第五节：铝及铝合金焊接缺陷与检验铝及铝合金焊接时，由于其特殊的物理和化学特性以及焊接过程操作的难度，容易出现焊接缺陷。作为焊工，必须了解焊接缺陷产生的原因，掌握防止和消除焊接缺陷的对策和方法，才能实现保证焊接质量、制造优良焊件的目的。
相比钢铁的焊接，铝及铝合金焊接缺陷也存在同样多的种类，导致缺陷产生的原因也更复杂。铝及铝合金焊接缺陷主要为未熔合、气孔、下塌、热裂纹、夹杂等。
一、未熔合
1.导致产生未熔合的原因
未熔合通常表现为焊丝熔化、母材未熔化或是同一焊缝上一侧母材熔化、另一侧母材未熔化而形成的焊接接头。
铝及铝合金的导热系数大，约是钢的2～3倍；其比热也很大。这样，要使铝及铝合金接头熔化后焊到一起，必须使用能量集中、功率大的热源。在焊接方法确定的条件下，结构的形状、尺寸、位置、表面状态的差异，以及焊工操作的熟练程度都可以产生未熔合的缺陷。未熔合的产生与焊件的坡口形状和焊接规范有很大关系。尤其当采用MIG焊进行厚板多层焊时，常常会在图2-5-1所示的部位产生未熔合，即：
图2-5-1MIG多层焊时易产生未熔合的典型情况
a一坡口侧面的未熔合b一清根后的焊道根部未熔合
（1）在焊根或第二层焊道以下的坡口面上，由于焊接规范的变化而产生未熔合。
（2）清根处理后在封底焊的根部焊道金属中产生未熔合。
焊接规范对产生未熔合的影响，首先取决于焊件的坡口根部形状和尺寸，焊接电流的影响也很大。通过对厚度为50 mm的板材在不同大小坡口根部半径和焊接电流下产生未熔合的影响的研究可知：未熔合随坡口根部半径和焊接电流的增大而减小。U形坡口比V形坡口产生未熔合的可能性要小，横焊时的实测结果是这样，立焊时也可以得到同样的结果。电弧电压对产生未熔合的影响没有焊接电流和坡口根部半径变化对其的影响那么明显。
焊接电流对焊缝熔深的影响非常直接，熔深随坡口根部半径和焊接电流的增大而增
大。通过用断面检验法我们掌握了未熔合与熔深的关系。当熔深小于1 mm时，很容
易产生未熔合；当熔深大于l mm时，则不产生未熔合。所以，为了防止产生未熔合的
现象，必须选择能够保证熔深达lmm以上的焊接电流。
还有几种情况要注意防止产生未熔合的现象：
（1）结构形状复杂，会进一步增加结构本身的储热能力。、使得原有的焊接热源的
比功率下降，导致未熔合。
（2）如果接头的尺寸不一致，尺寸较小（板厚较薄）的一侧熔合好，则另一侧易
产生未熔合。
（3）平焊与仰焊时，焊缝表面如未经去膜处理；也都会造成未熔合的缺陷。
2.防止和消除未熔合缺陷的措施
未熔合缺陷在铝及铝合金焊接中极易发生。未熔合俗称假焊；不易被发现。未熔合
的缺陷使接头抗拉强度下降，而且还会引起应力集中，是一种非常危险的焊接缺陷。
通常，厚度小于6mm的铝及铝合金板产生未熔合缺陷的现象较少。对厚板、坡口
根部窄的焊缝要特别小心产生来熔合缺陷。
注意：通过调节焊接电流能够消除未熔合，但有时会造成假象，表面上似乎熔合了，
实际上仍可能存在未熔合。
防止和消除未熔合缺陷的措施应针对其产生的原因。除了首先在设计上考虑以外，
焊工可采取的相应措施有：
（1）严格清理工件表面。
（2）厚板或大型铝及铝合金结构采取适当预热。
（3）对厚板或大型铝及铝合金结构加大焊接线能量；降低焊接速度或增加电弧在坡口两侧的停留时间。
（4）改变焊接角度。
（5）有条件时使用工装来改变焊接位置：平焊位，平角、焊位好；船形位最佳；对较厚板焊缝采用较小坡度的爬坡焊更佳。
3.对未熔合缺陷的处理
发现焊缝出觋未熔合的缺陷，必须先使用机械的方法清除：
（1）钢制扁铲铲除。
（2）电动或风动铲铲除。
(3)用电动或风动铣削工具清除。
然后对焊缝进行仔细的清理，如毛刺、尖角等，再根据产生缺陷的原因，调整工艺，采取相应措施进行修复。
二、气孔
气孔是铝及铝合金焊接时较难根除的缺陷之一。气孔不但降低接头的强度，对有致密性要求的结构是致命的缺陷。
1.产生气孔的原因
气孔的生成机理是很复杂的。但大量的实验研究已证明：铝及铝合金焊接时产生的属氢致扩散气孔。由于铝及铝合金的物理本质特征，使得它们在液态时可熔解相当量的氢，而在固态时几乎不能熔解。在接头熔池的结晶和冷却过程中氢无法及时逸出，而残留在焊缝内形成气孔。
产生气孔的最重要原因是氢的存在。一般认为氢的来源有以下几个方面：
（1）在焊材和母材中溶解的氢。
（2）焊材和母材表面的氧化膜、油污、水分等。
（3）保护气氛中的氢和水分。
(4)在保护条件不完善时卷入电弧气氛中的空气所带有的氢和水分。
2.焊接规范对产生气孔的影响和相应对策
焊接规范对产生气孔的影响已有很多研究成果。一般认为，影响气孔生成的直接原因和间接原因以及防止和减少气孔的对策有以下几点：
(1)焊接方法
就焊接方法而言，TIG焊比MIG焊产生的气孔要少。生产经验和实验都证实了这点
(2)焊接电流、电弧电压和焊接速度
由于焊接熔池的冷却速度取决于焊接电流、电弧电压和焊接速度，所以，气孔的数量与焊接电流、电弧电压和焊接速度有很大关系。实验表明：气孔随电弧电压增高而增多，随焊接电流的增大而减少。这是因为焊接电流增大即是焊接热输入增大，这会使焊接熔池的冷却速度变慢。焊接速度对气孔的生成也是有影响的。在一定焊接速度范围内，气孔随焊接速度的增大而增大；但焊接速度进一步增大，气孔反而减少。这是因为结晶速度增大，气泡来不及扩大，也就不能形成气孔；或者即使形成了气孔，也可能由于其尺寸过小而被挤碎以至检验不出来。但在实际生产的焊接工艺中，都不采用产生气孔量少的那种极端的焊接规范，而主要采用中等焊接热输入量的容易产生气孔的焊接规范，当然就难以避免产生气孔的问题。
(3)保护气体的种类、纯度或流量
采用纯氦比采用纯氩作保护气体产生气孔的量要少；采用Ar35%+He65%的混合气比采用纯氩作保护气体产生气孔的量也要少。所以，厚板结构、重要结构、对气孔有特殊要的结构就应该采用纯氦或采用Ar35%+He65%的混合气体作保护气体。保护气体的流量与气孔的关系是随焊接速度而改变的。在一定的焊接速度下，某一流量下的气孔数量最少，低于或超过这一流量，都会导致气孔数量增多。
(4)焊材和母材的表面处理状态
这里主要是指焊材和母材表面的清洁度和干燥度。
(5)焊件坡口和接头的形状
关于焊接位置、坡口和接头的形状、焊缝间隙对气孔生成的影响，长期以来已取得相当一致的意见。横焊比平焊容易产生气孔；焊缝间隙大的比间隙小的产生气孔的数量要少，U 形坡口比V形坡口对防止气孔产生要好。
(6)喷嘴的形状、大小和焊枪的角度
喷嘴的形状应根据焊缝的形状和位置来选择；喷嘴的大小取决于板厚和焊接规范；焊枪的角度要注意调整。
（7）环境温度、湿度以及自然风
潮湿的环境下是不利于铝及铝合金焊接的，会产生大量的气孔，必须加以改变；自然风等空气流动会影响保护气氛的效果，必须注意防止。
（8）其他原因
对有些焊缝采用清根处理的方法是减少气孔的有效措施。合理的预热效果、正确的焊接方向对防止和减少气孔都是很有帮助的。
3.防止和消除气孔缺陷的措施
铝及铝合金焊接气孔缺陷产生的原因很复杂，要想完全避免或根除是非常困难的。目前，我们只能从设计、工艺等方面来采取措施进行控制。
(1）在设计上尽量减少容易产生气孔的焊接形式
1)减少容易产生气孔的横焊和仰焊位置的焊接接头。
2)保证能够进行正常焊接操作。避免出现难以操作的焊接位置或形状复杂的焊接部位。
(2)确定适宜的工艺方法和焊接规范
1)根据母材和焊接位置的具体情况认真确定焊接规范。
2)焊前处理程序细致到位（除油污、灰尘、清除氧化膜等）。
3)起弧、收弧部位的处理方法（保护气体的预吹、滞后停气，采用引、熄弧板，接头处理技术）合适。
(3)加强焊接过程的管理
1)母材和焊材的管理。
2)焊接设备和工具的日常检查。
3)焊前处理后到焊接之前的坡口保护。
4)环境的湿度、清洁度和风等方面的控制。
(4)及时、迅速反馈焊接过程中的气孔状况
1)操作初期确定有无气孔产生。
2)出现气孔要及时查明原因，采取改进措施。
这里应该指出，焊工、检验员、工程技术人员之间的配合，首检、自检和互检的把关对防止气孔缺陷的产生是很有作用的。
(5)其他方面
1)注意焊材和母材表面的氧化膜、油污、水分的清理。
