焊接铝会削弱它吗?


焊接铝与焊接钢在技术和结果上都有很大的不同。

焊接铝通常会削弱它,有几个不同的原因。主要原因是热量会影响铝的回火,如果不采取措施加以纠正,在许多情况下会导致屈服强度损失大约一半。

事实上,所有的金属在焊接时会以某种方式减弱,包括钢。要真正获得全部的力量,你需要采取一些额外的步骤。

在这篇文章中,我将分享一些焊接如何影响铝强度的例子,以及一些保持焊缝尽可能强的最佳实践。

焊接铝多少会降低其强度

为了论证,我根据信息从伊萨(世界上最大的焊接设备生产商)详细说明了铝在焊接过程中会损失多少强度。

在这个表中,我列出了最小屈服强度。这是最小允许点,当你拉它时,金属将开始疲劳和永久变形。此外,焊接的类型被比较是坡口焊接(当你焊接它从任何一方的端到端,并适当地斜面边缘前焊接)。

从本质上说,这是最坏的情况,你拉一个焊接点,你没有机械连接。

年级 基合金的屈服 产生焊接状态 产量损失
3003 h34 29 ksi 7 ksi 76%
5052 h34 24 ksi 12 ksi 50%
6061 - t6 40 ksi 18 ksi 55%

正如你所看到的,屈服强度的损失是非常显著的。

填充材料的重要性

这是一个关键的元素,以强铝焊接,这是由你来控制。

对于每一个等级的铝,你需要有一个填充物,将最大限度地提高你的焊接强度。它实际上是填充物,将帮助您的焊缝保持(相对)坚固。

当你用TIG焊铝时,不使用填料总是一个坏主意。如果没有正确的填充物,你的焊缝将会非常脆弱,非常容易开裂。

填充棒需要能够处理铝在焊缝冷却(热裂纹)时产生裂纹的趋势。化学成分是由基本材料决定的,

铝回火及其重要性

焊接铝时要考虑的一个主要因素是它是否可热处理。

为什么这很重要?

这一切都取决于热影响区(HAZ)。可热处理的合金将在HAZ中部分退火(软化),而非热处理的合金将在HAZ中完全退火。换句话说,非热处理合金更容易受到较低强度。

为了简单起见,这里有一个关于铝的普通牌号的表格,所以如果你知道牌号,你就能知道它是否受到热处理的影响。

级系列 热治疗
1 xxx 没有
2 xxx 是的
3 xxx 没有
4 xxx 没有,有一些例外
5 xxx 没有
6 xxx 是的
7 xxx 是的

换句话说,如果你有一块6061铝板你在焊接,它是可以热处理的。如果你用的是5052铝,它是不能热处理的。

铝可以通过热处理来恢复焊缝强度吗?

对这个问题的直接回答是,技术上说是的,如果它是可热处理的等级。

然而,你使用的填充物可能无法热处理。此外,热处理铝不像热处理钢那么容易。

首先,热处理需要在一个可控的熔炉中进行。它不像钢铁,你可以培养出对颜色的鉴赏力,然后用手电筒。铝不会发光,而且浸泡、爬坡时间和温度都特别麻烦。

此外,铝在热处理和人工时效过程中会有相当大的凹陷,这对于焊接来说通常是不切实际的。如果你没有这方面的经验,也很容易过度使用铝。

所以,技术上是可能的,但通常完全不现实。

应变硬化

大多数牌号的铝都是通过所谓的应变硬化来获得强度的。

就像它听起来的那样。铝被拉伸了,它变得更硬。

一般来说,这是在工厂里完成的。因为铝在“冷”时被轧制成板或棒,这将使晶粒结构对齐,使金属更坚固。

这是一个值得阅读的主题,但不是因为它涉及到焊接的主题。你通常不能仅仅因为它们的几何形状应变硬化焊接。换句话说,当它被加热到焊接温度时,应变硬化就消失了,并且你不会再得到它。

典型的铝焊接问题

这里有一些常见的问题与铝焊接,以及一个解释,为什么你得到他们。不是详尽的,但有一些常见的。

焊缝的中心出现裂纹。

这很常见。这个问题通常与凝固裂纹有关。换句话说,随着熔池凝固,小裂纹开始形成。它们通常在表面以下,一开始很难看到,但当焊缝从接缝处分裂时就很明显了。试着把更多的填充物放入池中,并确保你有正确种类的填充物,你正在焊接的等级。

HAZ周围的裂缝

这可能是由于液化开裂。这是当你在你的珠子外面有小裂缝,可以扩散到所有的地方。当MIG焊接较厚的板时,你可能会经常看到这种情况。如果你看到这个,你可能用错了金属丝。

从焊缝末端开始开裂

这很常见。这可能是由于所谓的陨石坑开裂,它发生的原因是铝冷却得太快,水坑会下沉(就像一个陨石坑),这将在焊缝中造成大量的压力。最好的方法来处理这个与TIG焊机是慢慢放开你的脚踏板,并添加额外的2或3滴填料。如果有什么,你想要你的焊缝是一点更凸的结束。

乔纳森·梅斯

在过去的14年里,我一直从事制造和维修工作。我的专业是机械加工。我管理过一个多轴数控机床车间,用于航空航天和医疗原型和合同制造。我也做了很多焊接/制造,以及特殊的工艺。亚博体育下载现在我经营着一家咨询公司,帮助别人解决制造方面的问题。

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