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常用金属（镀锌板、铝合金等）的焊接Tags: 铝合金, 镀锌板, 金属, 焊接一、电阻焊前的工件清理无论是点焊、缝焊或凸焊，在焊前必须进行工件表面清理，以保证接头质量稳定。
清理方法分机械清理和化学清理两种。
常用的机械清理方法有喷砂、喷丸、抛光以及用纱布或钢丝刷等。
不同的金属和合金，需采用不同的清理方法。
简介如下：铝及其合金对表面清理的要求十分严格，由于铝对氧的化学亲合力极强，刚清理过的表面上会很快被氧化，形成氧化铝薄膜。
因此清理后的表面在焊前允许保持的时间是严格限制的。
铝合金的氧化膜主要用以化学方法去除，在碱溶液中去油和冲洗后，将工件放进正磷酸溶液中腐蚀。
为了减慢新膜的成长速度和填充新膜孔隙，在腐蚀的同时进行纯化处理。
最常用的纯化剂是重铬酸钾和重铬酸纳（见表1）。
纯化处理后便不会在除氧化膜的同时，造成工件表面的过分腐蚀。
腐蚀后进行冲洗，然后在硝酸溶液中进行亮化处理，以后再次进行冲洗。
冲洗后在温度达75℃的干燥室中干燥，活用热空气吹干。
这样清理后的工件，可以在焊前保持72h。
铝合金也可用机械方法清理。
如用0-00号纱布，或用电动或风动的钢丝刷等。
但为防止损伤工件表面、钢丝直径不得超过0.2mm，钢丝长度不得短于40mm，刷子压紧于工件的力不得超过15-20N，而且清理后须在不晚于2-3h内进行焊接。
为了确保焊接质量的稳定性，目前国内各工厂多在化学清理后，在焊前再用钢丝刷清理工件搭接的内表面。
铝合金清理后必须测量放有两铝合金工件的两电极间总阻值R。
方法是使用类似于点焊机的专用装置，上面的一各电极对电极夹绝缘，在电极间压紧两个试件，这样测出的R值可以最客观地反映出表面清理的质量。
对于LY12、LC4、LF6铝合金R不得超过120微欧姆，刚清理后的R一般为40-50微欧，对于导电性更好的LF21、LF2铝合金以及烧结铝类的材料，R不得超过28-40微欧。
镁合金一般使用化学清理，经腐蚀后再在铬酐溶液中纯化。
不同材质金属的点焊工艺介绍一、镀锌钢板的点焊工艺镀锌钢板可以分为电镀锌钢板和热浸镀锌钢板，前者的镀层要比后者薄。
下面就和南京豪精一起来了解下镀锌钢板点焊工艺吧。
点焊镀锌钢板用的电极，推荐使用锥形电极形状，锥角120-140°。
在使用焊钳的时候，推荐使用端面半径在25-50mm的球面电极。
为了提高电极使用寿命，也可以使用嵌有钨电极头的复合电极，并加强钨电极头的散热。
镀锌钢板点焊的时候要采取有效的通风装置，因为ZnO烟尘对人体健康有害。
二、镀铝钢板的点焊工艺镀铝钢板分为两种，一种是以耐热为主，表面镀有一层厚20-25um的AI-Ai合金<w（Si）6%-8.5%，可耐640摄氏度的高温。
第二类是以耐蚀为主，是纯铝镀层，镀层厚是第一类的2-3倍。
点焊这两类镀铝钢板的时候都可以获得强度良好的焊点。
因为镀层的导电、导热性好，所以需要较大的焊接电流和较低的电极压力，并要使用硬铜合金的球面电极。
