6系铝合金强度中等、可以进行热处理,主要在汽车、管道、护栏和结构材料上广泛使用,但是工厂在做焊接工艺评定时容易出现气孔和热裂纹,以下是钨极氩弧焊(简称TIG)焊接6061铝合金需要注意事项:
1. 焊前清理
1.1 油和油脂,采用丙酮或者铝材专用的酸洗清洗剂,清洗后在焊接前都必须彻底干燥
1.2 超量氧化物,在清除油和油脂后,常用不锈钢钢丝刷,轻微施加压力,清除氧化物
2. 层间清理
焊缝表面通常会有氧化物区域,并且上面会有焊接“污迹”氧化铝和氧化镁,在焊接另一层焊道熔敷前,建议将污迹和氧化物用不锈钢钢丝刷清理干净
3. 填充金属的选择
由于6061铝合金无法自熔焊,往往会开裂,所以就不存在选择6系填充金属,一般会选择4043和5356填充金属均能很容易焊接,由于4043(铝+%Si)或5356(铝+5%Mg)的化学成分与6061差别很大,所以焊接时会形成的焊缝会存在抗裂纹的化学成分。
选用4043还是选择5356与多个因素有关,请参考表1
表1. 填充金属ER4043和ER5356比较
![表1. 填充金属ER4043和ER5356比较](https://publicfiles.sgsonline.com.cn/TIC/2024/08/%E5%B1%8F%E5%B9%95%E6%88%AA%E5%9B%BE%202024-08-29%20155447_1724918327998.png)
4. 保护气体选择
焊接时所用的保护气体有惰性气体氩气(Ar)和氦气(He),生产上普遍使用氩气。用于焊接铝及铝合金的氩气必须满足下列纯度(体积分数)要求:氩气大于99.99%,氦气小于0.04%,氧气小于0.03%,水的质量分数小于0.07%。目前国内生产的氩气,其纯度一般能达到此要求,故在使用前不需再进行提纯处理。
5. 钨极材料选择
氩弧焊用的钨极材料有纯钨、钍钨、铈钨、锆钨四种。纯钨极的熔点和沸点高,不容易熔化挥发,但电子发射能力比钍钨、铈钨要差。在纯钨中加入质量分数为1.0%~2.0%的氧化钍(Tho)电极称为钍钨极。它的电子发射能力强,允许的电流密度高,电弧燃烧稳定。但钍元素具有一定的放射性,对其推广应用带来障碍。目前普遍采用的铈钨极(牌号WCe20)是在纯钨中加入质量分数为1.8%~2.2%氧化铈(杂质≤0.1%)而制成。铈钨极电子逸出功低,化学稳定性高,反复引弧的可靠性高,允许电流密度高;另外钨极前端形状推荐选择圆形便于焊接。
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