模块3 任务7 小直径铝合金管水平固定氩弧焊(课件）- 高二《高级焊工工艺与技能训练（第二版）》同步教学（劳动版）

1．熟悉铝及铝合金焊接特性及焊接方法。 2．掌握铝合金管焊前的装配定位方法。 3. 掌握小直径管铝合金对接水平固定氩孤焊的操作。 任务7 小直径铝合金管水平固定氩弧焊 模块三 钨极氩弧焊 完成图示的小直径铝合金管水平固定氩弧焊训练。 模块三 钨极氩弧焊 一、铝及铝合金的概述 铝(Al）是银白色的轻金属，熔点低（660℃），密度小（2.7g/cm3）,具有良好的塑性、导电性(仅次于金、银、铜而位居第四位)、导热性，和耐蚀性。 在纯铝中加入镁（Mg）、锰（Mn）、硅（Si）、铜（Cu）及锌（Zn）等元素，即形成铝合金。 模块三 钨极氩弧焊 铝合金按其成分和工艺特点不同可分为变形铝合金和铸造铝合金，其具体分类见下表。 类别 合金名称 合金主要成分 (合金系) 热处理和性能特点 举例 铸造铝合金 简单铝硅合金 Al-Si 不能热处理强化，力学性能较低，铸造性能好 ZLl02 特殊铝硅合金 Al-Si-Mg 可热处理强化，力学性能较好，铸造性能良好 ZLl01 ZLl07 ZLl05、ZL11O ZLl09 Al-Si-Cu Al-Si-Mg-Cu Al-Si-Mg-Cu-Ni 铝铜铸造合金 Al—Cu 可热处理强化，耐热性好，铸造性和耐蚀性差 ZL201 铝镁铸造合金 Al-Mg 力学性能好，抗蚀性好 ZL 铝锌铸造合金 Al-Zn 耐热性好，耐蚀性高 ZL401 铝稀土铸造 合金 Al-RE 能自动淬火，宜于压铸 ZLl09RE 模块三 钨极氩弧焊 续表 类别 合金名称 合金主要成分 (合金系) 热处理和性能特点 举例 变形铝合金 不能热处理强化铝合金 工业纯铝 ≥99.90％Al 塑性好，耐蚀，力学性能差 99、1050、1200 防锈铝 Al-Mn 力学性能较差，抗蚀性好，可焊，压力加工性能好 21 Al-Mg 05 可热处理强化铝合金 硬铝 Al-Cu-Mg 力学性能好 11、12 超硬铝 Al-Cu-Mg-Zn 室温强度最高 04、09 锻铝 A1-Mg-Si-Cu 锻造性能好，耐热性能好 02、70、80 模块三 钨极氩弧焊 二、铝及铝合金的焊接 1. 铝的氧化 2. 气孔 3. 热裂纹 4. 塌陷 5. 接头强度不等 6. 焊接接头耐蚀性 模块三 钨极氩弧焊 三、铝及铝合金的焊接方法 目前，国内外焊接铝及铝合金用得最多的方法是氩弧焊(TIG焊和MIG焊)。 对不同的铝合金材料，各种焊接方法具体比较及适用范围见教材表3—26。 模块三 钨极氩弧焊 1.焊机和焊炬 WSE—315型手工交直流钨极氩弧焊机，气冷式焊炬。 2.焊件和气瓶 5A02铝合金管，尺寸为φ51 mm×100 mm×3mm，一侧加工I形坡口，两节组对一组焊件。 氩气瓶及AT—15型氩气流量调节器，氩气纯度不低于99.99%。 3.焊丝和钨极 HS331型焊丝，直径为3.0 mm。 Wce—20铈钨极，直径为2.5 mm，端头磨成30°圆锥形，锥端直径0.5 mm。 一、焊前准备 1. 焊前清理 采用不锈钢丝轮打磨或用三角刮刀刮削焊件表面，并清除焊件坡口及两侧各15 mm范围内的氧化膜，或用化学溶液进行清理。铝合金化学清理溶液成分见下表。 在距坡口边缘60 mm处的表面，用划针划上与坡口边缘平行的平行线，并打上样冲眼，作为焊后测量焊缝坡口每侧增宽的基准线。 二、焊前清理、装配及定位 金属 腐蚀溶液成分 中和用溶液 铝及铝合金 每升水中：H3P04，110～115g； K2Cr207或Na2Cr2O7，O.8～1.5g； 温度为30～50°C 每升水中：HN03，15～25 g；温度为20～25℃ 2. 装配及定位焊 5A02铝合金管的装配间隙及定位焊缝 装配间隙及定位焊缝 三、焊接参数 焊层 钨极型号及规格/mm 钨极伸出长度/mm 喷嘴直径/mm 气体流量/L／min 氩气纯度/％ 焊丝直径/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 1 WCe-20，φ3.2 4～6 10 8～12 99.99 3.0 90～110 12～14 采用蹲位焊接，将焊缝分为两个半圆。起弧点在时钟6点的位置左或右附近，如图所示。 四、焊接操作过程 焊枪引弧示意图 仰焊与平焊示意图 1. 引弧 调整好角度后，从6点处开始引弧，进行前半圆的焊接，焊接电弧应控制在3～4 mm。 2. 仰焊段的焊接 3. 立焊段的焊接 4. 平焊段的焊接 5. 结束焊接 五、任务考核 项目 分值 评分标准 焊缝余高h/mm 10 h=2±1，超差不得分 焊缝余高差h'/mm 10 h'≤2，超差不得分 咬边/mm 10 深度小于或等于O.5，长度小于或等于15，出现一处扣4分 气孔