三、铝合金的点焊工艺铝合金点焊的焊接性比较差，尤其是热处理强化的铝合金，其原因如下：1、电导率和热导率较高，一定要用较大的电流和较短的时间，才能做到既有足够热量形成熔核，又能减少表面过热，避免电极粘附和电极铜离子向纯铝包覆层扩散、降低接头的抗腐蚀性。
2、塑性温度范围窄、线膨胀系数大，一定要采用较大的电极压力，才能避免熔核凝固时过大的内部拉应力而引起的裂纹。
对裂纹倾向大的铝合金，还要加大锻压力的方法，让熔核凝固时有足够的塑性变形，减少拉应力，避免裂纹产生。
3、表面容易产生氧化膜，焊前一定要严格清理。
四、高温合金点焊工艺介绍高温合金分为铁基和镍基合金两种，它们的电阻率和高温强度不比不锈钢更大，所以需要用较小的焊接电流和较大的电极压力。
为了减少高温合金点焊时出现裂纹和胡须等缺陷，还需要尽量的避免焊点过热。
点焊较厚（2mm以上）板件的时候，最好在焊接脉冲之后再加缓冷脉冲并施加锻压力，以防缩孔和裂纹，同时还要使用球面电极，有利于熔核的压固和散热。
镀锌板、镀铝板和镀铝锌硅板的比较与阐述区别耐大气腐蚀性抗高温氧化性加工性能可焊性涂装性切口保护性阴极保护作用镀锌钢板(GI) 较好较好较好较好较好较好较强镀铝钢板优良优良较差较差较好较差较差镀铝锌硅钢板 (GL) 优良优良较好较好较好较好较强1．普通纯锌镀层产品（GI）普通热镀锌产品按表面状态又可分为普通锌花、小锌花、无锌花及光整表面产品。
因其具有耐蚀性好、加工成型性能优良、生产成本低、外观美丽等优点，而广泛用于建筑、汽车、家电等行业。
特别是小锌花、无锌花镀层产品，其表面晶粒细小致密、光滑具有更好的涂装性和耐蚀性尤其适用于家电、彩涂等行业。
2. 锌铝合金镀层板（GF）锌铝合金镀层板也称低铝镀锌钢板，镀层含有5%Al、95%Zn，还有微量的稀土元素。
主要优点是镀层的塑性和附着性很好，而且变形前后的耐腐蚀性不变；而耐大气的腐蚀性是常规热镀锌板的2~3倍并具有良好的涂敷性、焊接性，在所有镀锌板中，其韧性最好，耐腐蚀性和成型性可与电镀锌板媲美。
该产品主要用于耐蚀耐侯性环境和涂层材料基板。
3．铝锌合金镀层板（GL）铝锌合金镀层板的镀层组织为Al—Zn合金，镀层成份为55%Al、43.3%Zn、1.6%Si.。
其表面光滑，具有优良的耐大气腐蚀的能力，比同样的热镀锌板高2~6倍。
具有与热镀铝板相似的耐高温腐蚀性，在315度的高温下不发生任何变色或变形可长期使用。
耐水腐蚀性优于热镀锌板和热镀铝板，耐土壤的腐蚀性优于热镀锌板。
其热反射率高于75%，是普通镀锌板的2倍。
具有良好的涂装性和加工性，正在逐步取代镀锌板而在世界广泛使用。
4.热轧镀锌板热轧镀锌板是以热轧板为基板，直接经酸洗镀锌生产出的镀锌板。
该板可广泛用于建筑、汽车、钢板仓、铁路客车、高速公路护栏板等。
目前，热轧镀锌板在国内在国内生产较少，已建成投产的镀锌生产线大多数都是以冷轧板为基板的镀锌板。
热轧镀锌板与冷轧镀锌板相比，在使用性能上区别并不是很大，由于热轧镀锌板省掉了冷轧工序，生产成本较低，具有明显的价格优势。
镀锌板与镀铝锌板的区别
镀锌板与镀铝锌板的区别主要于镀层的不同，镀锌板的表面均匀的分布着一层锌材料，对母材起阳极保护的作用，也就是说锌材料的替代性腐蚀保护了母材的使用，只有当锌全部腐蚀完才能伤害到里面的母材。