2)空气湿度对电弧气氛的影响。
3)流动气体（如风）对保护气氛稳定性的影响。
、4)施焊过程中尽量不做横摆，保持运条稳定。
5)对气体保护焊注意停气应有滞后时段。
6)焊接工艺上可采取适当预热，增大线能量，增加高温停留时伺，改变电源极性，使用脉冲焊或在保护气体中加入适量的氧气或二氧化碳气等措施。
4.对气孔缺陷的处理
单个大气孔或密集型气孔群或影响结构性能的气孔都必须被铲除，焊件要重焊。具体方法应根据产品图样及相关技术要求来确定。
三、热裂纹
1.焊接裂纹的分类
铝及铝合金焊接接头中的焊接裂纹，根据其产生的部位和形态可分为：
（1）焊道金属中的裂纹
纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、发状或弧状裂纹、焊根裂纹和显微裂纹。
（2）热影响区的裂纹
焊趾裂纹、层状撕裂和熔合线附近的显微裂纹。
2．热裂纹
由于铝及铝合金焊接接头中的焊接裂纹，主要是由晶界上的合金元素的偏析或低熔点物质的集聚加上热应力的作用而产生的，所以常称为热裂纹。热裂纹主要是焊缝金属凝固裂纹，也可在近缝区产生液化裂纹，尤其是高强度铝合金焊接时最为常见。
热裂纹的产生机理为：
（1）铝及铝合金线膨胀系数大，是钢的2倍。其在拘束条件下会造成较大的焊接应力。
（2）铝及铝合金是典型的共晶型合金，热裂敏感性随液-固相线温度区间的增大而增大，当合金中有低熔共晶体或有杂质作用时，热裂倾向会增大。
（3）当杂质较多时，其低熔共晶物增加，晶界容易产生并存有低熔共晶薄膜，更增大热裂倾向。
可以认为，合金成分对热裂纹的影响最大。根据研究结果，铝-镁合金系列焊缝金属中的镁含量与裂纹的关系是：当镁含量在1%～2%，的范围内时，产生热裂纹的可能性最大。与焊接裂纹长度峰值区相对应的合金元素的含量，因合金元素的种类而不同，其值约为：
2000系列合金：w(Cu)=1～3%
4000系列合金：w(Si)=0.6～0.8%
5000系列合金：w(Mg)= Mgl～2%
6000系列合金：w(Mg)=2%，w(si)=1%
经验表明，常用合金的抗裂纹能力按下列顺序增加：2000系列（铝-铜）合金、7000 系列（铝-锌-镁-铜）合金、6000系列（铝-镁-硅）合金、7000系列（铝-镁-锌）
合金。而1000系列（工业纯铝）、3000系列（铝-锰）合金、4000系列（铝-硅）合金和5000系列（铝-镁）合金的焊接性能良好，都不易产生裂纹。
3.防止和消除裂纹缺陷的措施
热裂纹是不允许存在的焊接缺陷，必须杜绝。根据热裂纹敏感性的影响因素，我们可以通过改变焊接方法，调整工艺参数，匹配母材与焊材的合金成分，降低接头的拘束等措施来防止。
（1）防止裂纹产生的最主要的措施是选材
一般说来，在基体金属中，添加铜的合金的裂纹敏感性较高，镁、锌和硫等合金元素也有不同程度的影响。经验表明，对镁含量低的基体金属采用镁含量高的焊接材料（如5183、5356、5556等），是降低裂纹敏感性的有效办法。另外，通过添加微量元素(如Ti、Ti+B、Zr)来细化晶粒也可显著地减少裂纹。
（2）在设计和工艺上的考虑
如果焊道薄，焊缝根部间隙大的接头容易产生纵向裂纹。此时应增加熔敷金属量（减小焊接速度或增大焊接电流），并采用降低拘束应力的焊接顺序。另外，对带永久性焊接衬垫的焊缝，一般来说采用先设置反变形或在衬垫上加工沟槽的方法，均能防止产生焊根（焊缝根部）裂纹，如图2-5-2所示。
图2-5-2带永久衬垫的焊缝的焊根裂纹及其防止方法
我们知道，弧坑裂纹是以最后凝固区为中心而产生的，因此息弧时必须处理弧坑。当焊枪停止运动时，应使电弧继续燃烧，待弧坑填满之后息弧。当进行连续焊时，要养成先清理弧坑或接头而后进行连续焊的习惯。
4.热裂纹的处理
(1）对于已经出现的热裂纹则必须全部铲除重焊。
(2)处理方法可参照未熔合缺陷的处理方法进行。
(3)值得注意的是处理完后，应确认裂纹全部清除再开始焊接。
四、其他缺陷
1.下塌或焊穿
铝及铝合金焊接时，颜色无明显变化，没有实践经验很难判断熔池温度，往往导致焊缝下塌甚至烧穿。这在薄板焊接和使用气焊或TIG焊时易发生
该缺陷影响接头美观，导致应力集中，增大焊接工作量，要注意防止。
防止和消除下塌和焊穿缺陷的措施有以下几点：
（1）焊缝背面加衬垫。
（2）焊接时不断地用焊丝划拨焊接处母材表面，注意温度变化，随时注意调整焊枪角度。
（3）注意焊接规范的控制，尤其是焊接电流不宜过大。
（4）注意熔池的形状和大小，防止高温侍留时间过长。
2．夹杂
铝与氧的亲和力很大，在高温作用下，极易在短时间内形成熔点高、致密的Al2O3薄膜，阻碍金属间的良好熔合，同时又极易造成夹杂。
使用TIG焊时如果焊接电流过大，会导致钨极严重过热而熔入焊缝产生夹钨；或者因钨极太靠近熔池而导致夹钨。
铝及铝合金焊缝夹杂，不仅仅会降低接头强度，更重要的是会使焊缝金属脆化，焊缝极易产生裂纹。
防止和消除夹杂缺陷的措施是：
（1）焊接前应仔细清理母材、焊材表面的氧化物。
（2）焊接过程中注意熔池和焊缝的热态保护。
（3）使用TIG焊时，要注意钨极与熔池之间的距离；控制焊接电流，防止钨极的熔化造成焊缝局部夹钨形成夹杂。
3.其他
铝及铝合金焊接还存在接头软化，接头导电性、耐蚀性下降等缺陷。这些缺陷一般是观察不出来的，必须借助试验手段来确定。
五、焊接缺陷的检验
焊接缺陷的检验分为破坏性检验和无损检验两种。对于试板焊缝的内在质量常用破坏性检验来确定；而铝及铝合金焊接产品缺陷通常使用无损检验来确定。这皇主要介绍无损检验。
无损检验常用方法为：
（1）外观检查。
（2）渗透探伤。
（3）射线探伤。
（4）超声波探伤。
（5）耐压检验（水压检验）。
（6）密封性检验（气压检验、真空检验或采用氨气检验）
1.外观检查
外观检查是根据相关质量标准来检查焊接结构的外部质量是否合乎标准的检验，是一项重要的必不可少的检验步骤。
外观检查的内容通常包括：
（1）焊缝的宽窄差、余高以及表面成形等。
（2）焊接咬边、裂纹、气孔、未熔合、焊瘤等。
（3）焊接接头错边量、角变形量。
（4）零件或结构的变形、最终尺寸。
外观检查一般是使用诸如焊缝测量器、平尺等工具，利用目测手段进行。对重要焊
缝也常常使用3～5倍放大镜进行检测。
2.渗透探伤
渗透探伤是铝及铝合金焊接接头表面缺陷的最主要和最重要的检查方法。渗透探伤又称荧光着色检验，它适用于不能或不方便进行射线探伤或超声波探伤的焊接接头和焊接结构。
3.射线探伤
射线探伤是重要的铝及铝合金焊接接头和焊接结构无损检验及其质量控制的检验方法，目前应用最多。
4.超声波探伤
超声波探伤是铝及铝合金焊接接头和焊接结构无损检验及其质量控制的另一种检验方法。一般认为，对于铝及铝合金焊接接头未熔合等表面缺陷，超声波探伤比射线探伤的检测灵敏度还要高。
焊接金相 铝合金钎焊缺 陷 哈尔滨焊接研究所金相室(150080) 于 捷 孙秀芳 郭力力 山东省淄博学院机电系(255091)姜 英 焊接方法 钎焊 母 材 L F3铝合金 焊 材 铝硅及铝硅镁钎料 图1 钎缝中各种缺陷 (50×)2/3图2 钎缝发生轻微溶蚀现象 400× 会)已在2000年1月巴黎会议上取消。两者原有职能 全部移交给IAB B组(实施与授权)。 EWF Committee2,3和IIW Commission今后只能 从事IIW IAB还没有的项目开发工作。 被IIW接受的培训规程在大约五年内将同时印制 EWF和IIW文件号。培训规程中规定了IIW和EWF 证书等效。同时,由于EWF人员资格仍被许多欧洲标 准采用,EWF证书在一定时期有很高的市场价值,所 以EWF证书仍将继续发放约五年。 1.4 授权的国家团体Authorised National Body(ANB) ANB是Authorised National Body(授权的国家团 体)的缩写,是指由IIW授权的在某一IIW成员国实施 IIW人员资格认证体系的唯一合法机构。其作用是: (1)评估和验收培训机构,批准授权的培训机构 (A TB)按照IIW规程举办各类培训课程; (2)进行考试; (3)颁发各类焊接人员的资格证书并管理焊接人 员档案。 一个IIW成员国只能有一个ANB。某个成员国 的ANB如果要在其它无ANB国家开展IIW课程,应 受到代表该国的国家焊接学会的邀请,在课程培训中, 必须解决语言障碍的问题。 根据EWF和IIW之间的协议,1999年,19个 EWF的ANB自动成为IIW的ANB。我国于2000年 1月取得欧洲以外的第一个ANB资格,美国、日本和澳 大利亚已于2001年1月召开的IAB B组巴黎工作会 通过,成为正式的ANB。到2001年1月底为止,已正 式授权下列国家的ANB组织:奥地利、比利时、中国、 克罗地亚、捷克、丹麦、芬兰、法国、德国、匈牙利、意大 利、荷兰、挪威、波兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛伐克、斯 洛维尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、英国、美国、澳大利亚和 日本,共计25个。 加拿大计划在2002年末进行验收,俄罗斯、乌克 兰和南斯拉夫已向IIW提出了申请。(未完待续) ? 5 4 ?焊接 2001(6)
