高频焊的介绍,及合金焊丝型号用途
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2015-09-04
作者 焊仙
据说点击“焊工家园”的都是牛逼焊工!弧光照亮人生,火花飞出精彩!焊接路上,家园伴你同行!焊工:你不是一个人在战斗高频焊(high-frequency welding)是以固体电阻热为能源。焊接时利用高频电流在工件内产生的电阻热使工件焊接区表层加热到熔化或接近的塑性状态,随即施加(或不施加)顶锻力而实现金属的结合。因此它是一种固相电阻焊方法。
高频焊根据高频电流在工件中产生热的方式可分为接触高频焊和感应高频焊。接触高频焊时,高频电流通过与工件机械接触而传入工件。感应高频焊时,高频电流通过工件外部感应圈的耦合作用而在工件内产生感应电流。高频焊是化较强的焊接方法,要根据产品配备设备。生产率高,焊接速度可达30m/min。主要用于制造管子时纵缝或螺旋缝的焊接。
高频焊具有下列特点:
1、由于电流高度集中于焊接区,加热速度极快,因而焊接速度可高达150~200m/min。
2、因焊接速度快,焊件自冷作用强,故不仅热影响区小,而且还不易发生氧化,因此焊缝的组织和性能十分优良。
3、焊前焊件表面可以不进行清理工作,因而提高了效率。
4、能焊的金属种类广,产品的形状规格多。
常见焊丝
▲GMT-SKD11 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 56~58 焊补冷作钢、五金冲压模、切模、、成型模、工件硬面制作具高硬度、耐磨性及高韧性之氩焊条,焊补前先加温预热,否则易产生龟裂现象。
▲GMT-63度刀口刃口焊丝> 0.5 ~ 3.2mm HRC 63~55,主要应用于焊拉刀模,热作高硬度具模,热锻总模,热冲模,螺丝模,耐磨耗硬面,高速钢,刀口修复。
▲GMT-SKD61 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 40~43 焊补锌、铝压铸模、具良好之耐热性与耐龟裂性、热气冲模、铝铜热锻模、铝铜压铸模、具良好耐热、耐磨、耐龟裂性。一般热压铸模常有龟甲裂纹状,大部 份是由热应力所引起,亦有因表面氧化或压铸原料之腐蚀所引起,热处理调至适当硬度改善其寿命,硬度太低或太高均不适用。
▲GMT-hs221锡黄铜焊丝。性能特点:HS221焊丝含少量锡、硅的黄铜焊丝,用于黄铜的气焊及碳弧焊,也广泛用于钎焊铜、钢、铜镍合金等。铜及铜合金焊丝适用的焊接方法有氩弧焊、氧-乙炔焊及碳弧焊。
▲GMT-hs211力学性能好。铜合金氩弧焊及钢的MIG钎焊用。
▲GMT-hs201,HS212,HS213,HS214,HS215,HS222,HS225铜焊丝。
▲GMT- 1100、1050、1070、1080纯铝焊丝。性能特点:用于MIG和TIG焊接的纯铝焊丝。此种焊丝在阳极处理后具有很好的颜色配比性。适用于电力应用,抗蚀性很好,导通性优良。用途:船舶 运动器材 电力
▲GMT-半镍,纯镍焊丝焊条
▲GMT- 4043、4047铝硅焊丝。性能特点:用于焊接6系列母材。对热裂纹的较弱敏感,被用于焊接锻造和铸造材料。用途:船舶、机车、化工、食品、运动器材、模具、家具、容器、集装箱等。
▲GMT- 5356、5183、5554、5556、5A06铝镁焊丝。性能特点:此种焊丝为焊接5系列合金以及填充合金化学成分与母材接近的焊接而设计的。它在阳极处理后具有良好的抗蚀性和颜色配备性。用途:应用于自行车、铝滑板车等运动器材,机车车厢、 化工压力容器、兵工生产、造船、航空等。
▲GMT-70N > 0.1 ~ 4.0mm焊丝特性与用途:高硬度钢之接合,锌铝压铸模龟裂、焊合重建、生铁/铸铁焊补。可直接堆焊各种铸铁/生铁材料,也可做为模具龟裂之焊合,使用铸铁焊接时,尽量将电流放低,用短距离的电弧焊接,钢材进行部份之预热,焊接后之加热以及慢慢冷却。
▲GMT-60E> 0.5 ~ 4.0mm特性与用途:焊高拉力钢之接合,硬面制作之打底,龟裂之焊合。 高强度焊丝,含镍铬合金成份高,用于防破裂底层焊接、填充打底用,拉力强,并可修补钢材焊后龟裂现象。抗拉强度: 760 N/mm² 廷伸率: 26%