镀铝锌板其表面镀层是由55%的铝，43.5%的锌以及少量的其它元素构成，在微观下镀铝锌涂层表面是蜂窝结构，由铝构成的“蜂巢”内包容着锌，在这种情况下，镀铝锌涂层虽然也起着阳极保护的作用，但一方面由于锌含量的减少一方面由于锌材料由铝包裹不易电解因此阳极保护的作用大大减少，因此一旦镀铝锌板被切开，在切断的边缘基本丧失被保护的情况下很快就会锈蚀，所以镀铝锌板应当尽量少切割，一旦切割后应用防锈漆或富锌漆保护边缘，才能够使板材的使用寿命延长。
镀铝锌板的表面比镀锌板的要漂亮，同时镀铝锌板的价格要比镀锌板的贵，小锌花的价格又比大锌花的贵。
在空气潮湿雨水多的城市，一旦镀铝锌板的某一点出现锈蚀如果不及时采取措施慢慢的锈蚀的地方会越来越大最后乃至整个板面;而镀锌板即使某一点出现锈蚀也不会扩散。
镀铝锌板和镀锌板的性能区别钛锌板镀铝锌合金是在热浸镀锌和热浸镀铝两种钢铁防腐方法的基础上，综合两者的优点发展起来的热浸镀铝锌硅镀层具有一系列和镀锌层所不具备的优点，其用途越来越广，可以说镀锌板可以使用的场合，镀铝锌硅板都可以使用，而大部分使用镀铝板的场合，也可以用镀铝锌硅板来代替。
（1）代替镀锌板用于耐蚀性要求较高的场合。
镀铝锌硅板的耐大气腐蚀性和耐潮湿气体腐蚀性都比镀锌板优良，可以全方位的用作各种内外建筑材料及零部件。
（2）代替镀锌板用于加工性能要求较高的场合。
其加工性能与镀锌板一样，具有良好的弯曲成型性、优良的单向延展性和焊接性，可以冷弯、冲压和焊接成各种形状的零部件。
（3）代替镀铝钢板用于耐热抗氧化性要求较高的场合。
镀铝锌硅钢板可以用于镀锌板无法使用，只有使用镀铝板的高温环境下，如家用电器的烤箱、烘干和冷却器，汽车尾管、消音器、散热罩板等处。
（4）代替镀锌板和镀铝板用于彩涂印花基板。
镀铝锌硅的镀层晶花小，与镀铝板和小锌花、零锌花镀锌板一样，对涂料的黏附力强，可以用作彩涂基板和印花基板。
（5）良好的经济性，比镀锌和镀铝板的生产成本均低。
镀铝锌板不但节约了大量的价格较高的铝，与镀锌板相比，同样的重量、同样的厚度、宽度的钢卷展开长度约长5％，使生产成本降低，价格提高，企业经济效益增加。
区别耐腐蚀性抗高温氧化性加工性能可焊性涂装性切口保护性阳极保护作用镀锌较好较好较好较好较好较好较强镀铝优良优良较差较差较好较差较差镀铝锌优良优良较好较好较好较好较强法国VM ZINC 钛锌板适用范围建筑屋面，墙面，落水系统，室内装修。
产品特点极长的使用寿命：VM ZINC 钛锌板具有天然的抗腐蚀性，根据环境的不同，0.7mm厚的钛锌板使用寿命可达70～100年。
低维护：VM ZINC 钛锌板表面钝化层与板材融为一体，不会剥离、脱落，对于表面划痕具有自我修复功能，使表面始终保持光滑，雨水冲刷即可实现表面自洁。
丰富的表现力：钛锌板钝化层颜色可随光线和天色的变化而变化，呈现出动人的色彩外观。
