學習任務九：鋁板的焊接學習任務九：鋁板的焊接 一、鋁板焊接的相關知識 1.鋁在車身板中的使用 （1）鋁被用于車身材料的原因 ①鋁用于車身是為了保護環(huán)境和節(jié)約能源。 ②使用鋁合金的優(yōu)點： a.由于鋁金屬質輕、耐磨、耐腐蝕、彈性好、剛度和強度高、抗沖擊性能優(yōu)、加工成型性好和再生性高等，使用鋁合金車身汽車有節(jié)能低耗、安全舒適及相對載重能力強等優(yōu)點。 b.車輛的保險杠骨架、加強梁或側防撞梁等，所使用鋁材車身足夠的強度和韌度，在發(fā)生碰撞時具有良好的吸能特性（比鋼板增加50%左右），以保護車廂內乘員的安全。車輛傳動系統(tǒng)使用鋁質構件，不但具有足夠的強度和韌度，同時還具備良好的導熱能力。 c.由于鋁合金不存在銹蝕的現(xiàn)象,故鋁合金車身的抗銹蝕能力與普通鋼制車身不可同日而語。學習任務九：鋁板的焊接 （2）鋁及其合金分類

鋁合金種類特性純鋁（1000系列）純鋁為99%以上的鋁質材料，導電性佳但強度弱。使用于家庭用品和電氣器具等。鋁銅合金(2000系列）一般稱為杜拉鋁，此種合金強度像鋼一樣，但焊接性差。使用于飛機的機身。鋁錳合金（3000系列）此種合金改善純鋁強度。使用于建材和烹飪用的平鍋、壺等。鋁硅合金（4000系列）此種合金因為加入了硅，所以抗磨損性佳。此種合金因為含有銅、錳、或鎳，所以耐熱性佳，為鍛造汽車活塞的使用材料鋁鎂合金（5000系列）在所以非熱處理鋁合金中，此種合金強度最強，且焊接性及耐腐蝕性都最好。使用于建材、船舶和汽車用熔接構材。鋁硅鎂合金（6000系列）此種合金強度強、耐腐蝕性佳且具有抗壓性。使用于建筑材料中的窗框。鋁鋅鎂合金（7000系列）此種合金在所有鋁合金中強度最強。使用于汽車和機車的車架和保險杠加強梁。學習任務九：鋁板的焊接2.鋁及鋁合金的焊接特性（1）導熱性強，（約為鋼的3～4倍），（2）鋁合金板熔點低。（3）導電率高，（電性是鋼板的3倍）。（4）氧化膜熔點高達2050℃。（5）線膨脹系數(shù)大（約為鋼的2倍），鋁合金中的錳、鎂、鋅等在高溫極易蒸發(fā)。（6）硬化收縮率是鋼的1.5倍，硬化后容易斷裂。（7）氫在鋁的液態(tài)和固態(tài)的溶解度相差20倍左右，焊縫冷卻速度過快，氫不易折出，鎢極焊接時氣孔傾向小于氣體金屬電弧焊接。（8）缺少可加工性。鋁較軟，敲擊時應當使用木錘。對于MIG焊接，100%氬氣才能進行焊接。學習任務九：鋁板的焊接3.鋁合金焊接的參數(shù)選擇及注意事項（1）MIG焊的焊接參數(shù)：焊絲直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速度、保護氣流量等。①MIG焊通常采用直流反極性聯(lián)接。②薄板焊接不開坡口或細直徑焊絲。③電弧電壓適當：電弧電壓升高，電弧長度增長，熔深變淺。④鋁合金焊接一般用較快的焊接速度，具體見表9－5。⑤MIG焊所需的氣體流量，通常在10～15L/min。