铝及铝合金焊接施工工艺标准 1 适用范围 本工艺标准适用于铝及铝合金的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接。 2 施工准备 2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外，还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定。 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准 《铝及铝合金轧制板材》GB/T-3880-1997 《铝及铝合金热挤压管》第一部分：无缝圆管GB/T4437.1-2000 《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T6893-2000 《铝及铝合金焊丝》GB/T10858 《铝及铝合金焊接管》GB/T10571 《铝制焊接容器》JB/T4734-2002 2.2 材料 2.2.1 一般规定 工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告，并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝，母材和焊丝应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。当选用国外材料时，其使用范围应符合相应标准的规定，并应有该材料的质量证明书。 2.2.2 母材 2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定。 2.2.2.2 当对母材有特殊要求时，应在设计图样或相应的技术条件上标明。 2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用，必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件，并对改动部位作详细记载。 2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用。 2.2.3 焊接材料 2.2. 3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定。 2.2. 3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素，并应符合下列规定。（1）焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝。 （2）焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝。 （3）焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝。 （4）异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝 2.2. 3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定。 2.2. 3.4 手工钨极氩弧焊电极应选用铈钨极，也可选用钍钨极，施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径。
铝合金型材基本知识讲座 第一章概论 一. 中国铝型材发展状况 根据资料表明，到2005年底我国现有铝型材加工企业650多家，其中登记注册的有470多家。去年生产铝型材350多万吨，其中建筑型材280多万吨，出口铝型材30多万吨，产量为世界第一。 目前和世界发达国家存在的差距： 1.挤压机多，全国有2000多台大吨位，高水平的少 2.产量结构不合理，中低档多，高档的少 3.企业多，但规模大的少 4.工业型材少，仿制的多，创新的少。 所以说我们只是挤压大国，而不是强国。出口最多的是观点金桥，产能最大的是深圳华加日，产量最大的是广东兴发，总生产能力最大的是亚洲铝厂随着中国建筑业及房地产持续健康的发展，建筑铝型材在中国的铝挤压行业中仍然会高居首位。2004年中国竣工的建筑工程中有门窗1.5亿m2和幕墙2000万m2。中国2000年制定“小康”目标的人均居住面积指标是35m2／人，现在只达到20m2／人。再有中国房地产建筑投资每年是以20％的速度在增长，每年竣工建筑面积20亿m2，约7亿m2的乡镇建筑，7亿m2的城市建筑，7亿m2的公共设施建筑，全国还有已有建好的建筑面积约400亿m2，每年会有10％的改造，中国整个建筑业的市场潜力很大。 另外目前我国工业铝型材的比例不到30％，和发达国家相比还有很大差距和发展的空间。如果把工业铝型材的生产技术提高，市场进一步开拓，据行家分析，我国的铝型材还有50年的发展势头，前景非常看好。 二. 经阁铝材在全国同行业的影响和地位 在全国铝型材加工企业中，年产量在1万吨以下的为小型企业，年产量1—3万吨的为中型企业，年产量3万吨以上的为大型企业。全世界年产量在5万吨以上的企业有36个，而我国就有15个。作为年产量6万吨以上的经阁铝材，无疑属于大型铝型材加工企业。而现代化的设备和自动化的操作，以令行内专家羡慕不已。各种资料表明，经阁铝材目前已骄傲地迈入了全国铝型材行业10强。三．型材的基本要求： 1.外观质量 2.化学成分 3.力学性能 4.尺寸偏差 5.表面性能 四．经阁铝材的品牌优势 1. 我们拥有一流的设备 a. 熔铸车间： 25吨倾斜式熔炼炉由英国黑格慕林公司制造，能降低能耗和金属烧损。 在线处理装置，能保证铝熔体的纯净度。 液压铸造机能保证铸造的平稳，铸棒的表面质量和弯曲度。