镀锌层厚度对铝镀锌板CMT搭接接头组织和性能的影响0 序言汽车轻量化对保护环境，节约能源越来越重要，同时由于铝合金具有密度小，耐蚀性好，机械强度高等优点，使得铝合金在汽车制造的应用比例不断增加[1-4]. 然而铝和钢的物理性能相差较大，导致铝和钢的可焊性较差[5]，所以，研究者们在铝和钢之间加入了中间过渡层，来提高铝和钢的可焊性，增强结构的力学性能.目前大多数研究是关于铝和镀锌板的焊接，钢板表面镀有锌层，在焊接过程中锌层有利于铝和钢板的连接. Qin等人[6]模拟了MIG焊接铝和镀锌板的过程，得出焊接时的温度分布不均匀，要同时调节焊接电流和速度，使其相互匹配才能获得良好的焊缝；Dharmendra等人[7]采用激光作热源，并用锌基焊丝进行焊接铝和镀锌板，研究了不同的焊接速度下的焊缝组织及性能，得出中间层厚度在3 ～23 μm之间，硬度348 HV，激光功率110 J/mm时接头的抗拉强度为220 MPa；Arghavani等人[8]研究了锌层对铝/钢电阻点焊的影响，得出锌有效的减少了Al-Fe化合物层的厚度，锌的出现也降低了接头的力学性能；Haddadi等人[9]研究了不同的镀锌层对铝/镀锌板超声钎焊的影响，结果显示，热浸蘸镀锌的试板拉伸性能可达到铝-铝焊接的效果；Miyamoto等人[10]研究镀锌层对铝/钢焊接接头性能的影响，得出接头中极易生成Al-Fe (Zn) IMC，导致焊接接头的力学性能下降.论文主要研究镀锌层厚度对铝/镀锌板CMT焊接接头组织和性能的影响，目的是得出镀锌层厚度对焊接接头组织成分和金属间化合物形成的影响规律，检测出镀锌层厚度对接头力学性能的影响，综合分析镀锌层厚度在铝/镀锌板CMT熔-钎焊中的作用，为实际生产提供理论依据.1 试验方法试验采用材料为6082-T6变形铝合金和冷轧热镀锌板HDG60(镀锌层厚度分别为10，30，60 μm，分别命名为1号，2号，3号)，尺寸均为200 mm ×100 mm × 3 mm，焊丝选用直径为1.2 mm的ER4043(AlSi5)焊丝.选用奥地利Fronius公司生产的TPS3200系列数字化CMT焊机，与实验室自主设计的门式机械手配合并由ROB5000控制，对铝合金和镀锌板进行搭接焊接.面向5G毫米波通信系统的本振源设计与实现………………………………………………胡蒙筠，周健义 24-3-21 焊前采用钢丝刷对工件表面进行清洁. 将表面清洁干净的试板装卡成搭接接头的形式(铝合金板在上，镀锌钢板在下，搭接量为15 mm). 焊枪施焊方式为“倾斜前推”(前进方向与倾角相反)方式，夹角为135°，焊枪侧面倾斜角为45°，焊接示意图如图1所示，表1为焊接工艺参数.稀浆混合料加入纤维后，纤维的多向分布起到了相互搭接的加筋作用，从而提高了混合料的抗剪切能力。
镀锌板和镀铝板焊接
随着在工业上越来越多的应用,气保焊丝焊接对镀锌层的烧损和焊接飞溅以及焊缝需要重新镀锌或者防锈处理,客户对产品焊缝的要求越来越高,因此镀锌板焊接、镀铝板焊接成为亟待解决的问题,镀锌板焊接在汽车行业已经成功应用多年,但是现实中还是有不少客户遇到镀锌板焊接的问题,所以北京亿达昆泰科技有限公司与业为您提供镀锌板、镀铝板解决方案:
MIG电弧钎焊从某种意义上说也属于熔化极气体保护焊(MAG)。
它采用低熔点的铜基焊丝代替碳钢焊丝,焊接时热输入量低,母材不会熔化,同时锌的蒸发降至最低,提高了焊缝的抗腐蚀性能，铜基焊缝也耐腐蚀，,从而确保了镀锌板更好更有效的焊接。
