，如造成氢的溶入量多而又不利于逸出时，气孔倾向势必增大。,对于TIG焊参数的选择，一方面采用小热输入以减少熔池存在时间，从而减少气氛中氢的溶入，因而须适当提高焊接速度；同时又要保证根部熔合，以利根部氧化膜中的气泡浮出，又须适当增大焊接电流。,图 5-4 焊接工艺参数对气孔倾向的影响（5A06，TIG）,在MIG焊条件下，焊丝氧化膜的影响更明显，减少熔池存在时间，难以有效地防止焊丝氧化膜分解出来的氢向熔池侵入。因此希望增大熔池时间以利气泡逸出。,图 5-5 MIG焊接时焊缝气孔倾向与焊接工艺参数的关系（板Al-2.5%Mg，焊丝Al-3.5%Mg）,图5-6 板厚及接头形

12、式对焊缝气体含量的影响（MIG）1对接接头 2T型接头,因此，在MIG焊条件下，接头冷却条件对焊缝气体含量有较明显的影响。必要时可采取预热来降低接头冷却速度，以利气体逸出，这对减少焊缝气孔倾向有一定好处。改变弧柱气氛的性质，对焊缝气孔倾向也有一些影响。例如，在氩弧焊时，Ar中加入少量CO2或O2等氧化性气体，使氢发生氧化而减小氢分压，能减少气孔的生成倾向。但是CO2或O2的数量要适当控制，数量少时无效果，过多时又会使焊缝表面氧化严重而发黑。,热裂纹 铝及其合金焊接时，常见的热裂纹主要是焊缝凝固裂纹和近缝区液化裂纹。1.热裂纹的形成原因 铝合金典型的共晶合金 存在易熔共晶体，在焊缝的结晶后期，易

13、熔共晶的存在，是铝合金焊缝产生凝固裂纹的重要原因之一。,裂纹倾向最大时的合金组元xm均小于它在合金中的极限溶解度，例如Al-Mg合金的xm约为2%Mg；这是由于焊接加热和冷却过程都很快，使合金来不及建立平衡状态，在不平衡的凝固条件下固相线一般要向左下方移动的结果。也就是说，固相与液相之间的扩散来不及进行，先凝固的固相中合金元素含量少，而液相中却含较多合金元素，以致可在较少的平均浓度下就出现共晶。例如在80100/s冷却浓度下就出现共晶。例如,在80100/s冷却速度下，Al-Cu合金的实际固相线向左下方移动，使极限溶解度的成分为0.2%Cu（而不是原来的5.65%Cu），共晶温度降低到525（

14、原来是548）。若合金中存在其他元素或杂质时，还可能形成三元共晶，其熔点要比二元共晶更低一些，凝固温度区间也更大一些。易熔共晶的存在，是铝合金焊缝产生凝固裂纹的重要原因之一。,铝合金的线膨胀系数比钢约大1倍，熔池金属冷却速度很快在拘束条件下焊接时易产生较大的焊接应力，也是促使铝合金具有较大裂纹倾向的原因之一。近缝区液化裂纹同焊缝凝固裂纹一样，也与晶间易熔共晶有联系，但这种易熔共晶夹层并非晶间原已存在的，而是在不平衡的焊接加热条件下因偏析而形成的，所以称为晶间液化裂纹。,2 防止焊接热裂纹的途径 母材的合金系对焊接热裂纹有重要的影响。对于焊缝金属的凝固裂纹，主要是通过合理确定焊缝的合金成分，并配

15、合适当的焊接工艺来进行控制。1）合金系的影响 在铝中加入Cu、Mn、Si、Mg、Zn等合金元素可获得不同性能的合金，各种合金元素对铝合金焊接裂纹的影响如图5-8所示。,图5-7 Al-Mg合金焊缝凝固裂纹与含Mg量的关系（T形角接接头）1连续焊道 2断续焊道,调整焊缝合金系的着眼点，从抗裂角度考虑，在于控制适量的易熔共晶并缩小结晶温度区间。由于铝合金为共晶型合金，少量易熔共晶会增大凝固裂纹倾向，所以，一般都是使主要合金元素含量超过xm，以便能产生“愈合”作用。,对于裂纹倾向大的硬铝之类高强铝合金，在原合金系中进行成分调整以改善抗裂性，往往成效不大。生产中不得不采用含wSi=5%的Al-Si合金

