铝镁合金管型母线及铝锰合金管母线料密度低，强度高，热电导率高，耐腐蚀能力强，具有良好的物理特性和力学性能，因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。长期以来，由于焊接方法及焊接工艺参数的选取不当，造成铝合金零件焊接后因应力过于集中产生严重变形，或因为焊缝气孔、本地夹渣、本地未焊透等缺陷，导致焊缝金属裂纹或材质疏松，严重影响了产品质量及性能。1．铝合金材料特点铝是银白色的轻金属，具有良好的塑性、本地较高的导电性和导热性，同时还具有抗氧化和抗腐蚀的能力。铝极易氧化产生三氧化二铝薄膜，在焊缝中容易产生夹杂物，从而破坏金属的连续性和均匀性，降低其机械性能和耐腐蚀性能。常见铝合金母材和焊丝的化学成分及机械性能。广毅荣铜铝批发.2．铝合金材料的焊接难点(1)极易氧化。在空气中，铝容易同氧化合，生成致密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm)，熔点高(约2050℃)，远远超过铝及铝合金的熔点(约600℃左右)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3，约为铝的1.4倍，氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时，它阻碍基本金属的熔合，极易形成气孔、本地夹渣、本地未熔合等缺陷，引起焊缝性能下降。(2)易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢，由于液态铝可溶解大量的氢，而固态铝几乎不溶解氢，因此当熔池温度快速冷却与凝固时，氢来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免，氢的来源很多，有电弧焊气氛中的氢，铝板、本地焊丝表面吸附空气中的水分等。实践证明，即使氩气按GB/T4842标准要求，纯度达到99.99％以上，但当水分含量达到20ppm时，也会出现大量的致密气孔，当空气相对湿度超过80％时，焊缝就会明显出现气孔。(3)焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍，易产生较大的焊接变形的内应力，对刚性较大的结构将促使热裂纹的产生。(4)铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍，因此，焊接铝和铝合金时，比焊钢要消耗更多的热量。(5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、本地锌、本地锰等)，在高温电弧作用下，极易蒸发烧损，从而改变焊缝金属的化学成分，使焊缝性能下降。(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低，破坏了焊缝金属的成形，有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现象。(7)无色彩变化。铝及铝合金从固态转为液态时，无明显的颜色变化，使操作者难以掌握加热温度。3．铝合金材料焊接的工艺方法(1)焊前准备采用化学或机械方法，严格清理焊缝坡口两侧的表面氧化膜。化学清洗是使用碱或酸清洗工件表面，该法既可去除氧化膜，还可除油污，具体工艺过程如下：体积分数为6％～10％的氢氧化钠溶液，在70℃左右浸泡0.5min→水洗→体积分数为15％的硝酸在常温下浸泡1min进行中和处理→水洗→温水洗→干燥。洗好后的铝合金表面为无光泽的银白色。机械清理可采用风动或电动铣刀，还可采用刮刀、本地锉刀等工具，对于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨清除氧化膜。清理好后立即施焊，如果放置时间超过4h，应重新清理。(2)确定装配间隙及定位焊间距施焊过程中，铝板受热膨胀，致使焊缝坡口间隙减少，焊前装配间隙如果留得太小，焊接过程中就会引起两板的坡口重叠，增加焊后板面不平度和变形量；相反，装配间隙过大，则施焊困难，并有烧穿的可能。合适的定位焊间距能保证所需的定位焊间隙，因此，选择合适的装配间隙及定位焊间距，是减少变形的一项有效措施。根据经验，不同板厚对接缝较合理的装配工艺参数如表2。(3)选择焊接设备目前市场上焊接产品种类较多，一般情况下宜采用交流钨极氩弧焊(即TIG焊)。它是在氩气的保护下，利用钨电极与工件问产生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接方法。该焊机工作时，由于交流电流的极性是在周期性的变换，在每个周期里半波为直流正接，半波为直流反接。正接的半波期间钨极可以发射足够的电子而又不致于过热，有利于电弧的稳定。反接的半波期间工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而获得表面光亮美观、本地成形良好的焊缝。(4)选择焊丝一般选用301纯铝焊丝及311铝硅焊丝。(5)选取焊接方法和参数一般以左焊法进行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上时，以右焊法进行，焊炬和工件成90°角。焊接壁厚在3mm以上时，开V形坡口，夹角为60°～70°，间隙不得大于1mm，以多层焊完成。壁厚在1.5mm以下时，不开坡口，不留间隙，不加填充丝。焊固定管子对接接头时，当管径为200mm，壁厚为6mm时，应采用直径为3～4mm的钨极，以220～240A的焊接电流，直径为4mm的填充焊丝，以1～2层焊完。 [转载需保留出处 –

