鋁合金的應(yīng)用十分廣泛,分為冷作強(qiáng)化和熱處理強(qiáng)化兩大類。鋁合金點(diǎn)焊的焊接性較差,尤其是熱處理強(qiáng)化的鋁合金。其原因及應(yīng)采取的工藝措施如下:
(1)電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率較高 必須采用較大電流和較短時(shí)間,才能做到既有足夠的熱量形成熔核;又能減少表面過(guò)熱、避免電極粘附和電極銅離子向純鋁包復(fù)層擴(kuò)散、降低接頭的抗腐蝕性。
(2)塑性溫度范圍窄、線膨脹系數(shù)大 必須采用較大的電極壓力,電極隨動(dòng)性好,才能避免熔核凝固時(shí),因過(guò)大的內(nèi)容拉應(yīng)力而引起的裂紋。對(duì)裂紋傾向大的鋁合金,如LF6、LY12、LC4等,還必須采用加大鍛壓力的方法,使熔核凝固時(shí)有足夠的塑性變形、減少拉應(yīng)力,以避免裂紋產(chǎn)生。在彎電極難以承受大的定鍛壓力時(shí),也可以采用在焊接脈沖之后加緩冷脈沖的方法避免裂紋。對(duì)于大厚度的鋁合金可以兩種方法并用。
(3)表面易生成氧化膜 焊前必須嚴(yán)格清理,否則極易引起飛濺和熔核成形不良(撕開(kāi)檢查時(shí),熔核形狀不規(guī)則,凸臺(tái)和孔不呈圓形),使焊點(diǎn)強(qiáng)度降低。清理不均勻則將引起焊點(diǎn)強(qiáng)度不穩(wěn)定。
基于上述原因,點(diǎn)焊鋁合金應(yīng)選用具有下列特性的焊機(jī):
1)能在短時(shí)間內(nèi)提供大電流;
2)電流波形最好有緩升緩降的特點(diǎn);
3)能精確控制工藝參數(shù),且不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響;
4)能提供價(jià)形和馬鞍形電極壓力;
5)機(jī)頭的慣性和摩擦力小,電極隨動(dòng)性好。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用的多為300-600KVA的直流脈沖、三相低頻和次級(jí)整流焊機(jī),個(gè)別的達(dá)到1000KVA,均具有上述特性。也有采用單相交流焊機(jī)的,但僅限于不重要工件。
點(diǎn)焊鋁合金的電極應(yīng)采用1類電極合金,球形端面,以利于壓固熔核和散熱。
由于電流密度大和氧化膜的存在,鋁合金點(diǎn)焊時(shí),很容易產(chǎn)生電極粘著。電極粘著不僅影響外觀質(zhì)量,還會(huì)因電流減小而降低接頭強(qiáng)度。為此需經(jīng)常修整電極。電極每修整依次后可焊工件的點(diǎn)數(shù)與焊接條件、被焊金屬型號(hào)、清理情況、有無(wú)電流波形調(diào)制,電極材料及其冷卻情況等因素有關(guān)。通常點(diǎn)焊純鋁為5-10點(diǎn),點(diǎn)焊LF6,LY12時(shí)為25-30點(diǎn)。
防透鋁LF21強(qiáng)度低,延性后,有較好的焊接性,不產(chǎn)生裂紋,通常采用固定不變電極壓力。硬鋁(如LY11、LY12),超硬鋁(如LC4、LC5)強(qiáng)度高、延性差,極易產(chǎn)生裂紋,必須采價(jià)形曲線的壓力。但對(duì)于薄件,采用大的焊接壓力或具有緩冷脈沖的雙脈沖加熱,裂紋也不是不可避免的。
采用價(jià)形壓力時(shí),鍛壓力滯后于斷電的時(shí)刻十分重要,通常是0-2周。鍛壓力加得過(guò)早(斷電前),等于增大了焊接壓力,將影響加熱,導(dǎo)致焊點(diǎn)強(qiáng)度降低和波動(dòng)。鍛壓力加得過(guò)遲,則熔核冷卻結(jié)晶時(shí)已經(jīng)形成裂紋,加鍛壓力已無(wú)濟(jì)于事。有時(shí)也需要提前于斷電時(shí)刻施加鍛壓力,這是因?yàn)殡姶艢忾y動(dòng)作延遲,或氣路不暢通造成鍛壓力提高緩慢,不提前施加不足以防止裂紋的緣故。
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