16、焊丝（4A01）来解决抗裂问题。因为可以形成较多的易熔共晶，流动性好，具有很好的“愈合”作用，有很高的抗裂性能，但强度和塑性不理想，不能达到母材的水平。,Al-Cu系硬铝合金2A16是为了改善焊接性而设计的硬铝合金。Mg可降低Al-Cu合金中Cu的溶解度，促使增大脆性温度区间。为此，应取消Al-Cu-Mg（硬铝）中的Mg，添加少量Mn（wMn1%），得到Al-Cu-Mn合金（2A16）。,如图5-9所示，wCu=6%7%时，正好处在裂纹倾向不大的区域。由于Mn能提高再结晶温度而改善热强性，所以Al-Cu-Mn合金也可作为耐热铝合金应用。为了细化晶粒，加入wTi=0.1%0.2%是有效的。wFe

17、0.3%时，降低强度和塑性；wSi0.2%时，增大裂纹倾向。特别是Si、Mg同时存在时，裂纹倾向更为严重，因Cu与Mg不能共存，Mg含量越少越好，一般限制wMg0.05%。,图5-9 焊丝成分对不同母材焊缝热裂倾向的影响13A21 2Al-2.5%Mg 3Al-3.5%Mg 4Al-5.2%Mg,大部分高强铝合金焊丝中几乎都有Ti、Zr、V、B等微量元素，一般是作为变质剂加入的。不仅可以细化晶粒而且可以改善塑性、韧性，并可显著提高抗裂性能。,2）焊丝成分的影响 不同的母材配合不同的焊丝，在刚性T形接头试样上进行TIG焊，具有不同的裂纹倾向，如图5-10所示。采用成分与母材相同的焊丝时，具有较大

18、的裂纹倾向，不如改用其他合金组成的焊丝。采用Al-5%Si焊丝（国外牌号4043）和Al-5%Mg焊丝（5A05或5556）的抗裂效果是令人满意的。Al-Zn-Mg合金专用焊丝X5180（Al-4%Mg-2%Zn-0.15%Zr）也具有相当高的抗裂性能。,图 5-10 Al-Cu-Mg及Al-Cu-Mn系合金的凝固裂纹倾向与合金组成的关系（铸环抗裂试验）a）Al-Cu-Mg合金 b）Al-Cu-Mn合金,3）焊接参数的影响 焊接参数影响凝固过程的不平衡性和凝固的组织状态，也影响凝固过程中的应力变化，因而影响裂纹的产生。热能集中的焊接方法，可防止形成方向性强的粗大柱状晶，因而可以改善抗裂性。采用

19、小焊接电流，可减少熔池过热，也有利于改善抗裂性。焊接速度的提高，促使增大焊接接头的应力，增大热裂的倾向。因此，增大焊接速度和焊接电流,都促使增大裂纹倾向。大部分铝合金的裂纹倾向都比较大，所以，即使是采用合理的焊丝，在熔合比大时，裂纹倾向也必然增大。因此，增大焊接电流是不利的，而且应避免断续焊接。(3)特殊措施磁控电弧振荡 振荡改变柱状晶方向，使裂纹扩展通道变得弯曲，增加裂纹扩展阻力。细化晶粒，降低热裂倾向。消除偏析。电磁搅拌 细化晶粒，降低热裂倾向，消除偏析,接头软化,非时效强化铝合金,退火态焊接 等强,冷作硬化态焊接 软化,(峰值温度超过再结晶温度),时效强化铝合金 过时效软化,(焊接热影响

20、区),(1)非时效强化铝合金HAZ的软化 主要发生在焊前经冷作硬化的合金上。经冷作硬化的铝合金，热影响区峰值温度超过再结晶温度（200-300）的区域时就产生明显的软化现象。软化主要愿意是再结晶消除了原来冷作硬化效果。由于软化后的硬度实际已低到退火状态的硬度水平，因此，焊前冷作硬化程度越高，焊后软化的程度越大。板件越薄，这种影响越显著。冷作硬化薄板铝合金的强化效果，焊后可能全部丧失。,(2)时效强化铝合金HAZ的软化 主要是焊接热影响区“过时效”软化，这是熔焊条件下很难避免的。软化程度决定于合金第二相的性质，也与焊接热循环有一定关系。第二相越易于脱溶析出并易于聚集长大时，就越容易发生“过时效”