铝镁合金管-铝锰合金管母线氧化处理技术说明：1. 化学氧化。化学氧化处理所获得的膜层较薄，一般厚度为0.5μm ～4μm，质软不耐磨，抗蚀能力低于阳极氧化膜。一般不宜单独便用，由于化学氧化膜吸附能力好，主要作用于油漆的底层，化学氧化按其溶液性可分为碱性和酸性两种。按其膜层性质可分为氧化膜，磷酸盐膜、本地铬酸盐膜及磷酸一铬酸盐膜等（这类型的氧化膜是可导电）2. 电化学氧化。电化学氧化（俗称阳极氧化）是铝及铝合金在相应的电解液和特定的工艺条件下，由于外加电流的作用。在铝及铝合金上形成一层氧化膜的过程称为阳极氧化（此氧化膜不导电）3. 硬质阳极氧化。硬质氧化膜的生成机理，与普通硫酸阳极氧化相同，但为了获得厚而硬的膜层，需要采用摄氏0度左右的电解液，和高电压和大电流的方法，使膜的生成速度远大于溶解速度，使膜层结构发生变化，构成了硬质氧化膜生长过程的新特点。硬质氧化膜也是双层结构，其区别在于比普通氧化膜的阻挡层厚度大10倍，孔壁也如此，这是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少7～8倍。只有2％～6％，硬质膜基组杂乱无章互相干扰，出现一种特殊的棱柱状。导致膜内应力大，甚至引起开裂，合金元素和电解分解产物在膜壁中的残留。引起氧化膜的色泽深暗及合金成分不同的颜色不同。合金成分和杂质，对硬质氧化有较大的影响，它影响氧化膜的均匀性和完整性，铝铜、本地铝硅。铝猛合金，作硬质氧化比较因难。4. 铝阳极氧化膜的结构。氧化膜是由阻挡层和多孔层组成的，多孔层是由许多具有六角柱状的氧化物基组（膜胞）组成的，每个膜胞的中心的一个六角形的小孔。形似蜂窝状结构，孔壁的厚度是孔隙直径的两倍。在硫酸阳极氧化膜平均孔隙率为20％～30％，1μm2的表面上大约有800个小孔，所以阳极氧化后可以着各种颜色。5. 阳极氧化膜的着色。阳极氧化膜具有多孔性，和化学活性，很容易进行着色处理。铝氧化膜有20％～30％的孔隙（硫酸膜）故有巨大的比表面积的化学活性，染料分子通过氧化膜的物理和化学吸附积存于内表层而显色。硬质氧化膜的孔隙率比普通氧化膜少，孔深、本地口径小，着色比普通氧化膜因难，而且硬质氧化皮膜是厚膜，因合金的不同。它的底色就比较深，所以着色只能着黑色比较理想。6. 阳极氧化后的封闭处理。铝阳极氧化膜具有很高的孔隙率，和吸附能力，容易受污染和腐蚀，介质浸蚀，因此，氧化膜无论着色与否，用于何种场合，都必须进行封闭处理，其目的是提高耐蚀性。提高抗污染能力和固定色素体，如有特殊后续处理可以不加以封闭，增加吸附能力。硬质氧化处理各种特性及技术说明：1.特性：硬质氧化是一种电化学处理方式，在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、本地耐高温、本地耐磨、本地有高电阻性、本地耐腐蚀的硬氧化膜。此一极高之表面硬度，配合铝合金本身轻、本地机械加工容易、本地低成本的特性，广泛应用于各种工业及军事用途上，此值我国工业升级之际，更是精密工业不可或缺的一环。2、本地硬度：指膜层之硬度，膜层厚度（Thickness）指Build up和Penetration两部份。T＝1/2Build up＋1/2Penetration 。硬度之 标准为B.S.5599规定HRC36以上（约HV350）接近底材部份可超过HRC60(HV700)以上。??3．耐磨性：以Taber Abraser CS-17 1000g 负载，铝合金硬化处理之耐磨性远优于硬铬电镀及其它之硬化钢。4．尺寸精确：膜层厚度一般为50±5μm ,元件单面尺寸约增加25μm，对于较精细公差及特殊厚度要求，需于图面上特别注明。5．抗蚀性：经封孔，盐雾试验（ASTM117规格）超过5000小时无腐蚀现象发生。6.合金材料适合性：适用于所有铝合金，包括1000纯铝系（1050、本地1100）、本地2000铝铜系（2014）、本地3000铝锰系、本地5000铝镁系。6000铝镁矽系（6061、本地6063）7000铝锌系（7050）及铸造铝合金514.2、本地A514.2、本地518.2、本地ADC.5 ADC.6 等。7.耐电压（Breakdown Voltage）：达1500VDC以上。8.高度电阻性：于20度C 为4Ⅹ10.15欧姆cm2/cm,可作为良好之绝缘体。9.耐热性：膜层熔点达2050度C，短时间可保护铝材在高温中免受损害。10.低摩擦系数：磨光后的表面，摩控系数可低至0.095，因此各种军械及民用装备滑轨，均应用此技术。11.氧化膜的结合力：硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来，与铝基体金属的结合力很强，很难用机械方法将它们分离，即使膜层随基体弯曲直至破裂，膜层与基体金属仍保持良好的结合。12.氧化膜结构的多孔性：氧化膜具有多孔的蜂窝状结构，可使膜层对各种有机物、本地树脂、本地无机物、本地染料及油漆等表现出良好的吸附能力，可作为涂镀层的底层，也可将氧化膜染成各种不同的颜色（硬质氧化膜，只可染黑色）提高金属的装饰效果。制作硬质氧化注意事项：1.制品上所有棱角应倒成直径不小于0.5mm的圆弧,不允许有锐角及毛刺以避免电流集中造成局部过热、本地变脆、本地断裂.?2.不要求厚膜部位用过氯乙烯胶等加以保护,螺纹孔,定位销孔用塑料或胶皮堵塞.?3.制品经硬质氧化后,尺寸增加约为膜厚的一半(单边)所以对尺寸要求严格的制品,应根据膜厚确定其阳极氧化前的尺寸余量 .?4.氧化膜与基体结合牢固，但膜层有脆性，并随厚度增加和增大，所以不宜用于承受冲击，弯曲或变形的零件。达到一定厚度的硬质膜会使铝合金的疲劳强度有较大的降低，尤其是高强度铝合金，故对承受疲劳荷重零件，进行硬质氧化应十分慎重。

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