焊接成型知识研究.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 常用金属材料的焊接成型方法 五、非铁金属的焊接 （二）铝及铝合金的焊接 主要问题： （1）铝及铝合金表面极易生成一层致密的氧化膜（Al2O3），其熔点（2050℃）远远高于纯铝的熔点（657℃），在焊接时阻碍金属的熔合，且由于密度大，容易形成夹杂。 （2）液态铝可以大量溶解氢，铝的高导热性又使金属迅速凝固，因此液态时吸收的氢气来不及析出，极易在焊缝中形成气孔。 （3）铝及铝合金的线膨胀系数和结晶收缩率很大，导热性很好，因而焊接应力很大，对于厚度大或刚性较大的结构，焊接接头容易产生裂纹。 （4）铝及铝合金高温时强度和塑性极低，很容易产生变形，且高温液态无显著的颜色变化，操作时难以掌握加热温度，容易出现烧穿、焊瘤等缺陷。 常用金属材料的焊接成型方法 五、非铁金属的焊接 （二）铝及铝合金的焊接 焊接方法：氩弧焊、电阻焊、气焊，其中氩弧焊应用最广，电阻焊应用也较多，气焊在薄件生产中仍在采用。 为保证焊接质量，铝及铝合金在焊接时应采取以下工艺措施： （1）焊前清理，去除焊件表面的氧化膜、油污、水分，便于焊接时的熔合，防止气孔、夹渣等缺陷。清理方法有化学清理、用钢丝刷或刮刀清除表面氧化膜及油污。 （2）对厚度超过5～8mm的焊件，预热至100℃～300℃，以减小焊接应力，避免裂纹，且有利于氢的逸出，防止气孔的产生。 （3）焊后清理残留在接头处的焊剂和焊渣，防止其与空气、水分作用，腐蚀焊件。可用10%的硝酸溶液浸洗，然后用清水冲洗、烘干。 焊接缺陷与检验 （一）焊接缺陷 工件焊后在接头处存留下来的不完整性称为焊接缺陷，主要有焊接裂纹、末焊透、夹渣、气孔、焊瘤、咬边和焊缝外观缺陷等。 这些缺陷会减少焊缝有效截面，降低承载能力;产生应力集中，引起裂纹，降低疲劳强度，易引起构件破裂。 焊接缺陷与检验 第五节 焊接成形常见缺陷 （二）焊接质量检验 在焊接之前和焊接过程中，应对影响焊接质量的因素进行认真检查，以防止和减少焊接缺陷的产生；焊后应根据产品的技术要求，对焊接接头的缺陷情况和性能进行成品检验，以确保使用安全。 焊后成品检验可以分为破坏性检验和非破坏性检验两类。 破坏性检验：主要包括焊缝的化学成分分析、金相组织分析和力学性能试验，主要用于科研和新产品试生产； 非破坏性检验的方法很多，由于不对产品产生损害，因而在焊接质量检验中占有很重要的地位。 第五节 焊接成形常见缺陷 （二）焊接质量检验 常用的非破坏性检验方法： 1.外观检验 用肉眼或借助样板、低倍放大镜（5～20倍）检查焊缝成形、焊缝外形尺寸是否符合要求，焊缝表面是否存在缺陷，所有焊缝在焊后都要经过外观检验。 2 渗透探伤 该法只适用于检查工件表面难以用肉眼发现的缺陷，对于表层以下的缺陷无法检出。常用荧光检验和着色检验两种方法。 （1）荧光检验 是把荧光液（含MgO的矿物油）涂在焊缝表面，荧光液具有很强的渗透能力，能够渗入表面缺陷中，然后将焊缝表面擦净，在紫外线的照射下，残留在缺陷中的荧光液会显出黄绿色反光。根据反光情况，可以判断焊缝表面的缺陷状况。荧光检验一般用于非铁合金工件表面探伤。 （2）着色检验 是将着色剂（含有苏丹红染料、煤油、松节油等）涂在焊缝表面，遇有表面裂纹，着色剂会渗透进去。经一定时间后，将焊缝表面擦净，喷上一层白色显像剂，保持15～30min后，若白色底层上显现红色条纹，即表示该处有缺陷存在。 第五节 焊接成形常见缺陷 （二）焊接质量检验 3．致密性检验 对于贮存气体、液体、液化气体的各种容器、反应器和管路系统，都需要对焊缝和密封面进行致密性试验，常用方法如下： （1）水压试验 检查承受较高压力的容器和管道。这种试验不仅用于检查有无穿透性缺陷，同时也检验焊缝强度。试验时，先将容器中灌满水，然后将水压提高至工作压力的1.2～1.5倍,并保持5min以上,再降压至工作压力,并用圆头小锤沿焊缝轻轻敲击,检查焊缝的渗漏情况。 第五节 焊接成形常见缺陷 （二）焊接质量检验 （2）气压试验 检查低压容器、管道和船舶舱室等的密封性。试验时将压缩空气注入容器或管道，在焊缝表面涂抹肥皂水，以检查渗漏位置。也可将容器或管道放入水槽，然后向焊件中通入压缩空气，观察是否有气泡冒出。 （3）煤油试验 用于不受压的焊缝及容器的检漏。方法是在焊缝一侧涂上白垩粉水溶液，待干燥后，在另一侧涂刷煤油。若焊缝有穿透性缺陷，则会在涂有白垩粉的一侧出现明显的油斑，由此可确定缺陷的位置。如在15～30