MIG电弧钎焊技术在工业实际应用中已取得巨大成功,许多汽车制造企业都越来越多地使用铜基焊丝来生产重要部件。
近年来,MIG钎焊还用来焊接非镀层板，如合金钢、非合金钢、不锈钢、铜，,同样获得了良好的效果。
镀锌薄板材广泛应用于汽车制造领域,镀锌成为重要的钢铁防腐方法,不仅因为锌可在钢铁表面形成致密的保护层,还因为锌具有阴极保护效果。
当镀锌层破损,它仍能通过阴极保护作用来防止铁质母材腐蚀,这种保护效果可延伸到1～2mm无保护层的区域,因此镀锌可以有效地保护到板材的切口和况加工造成的微裂纹以及近焊缝的锌烧损区,防止从这里开始生锈。
锌的熔点约为420?,挥发温度为908?,这不利于焊接,当电弧刚一引燃就挥发了。
锌的挥发和氧化会导致气孔、未熔合及裂纹,甚至影响电弧稳定性,因此焊接镀锌板材最好的方法是减少热输入量。
一种可行的方法是用钎焊材料来焊接镀锌板,最常用的这类焊丝是铜硅合金，如CuSi3，和铜铝合金。
由于这些焊丝中铜的含量高,熔点相对降低，约1000～
1080?,由合金成份决定，,这时母材还未熔化,这样的接头实际上是钎焊接头。
通常推荐使用的保护气是氩气,然
而实验证明CuSi3也可用含少量O2或CO2的混合气体作保护气,这样电弧的稳定性更好。
MIG电弧钎焊对焊接电源的要求非常严格,其主要优点为焊缝无腐蚀、飞溅徆少、镀锌层烧损少、热输入量低、焊缝易机加工、近缝区可受到阴极保护以及高安全性等。
而传统的MAG焊焊镀锌板产生大量锌蒸汽,损害操作人员的身体健康。
实际工作中,CuSi3焊丝应用最广泛,它的优点是焊缝硬度低,焊后易机加工。
焊丝的流动性能徆大程度上取决于硅的含量,硅含量越高,熔池流动性越好,这可以满足小间隙的接头。
德国有公司为用户提供了高性能的焊接设备，全数字化脉冲焊机，,幵广泛应用于镀锌薄板的MIG钎焊生产实践。
MIG电弧钎焊可用来焊接低合金钢、非合金钢以及不锈钢,但主要用途还是焊接表面有镀层的钢板。
由于使用焊丝的低熔点及焊接时的低热量输入等特性,减少了工件近缝区及焊缝背面锌的挥发。
幵丏MIG钎焊同MAG焊一样,可以焊各种类型接头及全位置焊接,即使在立向下、立向上和仰焊的情冴下,也能获得令人满意的效果,焊接速度同样可以达到MAG焊的水平，
100cm/min，。
目前,MIG电弧钎焊在汽车及支承结构中已得到大量的应用,甚至高强钢也使用了MIG钎焊的焊接方法。
这是因为用短路过渡的MAG焊焊出的是凸焊缝,这降低了焊缝的抗拉强度;另一方面,用传统的钎焊将使管子产生明显的变形。
而MIG电弧钎焊兊服了以上两种方法的缺点,焊接时工件输入量低,焊缝又是凹型的。
协同操作:
镀锌薄板要获得好的焊缝,就要求焊接电源可提供徆灵活的参数选择,使得众多的各种型号的焊丝在脉冲焊时有徆好的过渡形式,这就要求有大量连续可调的参数
(约30个参数),然而这么多的参数调节就使得电源操作起来非常困难,也只有少数与家才能自如使用。
因此就要求将各种焊丝及其对应的保护气所需的焊接参数预先程序化,这样就可以协同
(单一)操作,使焊机对每个焊工来说都徆容易使用.
