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如何防止铝合金管母线在焊接的时候变形- 来源： 中国金属资讯网 发布人: newsh 大中小摘要： 熔化状态的铝合金在凝固结晶过程中，其体积大约减少6％,在此过程中所产生的收缩应力可能会导致焊接接头的变形。熔化状态的铝合金在凝固结晶过程中，其体积大约减少6％,在此过程中所产生的收缩应力可能会导致焊接接头的变形。焊接变形造成焊接结构尺寸形状超差，焊接结构组装配合困难，焊接变形过大或矫正无效，有可能使产品报废，造成经济损失。铝及铝合金焊接产品当中目前都以薄板构件居多，在焊接过程中更易发生变形，因而有效地控制其变形就显得尤为重要。控制变形与正确的结构设计，接头的准备和装配，焊接方法的选择和正确的焊接次序有关。为了使变形减至小，零件设计时，应该将焊缝减至少并且合理布置焊缝位置，如果是在刚性的区域局部焊接，如在边棱或拐角处焊接，将会使变形很小，焊缝应该远离强烈的冷作硬化区。合理选择焊接工艺，可以使变形减至小，如选用热输入集中的焊接方法，单边焊时采用反变形法，双面焊时使焊缝的每一边都熔敷上等量的金属。正确的焊接顺序是控制和减少变形的主要方法。它使焊接变形消失于焊接过程中，或使不同时期、连云港不同位置产生的焊接变形相反、连云港相消，从而达到控制焊接变形的目的。设计焊接顺序时可以考虑以下几点：(1)一般应从中心向外进行焊接；(2)具有 收缩的焊缝先焊；(3)如有可能，为了平衡收缩，对于一个结构的两边焊接应该同时进行；(4)焊缝应分布在结构的两边，焊接时，焊道要两边交替焊接，以平衡应力。若条件允许，应尽量采用分段逆焊技术；(5)对于一个焊道，一旦开始焊接后，就不要间断，一直焊完。采用工装夹具对焊件进行刚性固定之后再实施焊接，这也是防止变形的有效措施，且不必过分考虑焊接顺序。但是对于一些大的、连云港形状复杂的焊件来说，夹具的制造比较麻烦，而且撤除固定之后，焊件还有少许变形。因此，这种方法更适用于一些小的，形状规则的焊件焊接。如果焊件尺寸大、连云港形状复杂，又是成批生产，则可以设计一个能够转动的专用焊接模具，既可以防止变形，又能提高生产率。在实际焊接生产中,控制变形的方法还有很多,而且在运用时，常常多是联釆用，而不是单独采用。因此要具体问题具体分析。

　脱脂时间的延长与脱脂温度的升高对6063G铝镁合金管 管母线具有相类似的影响规律,即脱脂时间越长,合金表面出现斑点、连云港附近斑块腐蚀的可能性越大,斑点、连云港附近斑块腐蚀的影响程度也越来越深。一般脱脂时间应为3min(对200g/L的H2SO4而言),脱脂时间过短或过长都会使型材表面出现不均匀现象,为后续的阳极氧化处理留下隐患。关于脱脂时间的影响作用可从以下两方面介释:(1)脱脂液中的Cl-有扩大斑点和斑块腐蚀的趋势,而且其浓度越高,影响越甚,这种情况下,如果脱脂时间超过正常值,负面作用就更为严重；(2)随着脱脂时间的延长,合金中的微量元素会部分溶解,致使型材表面出现凹凸不平的腐蚀缺陷。2碱洗碱洗是预处理工艺中关键的步骤,碱洗剂以及添加剂,反应温度、连云港附近时间等不同程度地影响着铝型材的表面质量。当碱洗剂和添加剂选定之后,影响碱洗效果的因素是碱洗温度和碱洗时间。2.1温度的影响碱洗时的反应活化能约46kJ/mol,这个数值一般不随蚀洗条件的变化而改变,但反应速度却会因温度升高而加快(温度每升高10℃,速度就增加一倍)。文献研究表明:碱洗时反应温度过高会使铝型材表面产生“干涸斑点”缺陷。当碱洗温度较高时(高于70℃),碱液反应速度非常快,型材从碱洗槽移出时,会有大量的碱液附集在其表面,由于此时型材表面仍然保持较高温度,所以蚀洗速度仍然很高,残留有碱液的区域迅速干涸后出现Al2O3斑点,而且这些斑点在后续处理中很难消除。