铝合金焊接缺陷分析及预防 1、焊缝尺寸不符合要求 主要是指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头的强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中，还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接电流过大或过小，运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 2、咬边 由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凹陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小，减弱了焊接接头的强度，而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能造成在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因主要有操作方式不当，焊接规范选择不正确，如焊接电流过大、电弧过长、焊条角度不当等。咬边超过允许值应予以补焊。 3、焊瘤 焊接过程中，熔化的金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减小，严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时产生，焊缝间隙过大，焊条角度和运条方法不正确、焊条质量不好、焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。 4、烧穿 焊接过程中，熔化的金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿，焊接过程不能继续进行，是一种不能允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大焊接速度过低、坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口尺寸，确保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊接可采用加铜板或焊剂垫等办法防止熔化金属下塌及烧穿。手工电弧焊接薄板时，可采用跳弧焊接法或续灭弧焊接法。 5、未焊透 焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透，未焊透常出现在单面焊的根部和双面焊的中部。未焊透不仅使焊接接头的机械性能降低，而且在未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后会引起裂纹。未焊透的原因是焊接电流过小，焊接速度太快、焊条角度不当或电弧发生偏吹、坡口角度或对口间隙太小、焊件散热太快、氧化物或焊渣等阻碍了金属间充分的熔合等。凡是造成焊条金属和基本金属不能充分熔合的因素都会引起未焊透的发生。 防止未焊透的措施包括：1）正确选择坡口形式和装配间隙，并清除掉坡口两侧和焊层间的污物及熔渣；2）选用适当的焊接电流和焊接速度；3）运条时应随时注意调整焊条的角度，特别是遇到磁偏吹和焊条偏心时，更要调整焊条角度，以使焊缝金属和母材金属得到充分熔合；4）对导热快、散热面积大的焊件，应采取焊前预热或焊接过程中加热的措施。 6、未熔合 未熔合指焊接时，焊道与母材之间或焊道之间未完全熔化结合的部分；或指点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分。 未熔合的最大危害大致与未焊透相同。产生未熔合的原因有：焊接线能量太低、电弧发生偏吹、坡口侧壁有锈垢和污物、焊层间清渣不彻底等。 7、凹坑、塌陷及未焊满
焊接工艺基本知识 1什么是焊接接头？它有哪几种类型？ 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。
2什么是坡口？常用坡口有哪些形式？ 根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。 坡口的形式由 GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的：常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形 坡口、带钝边单边V形坡口等，见图2。
⑴坡口面焊件上所开坡口的表面称为坡口面，见图3。
⑵坡口面角度和坡口角度焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度，两坡口面之间的夹 角称为坡口角度，见图4。
开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度；开双面对称坡口时，坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度（或坡口面角度）应保证焊条能自由伸入坡口内部，不和两侧坡口面相碰，但角度太大将会消耗太多的填充材料， 并降低劳动生产率。
⑶根部间隙焊前，在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时，能保证根部可以焊透。因此，根部间隙太小时，将在根部产生焊不透现象；但太大的根部间隙，又会使根部烧穿，形成焊瘤。 ⑷钝边焊件开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿，但钝边值太大，又会使根部焊不透。 ⑸根部半径 U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间，使焊条能够伸入根部，促使根部焊透。 4试比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点？ 当焊件厚度相同时，三种坡口的几何形状见图5。
一、焊接基础知识 1、点焊是焊件装配成搭接接头，并压紧在（两电极）之间，利用（电阻热）熔化母材金属，形成焊点的电阻焊方法。 2、点焊具有（大电流）、（短时间）、（压力）状态下进行焊接的工艺特点。 3、点焊方法按供电方向和一次形成的焊点数量分为（双面单点焊）、（单面双点焊）、（单面单双点焊）、（单面单点焊）、（双面双点焊）和（多点焊）等。 4、点焊的热源是（电阻热）。 5、焊接区的总电阻由（焊件与焊件之间的接触电阻）、（焊件与电极之间的接触电阻）和（焊件本身的内部电阻）等组成。 6、电阻焊分为（点焊）、（凸焊）、（缝焊）和（对焊）等焊接方法。 7、电阻焊是焊件组合后通过电极施加（压力），利用（电流）通过接头的接触及临近区域产生的电阻热进行焊接的方法。 8、凸焊主要用于（螺母）、（螺栓）与板件之间的焊接。 9、点焊的主要焊接参数有（焊接电流）、（焊接时间）和（电极压力）。 10、点焊焊点的八种不可接受缺陷：（虚焊）、（裂纹）、（烧穿）、（边缘焊）、（位置偏差）、（扭曲）、（压痕过深）和（漏焊）。 11、混合气体保护焊最大气孔直径不能超过（1.6mm）。 12、混合气体保护焊同一条焊缝上在（25mm）内所有气孔的直径之和不能大于（6.4mm）。 13、混合气体保护焊焊缝上相邻两个气孔的间距须（大于）最小气孔的直径。 14、焊点质量的检查方法分为（非破坏性检查）和（破坏性检查）。 15、非破坏性检查方法分为（目视检查）和（凿检）。 16、凿检时，凿子在离焊点（3—10mm）处插入至一定深度。 17、凿检时，凿子插入的深度与被检查焊点（内端平齐）。 18、凿检频次每班不少于（3）次。 19、当焊点位置超过理论位置（10mm）时不合格焊点。 20、焊枪需与焊件表面垂直，偏移角度不能超过（25度）。 21、焊机的次级电压不大于（30v）,所以操作者焊接中不会触电。 22、对于虚焊焊点的返修方法有两种： （1）在返修工位用点焊枪进行重新焊接，焊点位置离要求位置须小于（10mm）。 （2）在返修工位如果焊枪焊不到该焊点，则可用（混合气体保护焊）进行（塞焊）补焊，补焊位置必须离返修点（6mm）以内，塞焊孔直径为（5mm）。补焊结束后需对被焊处进行修磨至与板材平滑过渡。 23、对于裂纹焊点的返修，需打磨消除（裂纹），再用（混合气体保护焊）进行补焊，最后修磨（被焊处）至与（板材）平滑过渡。 24、对于焊穿焊点的返修，需先将焊点打磨至发出金属光泽，再用（混合气体保护焊）进行补焊，最后修磨（被焊处）至与（板材）平滑过渡。 25、对于凸焊焊点的返修，在凸焊边缘用（混合气体保护焊）进行（角焊）补焊，焊点宽度（5-8mm），焊点数量与（凸焊数）相同，且沿凸台周围均匀分布。 26、对于虚焊螺柱的返修，用砂纸将虚焊处修磨平整，使用焊接夹具，用（手工螺柱焊枪）进行补焊。 27、对于烧穿螺柱的返修，在螺柱焊接凸台与板材之间用（混合气体保护焊）沿周长对称补焊二点，焊点高度不能超过螺柱焊接凸台高度（3mm），在行穿的板材背面用（混合气体保护焊）进行补焊。 28、在进行螺柱焊时，螺柱焊枪需与焊件垂直，偏移角度不能超过（3度）。 29、螺柱焊属于（电弧焊）。 30、螺柱焊的焊接过程分为（提升）、（引弧）、（通焊接电流）和（下落焊接）。 31、点焊过程中如果焊接电流小，则易发生（焊点虚焊），如果焊接电流大，则易引起（飞贼）、（压痕过深）和（焊穿）等缺陷。 32、点焊过程中，焊接电流指流经（焊接回路）的电流。 33、点焊过程中，焊接时间指每一个焊接循环中，自（焊接电流）接通到停止的（持续）时间。
