焊接材料
(1)焊丝 铝及铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外,按容器要求应使对接接头的抗拉强度、塑性(通过弯曲试验)达到规定要求,对含镁量**过3%的铝镁合金应满足冲击韧性的要求,对有耐蚀要求的容器,焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。因而焊丝的选用主要按照下列原则:
1)纯铝焊丝的纯度一般不低于母材;
2)铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近;
3)铝合金焊丝中的耐蚀元素(镁、锰、硅等)的含量一般不低于母材;
4)异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝;
5)不要求耐蚀性的高强度铝合金(热处理强化铝合金)可采用异种成分的焊丝,如抗裂性好的铝硅合金焊丝SAlSi一1等(留意强度可能低于母材)。
(2)保护气体 保护气体为氩气、氦气或其混合气。交流加高频TIG焊时,采用大于99.9%纯氩气,直流正极性焊接宜用氦气。MIG焊时,板厚<25 mm时宜用氩气;板厚25 mm~50 mm时氩气中宜添加10%~35%的氦气;板厚50mm-75mm时氩气中宜添加l0%~35%或50%的氦气;当板厚>75 mm时推荐采用添加50%~75%氦气的氩气。氩气应符合GB/T 4842?995《纯氩》的要求。氩气瓶压低于0.5 MPa后压力不足,不能使用。
(3)钨极 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,不易熔化挥发,电极烧损及尖真个污染较少,但电子发射能力较差。在纯钨中加进1%~2%氧化钍的电极为钍钨极,电子发射能力强,答应的电流密度高,电弧燃烧较稳定,但钍元素具有一定的放射性,使用时应采取适当的防护措施。在纯钨中加进1.8%~2.2%的氧化铈(杂质≤0.1%)的电极为铈钨极。铈钨极电子逸出功低,化学稳定性高,答应电流密度大,无放射性,是目前普遍采用的电极。锆钨极可防止电极污染基体金属,尖端易保持半球形,适用于交流焊接。
(4)焊剂 气焊用焊剂为钾、钠、锂、钙等元素的氯化物和氟化物,可往除氧化膜。
铝容器的应用特点
(1)铝在空气和氧化性水溶液介质中,其表面较易产生致密的氧化铝钝化膜,它在一些氧化性介质中具有良好的耐蚀性。在高温浓硝酸中,纯铝的耐蚀性优于不锈钢。铝材常作为耐蚀容器材料。
(2)对一些腐蚀性不太强,但要求防铁污染的介质,如化纤生产介质等,铝有较好的耐蚀性,而且没有铁污染物料,因此,铝材常作为防铁污染的容器的材料。其他有色金属容器也能防铁污染,但铝较*。
(3)铝是面心立方晶格,没有同素异构体,低温下不存在像铁素体钢那样的脆性转变,铝容器的较低设计温度可达-269℃。铝材常作为低温容器的材料。铝镁合金中的镁含量较高时,会以金属间化合物Mg2Al3和Mg5Al8在晶间析出,使铝镁合金在某些介质中产生应力腐蚀敏感性,只有在65℃以下使用才不会产生应力腐蚀,因此含镁量**过了3%的铝镁合金规定设计温度不**过65℃。析出相过多也会降低冲击韧性,因此含镁量**过3%的铝镁合金及其焊接接头应检验冲击韧性。其他铝和铝容器,包括低温铝容器均不要求进行冲击韧性检验。
(4) 由于铝镁硅合金固溶时效状态强度高,塑性也较好,焊接性好,焊接接头在焊后状态仍能保持较高的强度,因而常用作容器用高强度铝合金。铝,特别是纯铝的规定非比例伸长应力很低,在小的载荷下即会产生塑性变形。铝容器在使用与运输时,应留意碰撞变形。
(5) 为了得到好的塑性,纯铝、铝锰合金和铝镁合金的变形铝材都只在退火状态或热作状态使用,不采用冷作状态。热作状态铝的焊接接头,焊接热对热影响区有退火作用,因而其许用应力也只取退火状态铝材的许用应力。只有铝镁硅合金和铝铜合金的铝材才采用固溶时效状态,以保证其高强度。