▲GMT-8407-H13 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 43~46 制锌、铝、锡等有色合金及铜合金之压铸模,可用作热锻或冲压模。具高韧性、耐磨性及防热熔蚀性佳,抗高温软化,防高温疲劳性良好,可焊补热作冲头、 绞刀、轧刀、切槽刀、剪刀...等做热处理时,需防碳,热工具钢焊后所产生之硬度太高亦发生破裂。
▲GMT-防爆裂打底焊丝 > 0.5 ~ 2.4mm HB~300 高硬度钢之接合,硬面制作之打底,龟裂之焊合。高强度焊支,含镍铬合金成份高,用于防破裂底层焊接、填充打底,拉力强,并可修补钢材之龟裂焊合重建。
▲GMT-718 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 28~30 大型家电、玩具、通信、电子、运动器材等塑料产品模具钢。塑料射出模、耐热模、抗腐蚀模,切削性、蚀花性良好,研磨后表面光泽性优良,使用寿命长。 较不易产生融合不良及等缺陷。
▲GMT-738 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 32~35 半透明及需有表面光泽之塑料产品模具钢,大型模具,产品形状复杂及精度高之塑料模用钢。塑料射出模、耐热模、抗腐蚀模、蚀花性良好,具备优良加工性 能,易切削抛光和电蚀,韧性及耐磨性佳。
▲GMT-P20Ni > 0.5 ~ 3.2mm HRC 30~34 塑料射出模、耐热模(铸铜模)。以焊接裂开敏感性低的合金成份设计,含镍约1%,适合PA、POM、 PS、PE、PP、ABS塑料,具良好之抛光性,焊后无气孔、 裂纹,打磨后有良好之光洁度,经真空脱气,锻造后,预硬至HRC 33度,断面硬度分布均一,模具寿命达300,000以上。较不易产 生融合不良及等缺陷。
▲GMT-NAK80 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 38~42 塑料射出模、镜面钢。高硬度,镜面效果特佳,放电加工性良好,焊接性能,研磨后,光滑如镜,为世界进步,塑模钢,加入易削元素,切削加 工容易,具高强韧性及耐磨不变形特性,适合各种透明塑料产品之模具钢。预热温度300~400℃后热温度450~550℃,作多层焊补时,采用后退法焊补,较不易产生融合不良及等缺陷。
▲GMT-S136 > 0.5 ~ 1.6mm HB~400 塑料射出模,抗腐蚀、渗透性良好。高纯度、高镜面度,抛光性良好,抗锈防酸能力,热处理变型少,适合PVC、PP、EP、PC、PMMA塑料,耐腐蚀及容易加 工之模件及夹具,超镜面耐蚀精密模具,如橡胶模具、照相机部件、透镜、表壳等。
▲GMT- 皇牌钢> 0.5 ~ 2.4mm HB~200 铁模、鞋模、软钢焊接、易雕刻蚀花, S45C 、S55C 钢材等修补。质地细密、软、易加工、不会有气孔产生,预热温度200~250℃ 后热温度350~450℃。
▲GMT-BeCu (铍铜) > 0.5 ~ 2.4mm HB~300 高导热的铜合金模具材料,主加元素为铍,其适用于塑料注塑成型模具的内镶件、模芯、压铸冲头、热流道冷却系统、导热嘴、吹塑模具的整体型腔、磨耗板等。 钨铜材料则应用在电阻焊、电火花、电子封装以及精密机械设备等。
▲GMT-CU(氩焊铜) > 0.5 ~ 2.4mm HB~200 此焊支用途广泛,可焊补电解片、铜合金、钢、青铜、生铁、一般铜件之焊补。机械性能良好,可用于铜合金之焊接修补,也可用于焊接钢和生铁、铁的接合。
▲GMT-油钢焊丝 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 52~57 冲裁模、量规、拉模、穿孔冲头、可广泛使用在五金冷冲压,手饰压花模等,通用工具钢、耐磨、油冷。
▲GMT-Cr钢焊丝 > 0.5 ~ 3.2mm HRC 55~57 冲裁模、冷作成型模、冷拉模、冲头、高硬度、高轫性、线切割性良好。焊补前先加温预热,焊补后请做后热动作。