铝焊接的工艺和注意要点 铝焊接的工艺和注意要点 1．铝及铝合金的焊接特点 （1）铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（Al2O3）熔点高、非常稳定，不易去除。阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理，{TodayHot}清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护，防止其氧化。钨极氩弧焊时，选用交流电源，通过“阴极清理”作用，去除氧化膜。气焊时，采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时，可加大焊接热量，例如，氦弧热量大，利用氦气或氩氦混合气体保护，或者采用大规范的熔化极气体保护焊，在直流正接情况下，可不需要“阴极清理”。 （2）铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中，大量的热量能被迅速传导到基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，能量除消耗于熔化金属熔池外，还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著，为了获得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。{HotTag} （3）铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大，因此，需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性显著提高，收缩率下降，热裂倾向也相应减小。根据生产经验，当含硅5%～6%时可不产生热裂，因而采用SAlSi條（硅含量4.5%～6%)焊丝会有更好的抗裂性。 （4）铝对光、热的反射能力较强，固、液转态时，没有明显的色泽变化，焊接操作时判断难。高温铝强度很低，支撑熔池困难，容易焊穿。 （5）铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中，氢来不及溢出，极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分，都是焊缝中氢气的重要来源。因此，对氢的来源要严格控制，以防止气孔的形成。 （6）合金元素易蒸发、烧损，使焊缝 性能下降。 （7）母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时，焊接热会使热影响区的强度下降。 （8）铝为面心立方晶格，没有同素异构体，加热与冷却过程中没有相变，焊缝晶粒易粗大，不能通过相变来细化晶粒。 2铝合金焊接有几大难点:
焊接工艺评定规范 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 焊接工艺评定(Welding Procedure Qualification，简称WPQ) 为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定是保证质量的重要措施，为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠依据。 目的 1.评定施焊单位是否有能力焊出符合相关国家或行业标准、技术规范所要求的焊接接头; 2.验证施焊单位所拟订的焊接工艺规程(WPS或pWPS)是否正确。 3.为制定正式的焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的技术依据。 意义 焊接工艺是保证焊接质量的重要措施，它能确认为各种焊接接头编制的焊接工艺指导书的正确性和合理性。通过焊接工艺评定，检验按拟订的焊接工艺指导书焊制的焊接接头的使用性能是否符合设计要求，并为正式制定焊接工艺指导书或焊接工艺卡提供可靠的依据。 焊接工艺评定应用范围： 1、适用于锅炉，压力容器，压力管道，桥梁，船舶，航空航天，核能以及承重钢结构等钢制设备的制造、安装、检修工作。 2、适用于气焊，焊条电弧焊，钨极氩弧焊，熔化极气体保护焊，埋弧焊，等离子弧焊，电渣焊等焊接方法。评定过程： 1、拟定预备焊接工艺指导书（Preliminary Welding Procedure Specification，简称PWPS) 2、施焊试件和制取试样
3、检验试件和试样 4、测定焊接接头是否满足标准所要求的使用性能 5、提出焊接工艺评定报告对拟定的焊接工艺指导书进行评定 工艺评定常规测试 >>外观检测 >>无损探伤 >>拉伸测试 >>弯曲测试 >>冲击测试 >>硬度测试 >>低倍金相测试 >>表面裂纹检测 工艺评定相关标准 评定参考标准： 工艺评定的标准国内标准 SY∕T4103－1995 （相当于API 1104) NB/T47014-2011 《承压设备用焊接工艺评定》 SY∕T0452－2002 《石油输气管道焊接工艺评定方法》（注：供石油，化工工艺评定）JGJ81－2002 《建筑钢结构焊接技术规程》（注：公路桥梁工艺评定可参照执行）GB50236－98 《现场设备，工业管道焊接工程施工及压力管道工艺评定》 《蒸汽锅炉安全技术监察规程（1996）》注：起重行业工艺评定借用此标准 欧洲标准
铝合金焊前清理操作规程 一、目的 为了使操作者在生产过程中更加规范的对铝合金型材进行焊前处理，以便后期焊接中得到质量较好的铝合金焊接焊缝，提高产品的质量和车间的生产效率。 二、适用范围 适用于车体车间材质为铝合金工件的焊前处理，以及其他铝合金焊接项目的焊前处理规程。 三、铝合金焊前清理方法介绍 铝及铝合金焊接时，焊前应严格清除工件焊口表面的氧化膜（AL2O3）和油污，清除质量直接影响焊接操作与接头质量，如焊缝气孔产生的倾向和力学性能等。常采用化学清洗和机械清理两种方法。 1、化学清洗 化学清洗效率高，质量稳定，适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。可用丙酮、汽油、煤油、D40等有机溶剂擦洗表面去油，用40℃～70℃的5％～10％NaOH溶液碱洗3 min～7 min(纯铝时间稍长但不超过20 min)，流动清水冲洗，接着用室温至60℃的30％HNO3溶液酸洗1 min～3 min，流动清水冲洗，风干或低温干燥。 2、机械清理 1在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时，常采用机械清理。先用丙酮、汽油、无水乙醇等有机溶剂擦试表面以除油，随后直接用钢丝直径为0.15 mm～0.2 mm的不锈钢丝刷或不锈钢碗刷进行打磨，磨到露出金属光泽为止。注意事项：工件和焊丝清洗和清理后到焊接前的存放时间应尽量缩短，在气候潮湿的情况下，一般应在清理后4 h内施焊。清理后如存放时间过长(如超过24 h)应当重新处理。 四、焊前处理的步骤 1、除尘 用干棉布清除工件或型材表面的尘土。