另外,由于碱洗温度高,反应速度快,溶解下来的Zn2＋、连云港附近Fe3＋亦能在较短时间内以溶解2再沉积方式进一步加剧局部腐蚀。一般碱洗温度保持在50℃左右较为合适,既能保证碱洗质量,又能防止腐蚀斑点块的发生。2.2时间的影响碱洗时间的长短对处理效果有着至关重要的作用,对于在50℃,用NaOH(50g/L)作为碱洗剂的条件下,时间一般取2min为宜。碱洗时间太短,达不到除氧化膜及活化表面的效果；时间过长,不仅增加铝的损耗量,而且有可能将潜在的缺陷扩大,造成产品报废。3水洗水洗的质量对合金的阳极氧化效果有很大影响,由酸槽、连云港附近碱槽带入的大量杂质离子以及较低或较高的pH值都会产生点蚀,特别是对点蚀敏感的氯离子,因其自催化作用很容易在不完整的钝化膜上产生腐蚀斑点。所以,应注意预处理过程中的水洗质量,在保证充分水洗的情况下,还要适当控制水洗液中的氯离子含量。3.1时间的影响随着水洗时间的延长,铝型材表面斑块腐蚀大大加剧,腐蚀面积也有所增大。显微镜下观察水洗试样,发现斑点腐蚀随水洗时间的变化没有明显的规律性,但斑块腐蚀受水洗时间的影响显著,即水洗时间超过正常值越多,斑块腐蚀的面积越大,颜色也更深。关于水洗时间的确定随处理工序的不同而略有差别,一般脱脂与中和工序后的水洗时间比碱洗后的稍长,但均以不超过2min为宜,以免型材表面出现斑块缺陷。另外,若水洗方式改为冲洗,便能有效地防止表面斑块腐蚀。3.2氯离子的影响研究发现,水洗液中的Cl-有诱发斑块腐蚀的作用。当水洗液中无Cl-存在时,型材表面几乎没有出现斑块腐蚀,只有零星的少量斑点腐蚀；当水洗液中加入0.1g/L的Cl-后,型材表面出现了明显的斑块腐蚀区域,但面积不大,腐蚀程度较浅；当Cl-达到0.3g/L时,型材表面出现了大量的斑块腐蚀,且呈片状连续分布。4中和碱洗过程溶解铝,但合金中许多第二相组分不能溶解,这些物质碱洗后残留于金属表面。另外,一些合金元素如Zn、连云港附近Si等虽溶于碱,但蚀洗时会重新积存于合金表面,所以在阳极氧化前必须进行中和,以消除表面残留的杂质。要想获得良好的中和效果,下面两点很重要:一是适当控制中和温度,避免因温度过高或过低出现表面缺陷；二是严格控制中和液中的Fe3＋浓度,减少因Fe3＋的氧化性引起的斑点腐蚀。4.1温度的影响温度是中和过程的重要因素,它直接影响中和反应的速度。温度过低,反应不彻底,金属表面的残留杂质很难清除干净,尤其在冬季作业,更应注意温差的影响；温度过高,铝的溶解速度较快,为斑点腐蚀的扩展准备了条件。一般反应温度控制在20℃较为理想,对于新配制的酸液(特别是H2SO4),应冷却到需要温度再进行中和反应。4.2 Fe3＋的影响实验结果表明,硫酸中和液中Fe3＋的存在,它在一定程度上加速了斑点腐蚀,同时还能诱发、连云港附近加剧斑块腐蚀的发展。当H2SO4中Fe3＋很少时,金属表面的斑点、连云港附近斑块腐蚀很少,反应较均匀；当H2SO4中Fe3＋的浓度达到0.1g/L时,金属表面开始出现斑点腐蚀,并且有散乱的斑块腐蚀分布；当Fe3＋的浓度提高到0.3g/L时,斑点腐蚀的数目和斑块腐蚀的面积均明显增加,型材表面质量很差。研究发现,当Fe3＋浓度很高时,H2SO4中和液的氧化性就很强(因Fe3＋的氧化性很强),致使中和过程中铝的溶解速度加剧,铝型材的表面质量较差。5结束语预处理工艺虽然是阳极氧化处理前的辅助工序,但对铝型材的表面质量有着不可低估的作用。各厂家应从自身的情况出发,制定出切实可行的预处理工艺参数,以提高铝型材的表面处理质量。 [转载需保留出处 –