⑥焊絲的伸出長度8—15mm。學習任務九：鋁板的焊接（2）鋁合金的MIG焊注意事項：①根據(jù)板厚選擇Φ（焊絲直徑）；根據(jù)熔滴過渡形式選擇焊接電流I，最后根據(jù)I選擇合適的電弧電壓U、焊接速度V及氣體流量。②厚板可開坡口。③建議盡量選用帶脈沖的焊機。④鋁合金MIG焊時，以粗絲焊薄板。學習任務九：鋁板的焊接 4．鋁及鋁合金焊接缺陷原因分析 （1）焊縫成形差及產生原因與防治 焊縫波紋不美觀，且不光亮；焊縫彎曲不直，寬窄不一，接頭太多；焊縫中心突起，兩邊平坦或凹陷；焊縫滿溢等。 ①產生原因：焊接規(guī)范選擇不當；焊槍角度不正確；操作不熟練；導電嘴孔徑太大；焊接電弧沒有嚴格對準坡口中心；焊絲、焊件及保護氣體中含有水分； ②防止措施：反復調試選擇合適的焊接規(guī)范；保持焊槍合適的傾角；加強技能訓練；選擇合適的導電嘴徑；力求使焊接電弧與坡口嚴格對中；焊前仔細清理焊絲、焊件；保證保護氣體的純度。學習任務九：鋁板的焊接 （2）裂紋及產生原因與防治 焊縫中的裂紋是在焊縫金屬結晶過程中產生的，稱為熱裂紋，又稱結晶裂紋。其形式有縱向裂紋、橫向裂紋（往往擴展到基體金屬），還有根部裂紋、弧坑裂紋等等。裂紋將使結構強度降低。 ①產生原因：焊縫隙的深寬比過大；焊縫末端的弧坑冷卻快；焊絲成分與母材不匹配；操作技術不正確。 ②防止措施：適當提高電弧電壓或減小焊接電流，以加寬焊道而減小熔深；適當?shù)靥顫M弧坑并采用衰減措施減小冷卻速度；保證焊絲與母材合理匹配；選擇合適的焊接參數(shù)、焊接順序，適當增加焊接速度，需要預熱的要采取預熱措施。學習任務九：鋁板的焊接 （3）氣孔及產生原因與防治 鋁焊縫中的氣孔主要有表面氣孔、彌散氣孔、局部密集氣孔、單個大氣孔、根部鏈狀氣孔、柱狀氣孔等。氣孔不但會降低焊縫的致密性，減小接頭的承載面積，而且使接頭的強度、塑性降低，特別是冷彎角和沖擊韌性降低更多。 ①產生原因：氣體保護不良，保護氣體不純；焊絲、焊件被污染；大氣中的絕對濕度過大；電弧不穩(wěn)，電弧過長；噴嘴與焊件之間的距離過大；焊絲直徑與坡口形式選擇不當。 ②防止措施：保證氣體質量，適當保護氣體流量；消除氣體噴嘴處飛濺物；防止空氣流動；清理焊絲、焊件表面的油、污、銹、垢和氧化膜；保持噴嘴與焊件之間的合理距離。學習任務九：鋁板的焊接 （4）燒穿及產生原因與防治 ①產生原因：熱輸入量過大；坡口加工不當，焊件接頭間隙過大；操作姿勢不正確。 ②防止措施：適當減小焊接電流、電弧電壓，提高焊接速度；加大鈍邊尺寸，減小根部間隙；適當減小點固焊時焊點間距；調整正確姿勢。 （5）未焊透及產生原因與防治 ①產生原因：焊接速度過快，電弧過長；坡口加工不當，裝配間隙過小；焊接技術較差，操作姿勢掌握不當；焊接規(guī)范過小；焊接電流不穩(wěn)定。 ②防止措施：適當減慢焊接速度，壓低電弧；適當減小鈍邊或增加要部間隙；使焊槍角度保證焊接時獲得最大熔深，電弧始終保持在焊接熔池的前沿，要有正確的姿勢；增加焊接電流及電弧電壓，保證母材足夠的熱輸入獲得量；增加穩(wěn)壓電源裝置或避開開用電高峰。學習任務九：鋁板的焊接 （6）未熔合及產生原因與防治 ①產生原因：焊接部位氧化膜或銹未清除干凈；熱輸入不足；焊接操作技術不當。 ②防止措施：焊前仔細清理待焊處表面；提高焊提高電流、電弧電壓，減速小焊接速度；焊接時要稍微采用運條方式，在坡口面上有瞬間停歇，焊絲在熔池的前沿，提高焊工技術。 （7）夾渣及產生原因與防治 ①產生原因：焊前清理不徹底；焊接電流過大，導致電嘴局部熔化混入熔池而形成夾渣；焊接速度過高。 ②防止措施：加強焊接前的清理工作，多道焊時，每焊完一道同樣要進行焊縫清理；在保證熔透的情況下，適當減少焊接電流，大電流焊接時，導電嘴不要壓得太低；適當降低速度，采用含脫氧劑較高的焊絲，提高電弧電壓。學習任務九：鋁板的焊接 二、任務實施 1.施工程序去除舊漆膜調試焊機試焊板件定位定位焊接焊接焊縫打磨質量檢驗學習任務九：鋁板的焊接 2．對接焊接前的準備 （1）焊接安全防護與環(huán)境條件：鋁必須在無塵、干燥的環(huán)境下焊接或保存 ①個人防護。 ②環(huán)境通風但風速不能過大。 （2）施工設備及工具：碳鋼修復用的工具不能用于焊鋁，

①MIG焊設備。。打磨焊點防護用品焊機焊接作業(yè)防護用品焊接準備，防銹處理防護用品

學習任務九：鋁板的焊接 ②保護氣體。 用純氬氣作為保護氣體，氬氣是一種無色、無味和無毒的惰性氣體。幾乎不與任何金屬發(fā)生化學反應，也不溶于金屬中，密度是空氣的1.4倍，所以焊接時對電弧和熔池金屬有較好的覆蓋作用。 氣體流量：短路電弧12~15L/min；噴射和脈沖電弧15~20L/min。學習任務九：鋁板的焊接 ③焊絲選用。 a.綜合考慮母材的化學成分、力學性能和使用條件等因素，根據(jù)母材成分選用焊絲。 鋁及鋁合金焊絲選用，根據(jù)焊接工件材料牌號，選用相同焊絲材料牌號進行焊接，可以獲得優(yōu)良的焊接質量。 b.實際焊絲材料。鋁合金板系列，在車身上用得多的是鋁和鎂合金。 c.焊絲直徑。焊絲直徑是參考板厚及焊接電流來確定的。鋁及鋁合金類型焊絲選用純鋁選用純度與母材相近的焊絲鋁鎂合金選用含鎂量等于或略高于母材的焊絲鋁錳合金選用與母材成分相近的焊絲或鋁硅合金焊絲異種鋁合金選用與抗拉強度高一側的母材相近的焊絲鋁及鋁合金母材切條作填充金屬學習任務九：鋁板的焊接 （3）去除油漆和氧化膜等的清理工作。 ①坡口及其附近的