2、去除型材或工件表面的油脂等污染 把工件或型材放置到型材打磨架上。型材在打磨之前，在焊缝及其两侧相邻的50mm的区域用沾有无水乙醇的无尘擦拭纸进行擦洗。 3、焊前打磨 待有机溶剂挥发干净后用专用打磨工具对工件或型材进行打磨。对打磨纹理没有特殊要求的工件或型材一般使用角磨机配合钢丝碗刷进行打磨。对于采用激光跟踪的自动焊接机器人进行焊接的工件，型材的打磨纹理应尽可能与焊缝平行，一般采用直柄打磨机配合钢丝碗刷进行打磨，打磨区域包含焊缝坡口和钝边，以及坡口两侧25~50mm范围内的区域直至表面露出金属光泽。
手工焊接的要领 1、作用：焊接元件、导线，使其可靠连接，具有良好的导电性能和一定机械强度，也可将原来焊件分解。 2、焊接基本要领： ①清洁的金属表面，保证良好焊接的前提。 ②加热时到达最佳焊接温度。 ③具有一定的焊接时间（焊接速度应合适）。 ④焊锡在液态下要有良好的浸润能力（可借助助焊剂）。 3、焊点质量要求：电接触良好；机械性能良好；美观。严防虚焊、修焊，焊点不宜过大，要光泽、美观，但牢固是首位。 注意：焊接技术不仅关系到整机装配的劳动生产率的高低和生产成本的大小，而且也是电子产品质量的关键。要做到每一个焊点不但均匀美观且有良好的电气性能和机械强度，还不是一朝一夕就能掌握好，一个从事电子技术工作的人员，尤其是初学者，必须认真学习有关焊接的理论知识，掌握焊接技术要领，并能熟练地进行焊接操作，这样才能保证焊接质量，提高工作效率。 4、焊接基本步骤： ①右手持电烙铁。左手用尖嘴钳或镊子夹持元件或导线。焊接前，电烙铁要充分预热。烙铁头刃面上要吃锡，即带上一定量焊锡。 ②将烙铁头刃面紧贴在焊点处，将被焊表面加热到焊锡熔化的温度。电烙铁与水平面大约成60℃角，以便于熔化的锡从烙铁头上流到焊点上，将焊锡熔化并填充到被焊的金属表面。烙铁头在焊点处停
留的时间控制在2～3秒钟。 ③在焊点上的锡料及流韧性恰当时抬开烙铁头。左手仍持元件不动。待焊点处的锡冷却凝固后，才可松开左手。 ④用镊子转动引线，确认不松动，然后可用偏口钳剪去多余的引线。 5、焊接质量的基本技术要求 ①焊点要牢固，具有一定的强度； ②不能出现虚焊、假焊、漏焊等现象； ③焊点之间不应出现搭焊、碰焊、桥连、溅锡等现象； ④焊点不应有毛刺、空隙、沙眼、气孔等现象； ⑤焊点要光亮且大小均匀； ⑥焊点表面要整洁，无焊剂残留； ⑦焊点上的焊料用料要适应； ⑧掌握好焊接温度，防止烫坏导线和元件。 6、造成虚焊的原因： ①焊接接触面不清洁；
第八章：焊接缺陷及焊接质量检验 学习要求：掌握焊接中各种焊接缺陷，了解焊接缺陷产生的原因及预防措施，掌握各种焊接检验方法。掌握公司焊缝外观检验标准， 课时：4课时 基本内容 前言：随着科学技术的发展，焊接在工业生产中的地位更加重要。从大量结构的事故原因分析结果可以看出，很多是由于焊接质量不好造成的，而焊工的责任心和操作技能直接影响到焊接质量。为提高焊工的素质，保证焊接结构的使用安全、可靠，对焊工进行培训与考核是十分必要的。 第一节焊接缺陷 焊接缺陷：焊接接头中产生的不符合设计或工艺文件要求的缺陷 一、焊接缺陷的分类按焊接缺陷在焊缝中的位置，可分为外部缺陷与内部缺陷两大类。外部缺陷位于焊缝区的外表面，肉眼或用低倍放大镜即可观察到。例如：焊缝尺寸不符合要求、咬边、焊瘤、弧坑、烧穿、下塌、表面气孔、表面裂纹等。内部缺陷位于焊缝内部，需用破坏性实验或探伤方法来发现。例如：未焊透、未熔合、夹渣、内部气孔、内部裂纹等。 二、常见电焊缺陷 （1）焊缝尺寸不符合要求主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不
足或过高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度；尺寸过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中，还增加焊接工作量。焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接电流过大或过小，运条方式或速度及焊角角度不当等均会造成焊缝尺寸不符合要求。 （2）咬边由于焊接参数选择不当，或操作工艺不正确，沿焊趾的母材部位产生的沟槽或凸陷即为咬边。咬边使母材金属的有效截面减小，减弱了焊接接头的强度，而且在咬边处易引起应力集中，承载后有可能在咬边处产生裂纹，甚至引起结构的破坏。产生咬边的原因 操作方式不当，焊接规范选择不正确，如焊接电流过大，电弧过长，焊条角度不当等。咬边超过允许值，应予补焊。 （3）焊瘤焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化的母材上，所形成的金属瘤即为焊瘤。焊瘤不仅影响焊缝外表的美观，而且焊瘤下面常有未焊透缺陷，易造成应力集中。对于管道接头来说，管道内部的焊瘤还会使管内的有效面积减少，严重时使管内产生堵塞。焊瘤常在立焊和仰焊时发生。焊缝间隙过大，焊条角度和运条方法不正确，焊条质量不好，焊接电流过大或焊接速度太慢等均可引起焊瘤的产生。（4）烧穿焊接过程中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷称为烧穿。烧穿常发生于打底焊道的焊接过程中。发生烧穿，焊接过程难以继续进行，是一种不允许存在的焊接缺陷。造成烧穿的主要原因是焊接电流太大或焊接速度太低；坡口和间隙太大或钝边太薄以及操作不当等。为了防止烧穿，要正确设计焊接坡口尺寸，确保装配质量，选用适当的焊接工艺参数。单面焊可采用加铜垫板或焊剂垫等办法防
第四节焊接工艺基础知识 一、焊接接头的种类及接头型式 焊接中，由于焊件的厚度、结构及使用条件的不同，其接头型式及坡口形式也不同。焊接接头型式有：对接接头、T形接头、角接接头及搭接接头等。 (一)对接接头 两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头，叫做对接接头。在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。 钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。 厚度不同的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—2规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图1—8所示的单面或双面削薄；其削薄长度L≥3(δ—δ1)。 图1—8 不同厚度板材的对接 (a)单面削薄，(b)双面削薄 较薄板厚度δ1≤2～5 >5～9 >9～12 >12 允许厚度差(δ—δ1) 1 2 3 4 (二)角接接头 两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—9。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。 图1—9 角接接头 (a)I形坡口；(b)带钝边单边V形坡口 (三)T形接头 一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—10。 图1—10 T形接头 (四)搭接接头 两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—11。