21、。,图5-12 Al-Cu-Mg（2A12）合金焊接热影响区的硬度变化（手工TIG）,图5-13 Al-4.5Zn-1.2Mg合金焊接热影响区的硬度变化（焊前自然时效，MIG）Tm峰值温度 1、2、3、4表示不同的焊后自然时效时间 13h 24d 330d 490d,2 软化的控制措施 采取的措施主要是制定符合特定材料的焊接工艺。对于焊后软化不能恢复的铝合金，最好采用退火或在固溶状态下焊接，焊后在进行热处理；如不允许焊后热处理，则应采用能量集中的焊接方法和小的焊接热输入，以减小接头强度的损失。,Al合金焊接方法,TIG焊（薄板）MIG焊（中厚板）,焊接方法与设备 钨极惰性气体保护焊,钨极惰性气

22、体保护焊,定义：使用钨极或者活化钨极作为电极的非熔化极惰性气体保护焊方法（TIG/GTAW）。,第一节 TIG焊的特点及应用-TIG焊的原理,历史提出于1911年 问题：惰性气体造价太高实际应用于1930年用于镁合金的焊接比强度高镁合金易氧化目前适用于焊接铝合金、镁合金,第一节 TIG焊的特点及应用-TIG焊的原理,对钨极的基本要求：引弧稳弧性能好、耐高温不易损耗、电流容量大钨极-纯钨（3653K）or 钨合金 钨熔点：3380 3653K熔点最高的金属，耐热性好,第一节 TIG焊的特点及应用-TIG焊的原理,保护气体-惰性气体氩氦氖混合气体：氩+氦 氩+氮 氩+氢,第一节 TIG焊的特点及应

23、用-TIG焊的原理,原理：产热、保护薄件不开坡口不填丝可采用脉冲焊厚件填充焊丝开坡口热丝焊,第一节 TIG焊的特点及应用-TIG焊的优点,电弧稳定，熔池可见性好；能实现高品质焊接，得到优良的焊缝；焊接过程稳定，焊缝美观；大的电流调节范围（5500A），薄板焊接容易；可焊接的材料多；可靠性高，焊接重要结构。,第一节 TIG焊的特点及应用-TIG焊的缺点,焊前清理要求严格；焊接效率低；（钨极限制，电弧易扩散，电流小、熔深浅、熔敷速度小）焊接成本略高（焊条电弧焊、SAW、CO2焊）；大电流焊接时钨极将烧损等。,第一节 TIG焊的特点及应用-TIG焊的应用,各种金属，各个领域活泼金属金属基复合材料厚、

24、薄件全位置自动、手工适合6mm以下，6mm以上用于打底,第二节 TIG焊电流种类及极性,第二节 TIG焊的电流种类及极性,TIG焊时，焊接电弧的正、负极的导电和产热机构与电极材料的热物理性能密切相关，对焊接工艺有显著影响。分类直流正接反接交流,第二节 TIG焊的电流种类及极性-直流正极性,钨极作为阴极，熔点高，发射电子能力强，逸出的电子有冷却阴极的作用焊件为阳极，接受电子动能和逸出功，获得电弧热量的70%,第二节 TIG焊的电流种类及极性-直流正极性,特点：熔深深而窄，生产效率高，应力与变形小钨极许用电流大，寿命长电弧引燃容易，燃烧稳定不适合焊接铝、镁及其合金，直流正接主要用于焊接不锈钢,第二

25、节 TIG焊的电流种类及极性-直流反极性,导电产热与正极性相反阴极雾化（阴极清理、阴极破碎）阴极金属熔点低发射电子困难氧化物发射电子形成阴极斑点正离子撞击氧化物气化寻找新的氧化物氧化铝熔点2050，铝：657,第二节 TIG焊的电流种类及极性-直流反极性,缺点钨极过热、烧损（2/3热量）熔深浅而宽、生产效率低，应力与变形大应用范围窄,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,雾化作用钨极冷却问题电弧稳定性直流分量,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,交流过零电弧复燃困难工件作为阴极的半周问题更加突出措施提高空载电压高频震荡高压脉冲,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG

26、焊,提高空载电压（150-200V）问题：变压器容量大、成本高功率因素低不安全,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,高频振荡（过零时在65V空载电压的基础上加一个3000V的高频电压）问题相位问题电磁辐射,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,脉冲电压（负半周施加1500V的高压脉冲）效果良好,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,直流分量及消除产生原因电极、工件的电、热物理性能及尺寸的差异结果正负半周电压、电流不对称正负半周导电时间不相等,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,电流分解交流电流直流分量，方向：工件流向钨极后果消弱了阴极雾化作用变压器变

