鋁合金管焊接變形原因及防控

1、鋁合金在焊接后會(huì)產(chǎn)生變形，這在很大程度上增加了焊后調(diào)修量，浪費(fèi)了很多工時(shí)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度延期。但導(dǎo)管是航空飛機(jī)上**關(guān)鍵的組成部件，量大、復(fù)雜，精度要求**高，變形量要求**小，整體變形更是不允許發(fā)生，一旦發(fā)生可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)管在飛機(jī)上無法裝配。因此在導(dǎo)管焊接過程中注重其變形研究，通過合理的控制措施，提高焊接工藝，以此提高導(dǎo)管質(zhì)量，滿足機(jī)上裝配要求。

2鋁合金導(dǎo)管焊接變形產(chǎn)生的原因

由于鋁的熱導(dǎo)率比一般材料高，鋁合金焊接變形的結(jié)構(gòu)控制要比其他材料難度大。在焊接過程中． ?不均勻的加熱使得鋁合金材料焊縫及其附近的溫度很高，冷卻后，焊縫就產(chǎn)生了不同程度的收縮和內(nèi)應(yīng)力，致使焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生各種變形。鋁合金內(nèi)部發(fā)生晶粒組織的轉(zhuǎn)變所引起的體積變化也可能引起焊件變形，這是產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的根本原因。

1) 材料: 鋁合金材料具有導(dǎo)熱性強(qiáng)、散熱快的特點(diǎn)，線膨脹系數(shù)比碳鋼大很多，使得在焊接過程中比碳鋼變形大。

2) 焊接工藝參數(shù): 焊接電流和焊接速度直接影響焊接能量的大小。合理的焊接工藝參數(shù)可以在很大程度上減少焊接變形量。

3) 裝配焊接順序: 構(gòu)件在裝配過程中，不同的焊接順序會(huì)產(chǎn)生不同的焊接應(yīng)力，所以同樣的構(gòu)件，采用不同的裝配焊接順序，就產(chǎn)生不同的變形量，裝配順序是影響變形量的關(guān)鍵因素之一。

4) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): 導(dǎo)管產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜，焊縫較多、較長及位置不當(dāng)、操作不方便等因素都是導(dǎo)致焊接變形量大的誘因。

3變形和應(yīng)力的危害性

在制造鋁合金焊接結(jié)構(gòu)時(shí)必須充分了解焊接時(shí)內(nèi)應(yīng)力發(fā)生的機(jī)理和焊后決定工件變形的基本規(guī)律，對控制和減小其危害性特征分量具有明顯的物理意義。變形的危害性比殘余應(yīng)力大得多，它使焊接部件的尺寸改變而無法組裝，使整個(gè)構(gòu)件喪失穩(wěn)定性而不能承受載荷，使產(chǎn)品質(zhì)量大大降低; ?而矯正卻要消耗大量的人力和物力，有時(shí)甚至?xí)?dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。同時(shí)焊接裂紋的產(chǎn)生往往也和焊接殘余變形和應(yīng)力有著密切的關(guān)系。

4減少導(dǎo)管焊接變形量的措施

1) ?焊前準(zhǔn)備: 焊接區(qū)域及焊絲應(yīng)去油污清洗，保持清潔和干燥，同時(shí)清除焊接區(qū)域的表面氧化層。存放時(shí)間過長需重新清洗; ?選擇合適的焊絲，焊絲直徑、成分等都會(huì)影響焊接縫金屬的力學(xué)性能。因此要選擇規(guī)格合適的焊絲，并且保證質(zhì)量合格及成份達(dá)標(biāo)的焊絲; ?選擇合適的電源，保證電弧具有良好的穩(wěn)

定性。焊接人員應(yīng)具備熟練的操作技能，經(jīng)過培訓(xùn)和考核合格，持證上崗。

2) 導(dǎo)管制造過程中誤差流動(dòng)性的特殊性，利用模具將導(dǎo)管與法蘭**定位，保證導(dǎo)管端頭位置準(zhǔn)確，確保在飛機(jī)上導(dǎo)管順利裝配。

3) 剛性固定: 焊接以后留下一定的參與應(yīng)力是不可避免的，但是可以通過剛性固定，使參與應(yīng)力盡可能減小。導(dǎo)管裝配完之后直接將導(dǎo)管固定在模具上進(jìn)行焊接，限制焊接變形，增加導(dǎo)管在焊接時(shí)的剛度，以減少焊接變形量。

4) ?選擇合理的裝配和焊接順序: ?對稱焊接時(shí)可克服或減小由于先焊的焊縫在焊件剛性較小時(shí)造成的變形。先焊接焊縫少的一側(cè)，后焊接焊縫多的一側(cè)，使后焊縫的變形抵消前焊縫的變形，以使總體變形減小。對于較長的焊縫，如果采用連續(xù)的直線焊縫，將會(huì)引起較大的變形，這除了焊接方向因素之外，焊縫受到長時(shí)間加熱也是一個(gè)主要原因?？赡艿那闆r下，將連續(xù)焊縫改成分段焊，并適當(dāng)改變焊接方向，以使局部焊縫造成的變形適當(dāng)減小，相互抵消，已達(dá)到減小總體變形的目的。其次，要根據(jù)具體的產(chǎn)品決定焊接順序，確保焊接變形量**小。

5) 針對由多根導(dǎo)管組成的構(gòu)件，要先點(diǎn)焊、滿焊一個(gè)部位，等應(yīng)力完全釋放，**終狀態(tài)定型之后再對下一部位進(jìn)行裝配，然后在焊接，直到產(chǎn)品完成。

6) 選擇合理的焊接方法及焊接參數(shù): 焊接電流和焊接速度直接影響著焊接質(zhì)量。

7) 焊后矯正: 雖然在焊接過程中通過上述方法可以減少變形，變形還是不可避免的會(huì)發(fā)生，**終一旦產(chǎn)生了焊接變形，還可以采用手工錘擊、壓力機(jī)、輪碾壓焊縫及兩側(cè)等機(jī)械方法使構(gòu)建的材料產(chǎn)生新的塑性變形，使原來縮短的部分得到延伸，從而矯正了變形，恢復(fù)了原始狀態(tài)。

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