图1—11 搭接接头 (a)I形坡口，(b)圆孔内塞焊；(c)长孔内角焊 搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式，见图1—11。 I形坡口的搭接接头，一般用于厚度12mm以下的钢板，其重叠部分≥2(δ1+δ2)，双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。 当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。 二、焊缝坡口的基本形式与尺寸 (一)坡口形式 根据坡口的形状，坡口分成I形(不开坡口)、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形、J形等各种坡口形式。 V形和Y形坡口的加工和施焊方便(不必翻转焊件)，但焊后容易产生角变形。 双Y形坡口是在V形坡口的基础上发展的。当焊件厚度增大时，采用双Y形代替V形坡口，在同样厚度下，可减少焊缝金属量约1/2，并且可对称施焊，焊后的残余变形较小。缺点是焊接过程中要翻转焊件，在筒形焊件的内部施焊，使劳动条件变差。 U形坡口的填充金属量在焊件厚度相同的条件下比V形坡口小得多，但这种坡口的加工较复杂。 (二)坡口的几何尺寸 (1)坡口面待焊件上的坡口表面叫坡口面。 (2)坡口面角度和坡口角度待加工坡口的端面与坡口面之间的夹角叫坡口面角度，两坡口面之间的夹角叫坡口角度，见图1—12。 (3)根部间隙焊前在接头根部之间预留的空隙叫根部间隙，见图1—12。其作用在于打底焊时能保证根部焊透。根部间隙又叫装配间隙。 (4)钝边焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分叫钝边，见图1—12。钝边的作用是防止根部烧穿。 (5)根部半径在J形、U形坡口底部的圆角半径叫根部半径(见图1—12)。它的作用是增大坡口根部的空间，以便焊透根部。 图1—12 坡口的几何尺寸 三、焊接位置种类 根据GB／T3375—94《焊接术语》的规定，焊接位置，即熔焊时，焊件接缝所处的空间位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。有平焊、立焊、横焊和仰焊位置等。
铝合金焊接质量控制手 册 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
铝合金焊接质量控制手册Quality Control Manual Of Aluminium And Aluminium alloys Welding 编制： 审核： 会签： 批准：
目录 catalog 1前言(f o r e w o r d) (3) 2标准及术语(s t a n d a r d a n d t e c h n i c a l t e r m s) (3) 3职责与权限(r e s p o n s i b i l i t y a n d a u t h o r i t y) (3) 4合同评审及设计评审 (11) (contract and design evaluation) 5分包(s u b c o n t r a c t) (13) 6焊接人员（w e l d e r） (13) 7检验人员（i n s p e c t o r a n d t e s t e r） (14) 8设备及工装（e q u i p m e n t a n d f i x t u r e） (14) 9焊接作业（w e l d i n g o p e r a t i o n） (16) 10母材与焊接材料(b a s e m e t a l a n d w e l d i n g m a t e r i a l) (17) 11储存与搬运(s t o r e a n d h a n d l i n g) (18) 12焊前热处理和焊后热处理 (18) (heat treatment before and after welding) 13焊接相关检验 (18) (relative welding inspection and test) 14不合格品及其纠正 (20) (unqualified products and correction) 15校准(a l i g n m e n t) (20) 16标识及可追溯性(m a r k a n d t r a c e a b i l i t y) (20) 17质量记录(q u a l i t y r e c o r d) (21) 1 前言 本手册对公司铝合金焊接质量控制的有关活动做出了规定，符合DIN6700《轨道车辆及其部件焊接》中的最高级别C1级（安全性高的轨道车辆部件）的有关规定。 本手册是对公司《质量手册》的完善和补充，专门用于描述铝合金焊接质量控制的有关活动，要求各有关单位遵照执行。 本手册适用的产品范围：轨道车辆铝合金车体及其部件焊接。 2 标准及术语 本手册所采用的标准是DIN6700系列标准及其引用的相关标准，本手册所采用的术语与标准中的术语一致，不再赘述。
铝制压力容器焊接工艺规程 1 适用范围 本工艺标准适用于铝及铝合金压力容器的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接; 2 准备 2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外,还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定; 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准 《铝及铝合金轧制板材》 《铝及铝合金热挤压管》第一部分：无缝圆管 《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》 《铝及铝合金焊丝》 《铝及铝合金焊接管》 《铝制焊接容器》 2.2 材料 2.2.1 一般规定 工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告,并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝,母材和焊丝应妥善保管,防止损伤、污染和腐蚀;当选用国外材料时,其使用范围应符合相应标准的规定,并应有该材料的质量证明书; 2.2.2 母材 2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定; 2.2.2.2 当对母材有特殊要求时,应在设计图样或相应的技术条件上标明; 2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用,必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件,并对改动部位作详细记载; 2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用; 2.2.3 焊接材料 2.2. 3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定; 2.2. 3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素,并应符合下列规定; （1）焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝; （2）焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝; （3）焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝; （4）异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝 2.2. 3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定; 2.2. 3.4 手工钨极氩弧焊电极应选用铈钨极,也可选用钍钨极,施焊前应根据焊接电流的大小正确选用钨极直径; 2.3 作业人员 2.3.1 铝及铝合金施工应具有符合国家质量技术监督或国家压力容器、压力管道监察机构有关法规要求的质量管理体系; 2.3.2 主要作业人员：焊工,管道工,无损探伤工