27、热,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,限制直流分量的方法串接一个直流电源电阻二极管法电容法,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,串接一个直流电源优点：易实现缺点：电势不能任意调，不能完全消除分量电池体积庞大笨重经常充电现状：淘汰,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,电阻二极管法优点：简单、体积小、元件少、效果好缺点：电阻耗电、二极管受高频影响易烧损现状：很少使用,第二节 TIG焊的电流种类及极性-交流TIG焊,串联电容优点：效果好、不耗能现状：广泛应用另一种方法：使用方波交流弧焊电源,第三节 TIG焊设备,第三节 TIG焊设备,分类操作方式分类手工自动焊接

28、电源分类法交流直流矩形波,第三节 TIG焊设备,主要由：焊接电源、控制系统、引弧装置、焊枪、供气系统以及供水系统等组成。交流TIG方法时还需要具备稳弧装置。,第三节 TIG焊设备-焊接电源,外特性要求：陡降或者垂直下降特性,第三节 TIG焊设备-焊接电源,第三节 TIG焊设备-焊枪,气冷QQ（I150A）,作用：夹持电极、传导电流、输送保护气体,第三节 TIG焊设备-焊枪,焊枪的要求良好的导电气体良好的流态良好的冷却结构简单、重量轻、易维修,第三节 TIG焊设备-喷嘴,良好的流态层流紊流保证气体镇静室喷嘴形状（形状、光洁度、出口边缘形状、同心度）,第三节 TIG焊设备-喷嘴,喷嘴形状圆柱形（保

29、护效果好）收敛形（便于操作）光洁度要好，喷孔沾有杂质，则形成紊流材料陶瓷（最广，廉，300A）纯铜（500A，加绝缘套）石英（贵，可见度好）,第三节 TIG焊设备-供气系统,P145 图6-14由气源（高压气瓶）、气体减压阀、气体流量计、电磁气阀、软管等组成氩气瓶：40L，15.2MPa 颜色：蓝灰色,第三节 TIG焊设备-保护气体,氩无色无味，比空气重25%，有利于保护空气中含量约1%沸点：-186，（氧：-183；氮：-196）焊接要求纯度：99.999.999%惰性气体不溶解，不反应：避免焊缝中合金元素的烧损（蒸发除外）无脱氧去氢作用（焊前准备）,第三节 TIG焊设备-保护气体,氩燃烧稳

30、定性最好（电压可以在8-15V）电离电压15.7V单原子气体导热系数小氩气可直接从空气分离,第三节 TIG焊设备-保护气体,氦惰性气体导热系数大，电弧温度高太轻电离电压24.5V（不易引弧稳弧）不可从空气中分离，更贵,第三节 TIG焊设备-保护气体,氦弧比氩弧更集中，熔透能力更强氩弧有利于薄板焊接对铝镁合金，氦弧直流正接时（无阴极清理），若短弧，因电子撞击阳极，同样可以具有破碎氧化膜的作用，可顺利焊接铝镁合金焊接热导率高的材料考虑选用氦弧：铝、铜,第三节 TIG焊设备-保护气体,混合气体He+Ar 厚板、高热导、高熔点金属焊接（双层保护气体）Ar+H2 不锈钢、镍基合金、镍铜合金（加氢的目的是

31、提高焊速）Ar+N2 铜及合金,第三节 TIG焊设备-电极,钨极的要求耐高温不易消耗不夹钨电子发射能力强（引弧稳弧）电流容量大,第三节 TIG焊设备-电极,分类：纯钨钍钨铈钨锆钨,第三节 TIG焊设备-电极,纯钨电子发射能力差、易消耗便宜一般用于交流焊接中,第三节 TIG焊设备-电极,钍钨在钨中加入1-2%的ThO2载流能力强，易引弧、寿命长直流正接直流反接、交流时效果不明显增加直流分量有放射性,第三节 TIG焊设备-电极,铈钨1-2%CeO2放射性较强、使用较少（电极端头为蓝色）优点与钍钨相同弧柱细，温度集中,第三节 TIG焊设备-电极,锆钨更好，烧损极少,第三节 TIG焊设备-电极,电极形

