当焊接铝合金时,一些裂缝通常发生在关节。这将影响质量的铝管,铝型材等等。因此,本文将对严重裂缝的原因进行深入分析。
在铝合金焊接接头裂纹及其特点
在铝合金焊接的过程由于不同类型、属性和焊接结构的材料,不同的裂缝可以出现在焊接接头,裂缝的形状和分布特征非常复杂。根据生成的部分,他们可以分为以下两种类型的裂缝形式。
(1)焊缝金属裂纹:纵向裂缝、横向裂缝,新月裂缝,毛茸茸的裂缝或弧形裂缝,根的裂缝、微裂缝(特别是多层焊接)。
(2)在热影响区裂纹:焊趾裂纹,分层裂纹和微热熔合线附近的裂缝。裂纹生成的温度范围分为热裂纹和冷裂纹。高温热裂纹发生在焊接过程中,主要是由于合金元素在晶界的偏析或低熔点的物质的存在。
根据焊接金属的材料,形状,温度范围,热裂纹的发生主要原因也不同。热裂缝可分为3类:结晶裂纹、液化裂缝和多边形的裂缝。结晶裂纹主要产生在热裂纹。焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,剩余液体金属不能填写时间。
凝固收缩应力的作用下发生晶间裂纹或外部力量,主要发生在碳钢、低合金钢焊接,和一些铝合金与更多的杂质;液化裂纹被加热的热影响区产生收缩应力的作用下在高温晶界凝固。
在测试期间,发现当填充材料的表面没有充分清洗,仍有许多夹杂物和少量的毛孔焊接后的焊缝。三组的测试,由于焊接填充材料是铸造结构,和夹杂物是高熔点物质,它仍将存在于焊缝焊后;
此外,铸件结构相对稀疏,有很多洞,很容易吸收组件包含水晶水和油的质量,将成为在焊接过程中产生气孔的因素。当焊接拉应力下,这些夹杂物和毛孔经常成为诱导微裂隙的关键地点。
通过显微镜进一步观察显示,有一个明确的趋势这些夹杂物和pore-induced微裂隙彼此相交。然而,它仍然是很难判断夹杂物的危害主要表现为应力集中源诱导裂缝,或主要表现为脆性阶段诱导裂缝。
此外,人们普遍认为,毛孔在铝合金焊缝没有显著影响焊缝金属的抗拉强度。裂缝的现象。
毛孔引起的微裂纹的现象是否只是一个次要的现象或的一个主要因素导致焊缝的抗拉强度急剧降低,也需要进一步的研究。
预防措施为铝合金焊接裂缝
根据热裂纹的机制在铝合金的焊接,可以从两个方面改进冶金因素和工艺因素减少在铝合金焊接热裂纹的可能性。
的冶金因素,防止晶间热裂纹在焊接过程中,主要通过调整焊缝金属系统或添加填充金属的修饰符。调整焊接缝系统的重点,从抗裂性的角度来看,是控制适量的易熔共晶和狭窄的结晶温度范围。
由于铝合金是典型的共晶合金,最大裂纹倾向对应于“最大”合金的凝固温度范围,和少量的共晶的存在总是增加了凝固裂纹倾向。元素内容超过裂纹倾向最大的合金成分,会发生“愈合”效应。
作为修饰符,微量元素,如钛、锆、V,和B被添加到填充金属,以提高塑性和韧性精制谷物和防止焊接热裂纹。,取得了成果。图3显示了抗裂性试验结果的al - 4.5%毫克焊丝与改性剂添加条件下刚性搭接角焊缝。
Zr添加在测试为0.15%,和Ti + B是0.1%。可以看出添加Ti和B同时可以显著提高抗裂性能。
共同特征的元素,如钛、锆、V, B,助教是它们能与铝形成一系列的包晶反应形成难熔金属化合物3钛、铝3锆、Al7V,铝青铜2,艾尔。3助教,等等)。这么小的耐火材料颗粒可以成为发酵凝固核液态金属凝固时,从而产生晶粒细化的影响。
过程的因素,主要是焊接规范、预热、接头形式、焊接顺序,这些方法都是基于解决焊接裂纹焊接应力。焊接工艺参数影响凝固过程和微观结构的不平衡状态的凝固过程,也影响应变增长率在凝固过程中,从而影响裂缝的产生。
集中热能的焊接方法是有利于快速焊接过程,可以防止粗糙的柱状晶体的形成有很强的方向性,从而提高抗裂性能。使用一个小的焊接电流和减慢了焊接熔池的速度可以减少过热,提高抗裂性能。
焊接速度的增加促进了焊接接头应变速率的增加,从而增加热裂纹的倾向。可以看出,增加了焊接速度和焊接电流的增加促进裂纹倾向。在铝结构的装配和焊接,焊缝不受到巨大的刚性,分段焊接等措施、预热、或适当减少焊接速度可采用的过程。
通过预热,试样的相对扩张可以做得更小,可以减少焊接应力因此,和压力可以减少脆性温度范围;尝试使用对接焊开槽和小缺口,并避免使用十字形关节和定位不当,焊接顺序。
当焊接完成后或中断,坑应该填写一次,然后是热源应该删除,否则,它将很容易引起坑裂缝。5000系列合金多层焊接接头的焊接、微裂隙往往是由于局部融化产生晶间,所以下一层焊缝的热输入必须被控制。
根据测试本文对铝合金的焊接,贱金属的表面清洗和填充材料也是非常重要的。包含材料的焊接将成为裂纹源和焊接性能的下降的主要原因。