铝合金焊接缺陷的分析与研究 铝合金焊接具有密度低、耐腐蚀以及良好的导热性和导电性等特点，在机械、航空以及电子产业中都有广泛的应用。但是，铝合金焊接也存在着裂纹和气孔等多种缺陷。本文针对这些缺陷产生的原因进行了分析和探讨，并针对特定的缺陷提出了具体的防止对策。 在机械制造行业中，焊接加工是一种应用广泛的加工方式，它不仅强度可靠，节省材料，还能加工出其它加工方式难以完成的产品。在焊接中，铝合金焊接具有耐腐蚀、比强度高以及良好的导热性和导电性。这些特点使铝合金焊接在机械、电力以及轨道车辆等多个领域中得到了广泛的应用。但是在铝合金焊接中也存在着裂纹、气孔以及咬边等各种缺陷，这对焊接产品的质量产生了严重的威胁。本文从铝合金的性能和焊接特性出发，对铝合金焊接存在的缺陷进行分析和介绍，并针对性的提出防止对策。 铝合金的性能及其焊接特性 铝合金中的铝是一种轻金属，它的密度非常小，利用它来焊接成的产品重量低，这在航天航空以及交通轨道等领域具有重要的意义。铝合金的耐腐蚀非常好，不容易受到环境的侵蚀，同时它的比强度也高，焊接成的产品质量好。铝合金的导电导热性能好，在低温下也能保持良好的机械性能。 目前焊接所用铝合金用的比较多的是铝锰合金和铝镁合金两类。在航天航空等重要领域也会用到比强度和比刚度高的铝铜合金和铝锂合金。
这些铝合金主要具有以下一些焊接特性。第一，铝合金的氧化能力特别强，在焊接过程中会生成氧化薄膜。第二，铝合金具有高导电性和导热率，不会因局部过热产生内应力，但也因此所需能量更多。第三，线膨胀系数和凝固体积收缩率比较大，容易形成热裂纹。第四，焊接时铝合金没有具体的颜色变化，这给焊接者的观察工作带来困难。第五，铝合金在高温中容易吸入气体，在焊接过程中会形成气孔。 铝合金焊接常见缺陷分析及研究 因为铝合金自身存在的一些焊接特性，以及其它各种原因，在铝合金焊接中容易出现裂纹、气孔、焊缝成型不良以及咬边等多种缺陷。下面本文将针对各个缺陷产生的原因进行分析，再提出具体的防止对策。 2.1.裂纹 形成的原因有很多种，对于某些含共晶相及杂质相比较多的铝合金，在焊后冷却过程中，容易形成裂纹。因为铝合金的线膨胀系数和凝固体积收缩率比较大，在焊缝冷却时容易产生拉伸变形。此外，铝合金在冷却凝固的过程中，在一定的温度范围内存在液态和固态金属，此时的铝合金强度和塑性都很低。在这个温度范围内，容易产生裂纹，特别是在这几种情况共同存在的情况下，裂纹发生情况更加严重。裂纹的存在会产生应力集中，降低了整个焊接结构的强度。对于裂纹的检验方法，有经验的工作人员可以直接凭视觉进行评估。为了保险起见，还可以采用量尺或者X光进行检测。 针对裂纹缺陷，我们可以采取以下措施：第一，选取合适的焊接铝合
1 焊接工艺基础知识 1.1 焊接接头的种类及接头型式 用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。 根据GB/T3375—94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，如图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。 (一)对接接头 两件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角的接头，叫做对接接头。在各种焊接结构中它是采用最多的一种接头型式。 钢板厚度在6mm以下，除重要结构外，一般不开坡口。 厚度不同的钢板对接的两板厚度差(δ—δ1)不超过表1—1规定时，则焊缝坡口的基本形式与尺寸按较厚板的尺寸数据来选取；否则，应在厚板上作出如图1—1所示的单面或双面削薄；其削薄长度L≥3(δ—δ1)。 图1—1 不同厚度板材的对接 (a)单面削薄， (b)双面削薄 两焊件端面间构成大于30°、小于135°夹角的接头，叫做角接接头，见图1—2。这种接头受力状况不太好，常用于不重要的结构中。
图1—2 角接接头 (a)I形坡口；(b)带钝边单边V形坡口 (三)T形接头 一件之端面与另一件表面构成直角或近似直角的接头，叫做T形接头，见图1—3。 图1—3 T形接头 (四)搭接接头 两件部分重叠构成的接头叫搭接接头，见图1—4。 图1—4 搭接接头 (a)I形坡口， (b)圆孔内塞焊； (c)长孔内角焊 搭接接头根据其结构形式和对强度的要求，分为不开坡口、圆孔内塞焊和长孔内角焊三种形式，见图1—4。 I形坡口的搭接接头，一般用于厚度12mm以下的钢板，其重叠部分≥2(δ1+δ2)，双面焊接。这种接头用于不重要的结构中。 当遇到重叠部分的面积较大时，可根据板厚及强度要求，分别采用不同大小和数量的圆孔内塞焊或长孔内角焊的接头型式。 1.2焊缝坡口的基本形式与尺寸 根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。 (一)坡口形式 坡口的形式由 GB985—88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986—88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的：根据坡口的形状，坡口分成I形(不开坡口)、V形、Y形、双Y形、U形、双U形、单边V形、双单边Y形、J 形等各种坡口形式。
焊接基础知识问答
焊接基础知识问答 焊接基础知识问答 一、基本知识 1.什么叫焊接? 答：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,来达到原子之间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接. 2.什么叫电弧？ 答：由焊接电源供给的，在两极间产生强烈而持久的气体放电现象—叫电弧。 〈1〉按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。 〈2〉按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧（如等离子弧）。 〈3〉按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。 3.什么叫母材？ 答：被焊接的金属---叫做母材。 4.什么叫熔滴？ 答：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态金属滴---叫做熔滴。 5.什么叫熔池？ 答：熔焊时焊件上所形成的具有一定几何形状的液态金属部分---叫做熔池。 6.什么叫焊缝？ 答：焊接后焊件中所形成的结合部分。 7.什么叫焊缝金属？ 答：由熔化的母材和填充金属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分金属。 8.什么叫保护气体？ 答：焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体（氢、氧、氮）侵入的气体---保护气体。 9.什么叫焊接技术？ 答：各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。 10.什么叫焊接工艺？它有哪些内容？ 答：焊接过程中的一整套工艺程序及其技术规定。内容包括：焊接方法、焊前准备加工、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接工艺参数以及焊后处理等。 11.什么叫CO2焊接？ 答：用纯度> 99.98% 的CO2做保护气体的熔化极气体保护焊—称为CO2焊。 12.什么叫MAG焊接？ 答：用混合气体75--95% Ar + 25--5 % CO2 ，（标准配比：80%Ar + 20%CO2 ）做保护气体的熔化极气体保护焊—称为MAG焊。 13.什么叫MIG焊接？ 答：〈1〉用高纯度氩气Ar≥ 99.99%做保护气体的熔化极气体保护焊接铝及铝合金、铜及铜合金等有色金属； 〈2〉用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保护气体的熔化极气体保护焊接实心不锈钢焊丝的工艺方法--称为MIG焊。 〈3〉用氦+氩惰性混合气做保护的熔化极气体保护焊。 14.什么叫TIG（钨极氩弧焊）焊接？ 答：用纯钨或活化钨（钍钨、铈钨、锆钨、镧钨）作为不熔化电极的惰性气体保护电弧焊，简