32、状,第四节 TIG焊工艺,第四节 TIG焊工艺-接头形式,薄板焊接（3mm以下板厚）：不开坡口，不加焊丝超薄板，则需要卷边对接焊 表6-6厚板焊接：开坡口，加焊丝焊丝：与母材同成分（等成分匹配）,第四节 TIG焊工艺-焊前清理,惰性气体（优缺点）清理方法油污、灰尘（有机溶剂）氧化膜机械法硬材料（抛光、吹砂、砂轮、砂带）软材料（钢丝论、钢丝刷、刮刀）化学法（AlMg）机械+化学,第四节 TIG焊工艺-焊前清理步骤,铝合金清理焊前清理氧化膜步骤（化学法）用丙酮除去铝板表面油污；在室温下用5%的氢氧化钠溶液清洗2-5分钟；用冷水冲洗；在室温下用30%的硝酸溶液清洗2-5分钟；用冷水冲洗，烘干。,第四

33、节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,参数：电流、电压、焊接速度、填丝速度、保护气流量、喷嘴孔径、钨极直径形状,I、V,v,L,v,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,IP可焊板材厚度I凹陷I熔透深度I背面余高I焊缝宽度I正面余高I咬边、焊漏I未焊透,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,U熔宽U熔深,距离选择原则：不短接条件下，越短越好。不填丝：1-3mm;填丝：3-6mm,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,焊接速度v热输入（凹陷、熔深、熔宽）v气孔、未焊透、裂纹、夹渣、保护效果v焊穿、咬边原则：采用比较低的焊速,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,填丝速度

34、与直径直径填丝I填丝间隙填丝填丝速度不当未焊透、焊缝余高过大、表面成型不好焊穿、凹陷板厚直径间隙直径,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,第四节 TIG焊工艺-焊接参数的影响及选择,电极直径选择原则：尽可能选用小的电极直径，承载所需要的电流,第四节 TIG焊工艺-操作技术,引弧非接触式（高频、脉冲、引弧板）提前送气,第四节 TIG焊工艺-操作技术,短弧焊,左焊法,不超过4mm,第四节 TIG焊工艺-操作技术,第四节 TIG焊工艺-操作技术,第四节 TIG焊工艺-操作技术,收弧（延时通气）（多加焊丝，填满弧坑）电流衰减提高焊枪引出板（收弧板）,第四节 TIG焊工艺-操作技术,薄板焊接时：

35、夹具成形防止变形,二、任务实施（MIG）,二、任务实施（MIG）,焊前准备安全防护工作服、防护手套、面罩（护目镜）通风措施,二、任务实施（MIG）,焊前准备施工设备及工具铝对划痕敏感，不能使用钢焊接用的硬质工具设备：电源、控制系统、送丝系统、焊枪、行走系统（自动焊）、供气系统、水冷系统（水冷枪、风冷枪）-基本与CO2焊设备一致,二、任务实施（MIG）,焊前准备施工设备及工具保护气 Ar He Ar+He气体流量：短路12-15L/min 喷射15-20焊缝形状：碗状、钟状、指状焊丝：等成分匹配（一般）若异种铝焊接：选与抗拉强度高一侧母材相近的焊丝,二、任务实施（MIG）,焊前准备施工设备及工具

36、焊丝直径：1mm板用焊丝清理铝合金表面的氧化膜和油污,二、任务实施（MIG）,清理方法油污、灰尘（有机溶剂）氧化膜机械法硬材料（抛光、吹砂、砂轮、砂带）软材料（钢丝论、钢丝刷、刮刀）化学法（AlMg）机械+化学,二、任务实施（MIG）,铝合金清理焊前清理氧化膜步骤（化学法）用丙酮除去铝板表面油污；在室温下用5%的氢氧化钠溶液清洗2-5分钟；用冷水冲洗；在室温下用30%的硝酸溶液清洗2-5分钟；用冷水冲洗，烘干。,二、任务实施（MIG）,焊前准备安装、固定焊丝盘：,二、任务实施（MIG）,焊前准备安装焊枪导电嘴和喷嘴,二、任务实施（MIG）,MIG焊施工焊机设置：短路过渡、亚射流过渡用于薄板焊接，调整焊接电压以及电流,二、任务实施（MIG）,MIG焊施工试焊,二、任务实施（MIG）,MIG焊施工观察熔深和焊缝成形,二、任务实施（MIG）,MIG焊施工定位焊,二、任务实施（MIG）,MIG焊施工焊枪位置：尽量垂直与母材,二、任务实施（MIG）,MIG焊施工引弧：接触式引弧焊接稳定移动焊枪、防止焊枪晃动断续焊、刚性固定、反变形法等方法防止烧穿、下塌等缺陷,二、任务实施（MIG）,MIG焊施工收弧研磨焊缝焊接质量检查外观检验（VT）超声波探伤（UT）,二、任务实施（MIG）,外观检查：,