实际上,对于各种不同的母材,焊丝及保护气体所需的最佳参数的选择工作在设备制造时就已为用户做好了,这些经验结果都贮存在EPROM(存贮模块)中,形成一个数据库,使用者只需要直接在焊接电源上选择填充材料就可以了。
送丝机:
钎焊丝徆软,这就对送丝系统有特殊要求,送丝时不能有任何损伤,接触压力不能太大,,装上合适的送丝轮四轮驱动,可提供足够的送丝力,通常采用的是光滑的半圆槽送丝轮。
另一要点是要求能够准确顺利地送入导丝管丏导丝管必须是柔性的(特氟龙或石墨纤维管)。
FRONIUS四轮送丝机采用光滑的U型槽送丝轮和柔软耐磨的石墨纤维送丝管。
焊枪倾角:
焊枪“前推”(前进方向不倾角相反)进行薄板钎焊,基值电流时的电弧就会使前方的镀锌预热到挥发温度,熔滴过渡带来的热量就使镀锌层挥发,进入熔池的锌蒸汽徆少,在凝固过程中又继续排出,因此焊缝中残留气孔极少,甚至根本没有。
焊枪“后拖”(前进方向不倾角方向相同)施焊时,预热效果达不到锌的挥发温度,这就意味着大量锌蒸汽会扩散到熔池中,虽然焊枪的倾角有“后热”作用,可延长熔池的凝固时间,但还不足以使大量锌蒸汽从焊缝中逸出,而丏逸出的锌蒸汽对于电弧的稳定性的影响大于“前推”施焊。
提高安全性:
传统的MAG焊(即CO2气保焊)焊镀锌板产生大量的锌蒸汽,损害操作人员的身体健康。
用MIG电弧钎焊焊接,热输入量低,焊接烟尘和飞溅大大降低,可有效改善工作环境。
填充材料直径mm过渡形式保护气体抗拉强度N/mm2 SG2 0.8短路过渡
Ar+18%CO2 320.9* CuSi3 1.0脉冲颗粒过渡Ar 309.5*
抗拉强度测试:
以下是一组不同的填充材料和不同的过渡形式(自由短路过渡和脉冲电弧过渡)得出的静抗拉强度测试:
测试前,试样经过X光探伤,正如所预料的用SG2焊的试样,不论是自由短路过渡还是脉冲过渡都含有大量气孔,原因是有锌的大量蒸发。
而用CuSi3焊的试样则无气孔,这是因为钎焊温度低,锌挥发得少,气孔少了,抗拉强度就提高了。
MIG钎焊应用范围:
MIG电弧钎焊可用来焊接低合金钢、非合金钢以及不锈钢,主要用途还是焊接表面有镀层的钢板。
它使用的焊丝的低熔点及焊接时的低热量输入等特性,减少了工件近缝区及焊缝背面锌的挥发。
幵丏MIG钎焊同MAG焊一样,可以焊各种类型接头及全位置焊接,即使在立向下、立向上和仰焊的情冴下,也能获得令人满意的效果,焊接速度同样可以达到MAG焊的水平(100cm/min)。
当今,MIG电弧钎焊在汽车及支承结构中已有大量的实践应用。
甚至高强钢(例如自行车支架)也使用了MIG钎焊的焊接方法。
这是因为用短路过渡的MAG焊焊出的是凸焊缝,这降低了焊缝的抗拉强度;另一方面,用传统的钎焊将使管子产生明显的变形。
而MIG电弧钎焊兊服了以上两种方法的缺点,焊接时工件输入量低,焊缝又是凹型的。
结论
用钎焊丝(如CuSi3)作为焊接镀锌薄板的填充材料有利于防腐和提高机械性能,然而要用好这些材料,对焊接电源、送丝系统和焊枪有非常严格的要求。
镀锌板焊接工艺:
1、焊丝选择:MWCu6100和MWCu6560，直径1.0mm，
2、焊接设备:MIG焊机
3、保护气体:氩气
4、电流:100~120A
电压:20~25V
焊缝机械性能 :
抗拉强度: 370 N/mm2
延伸率 L=5d: 40%?
硬度: 80 - 90 HB。