▲GMT-MA-1G > 1.6~2.4mm,超镜面焊丝,主要应用于产品或要求的产品。硬度HRC 48~50 马氏体时效钢系,铝压铸模,低压铸造模,锻造模,冲裁模,注塑模的堆焊。硬化高韧度合金,非常适用于铝重力压铸模、浇 口、延长使用寿命的2~3倍,可制作非常精密之模具、超镜面(浇口补焊,使用不易热疲劳裂痕)。
▲GMT-高速钢焊丝(SKH9) > 1.2~1.6mm HRC 61~63 高速钢,性为普通高速钢的1.5~3倍,适用于制造加工高温合金、不锈钢、钛合金、高强度钢等难加工材料的、焊补拉刀、热作高硬度工具、模具、 热锻总模、热冲模、螺丝模、耐磨耗硬面、高速度钢、冲具、、电子零件、螺纹滚模、牙板、钻滚轮、滚字模、压缩机叶片及各种模具机械零件等 ...。经过欧洲工业水准严格品质管制,高含碳量,成份优 良材料内部组织均匀,硬度稳定,而且耐磨性、韧性、耐高温等 ...。特性皆比一般同等级之材料为佳。
▲GMT-氮化零件焊补焊丝> 0.8 ~ 2.4mm HB~300 适用于氮化后模具,零件表面修补。
焊接铝焊条熔点:
(1)580~620℃的低温铝焊丝。代表焊丝:ER4047,ER4043。
纯铝的熔点:660.37℃,因为焊接铝件时主要是靠母材的热传导,并且稍以火焰熔融焊丝成型。而铝及铝合金从常温加热到溶化状态时,没有颜色变化,焊接时母材温度很难断定。
目前低温铝焊丝的温度界定主要以三个温度区间为主。
(1)580~620℃的低温铝焊丝。代表焊丝:ER4047,ER4043。
(2)380~450℃的低温铝焊丝。代表焊丝:Q303,WE-Q303B,WE53 等。
(3)179℃的低温铝焊丝。代表焊丝:M51 ,M51-F。
焊接方法:
(1)清理:清理被焊件以机械清理为好,目的是去除表面氧化膜。
(2)加热:以厚件加热,加热的时候可以离焊接处稍微远一些距离,而不用去直接烧焊口处。
(3)下料:达到400℃温度,下焊丝。角度尽量垂直点焊接处,点的瞬间用火焰的末端稍微燎一下焊丝的熔融成型,燎焊丝,而不要刻意地去烧焊丝。
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材料5A06,曾用牌号LF6,非热处理强化铝镁合金,焊接材料为ER5556,也可以使用ER5183、5356(详见NBT47015)。
焊接材料对照
中国牌号 AWS A5.10
SAL 5556 AlMg5Mn1Ti ER5556
SAL 5356 AlMg5Cr(A) ER5356
SAL 5183 AlMg4.5Mn0.7(A) ER5183
标准GBT6892-2000《工业用铝及铝合金热挤压型材》,供货状态:O,H112
抗拉强度315MPa,延伸率为15%。
GBT 3191-2010 铝及铝合金挤压棒材,供货状态:H112
抗拉强度315MPa,延伸率为15%。
焊接时使用铈钨极(WCe-20)。
铈钨极承载焊接电流:Ø3.0mm:140~220A;Ø4.mm:170~270A。
1070纯铝焊丝,铝含量≥99.5%,有的抗腐蚀性能,很高的导热与导电性能,以及的可加工性能。对经阳极化处理 的材料,需要配色时十分理想,推荐用于焊接1000系列铝合金。 典型化学成份:Si≤0.03、Cu≤0.002、Zn≤0.013、Fe≤0.18 、Mn≤0.003,AL余量用途广泛用于铁路机车、电力、化学、食 品等行业。 执行GB10858-89标准铝及铝合金焊丝广泛应用于铝及铝合金氩弧焊及氧 -乙炔气焊时作填充材料。 焊丝的选择,主要根据母材的种类,对接头的抗裂性能、力学性能及抗腐蚀性能等方面的要求综合考虑
铝材具有的物理特性和力学性能,其密度低、强度高、热导率高、电导率高,耐蚀能力强。铝材广泛用于容器、机械、电力、化工、航空、航天等焊接结构的产品上。
(一)铝材的分类及牌号表示方法
1. 铝材的分类
(1)按有无合金成分,铝材分为纯铝及铝合金。铝合金按合金系列又分为Al-Mn合金、Al-Cu合金、Al-Si合金和Al-Mg合金等。
(2)按压力加工能力,可分为变形铝和非变形铝(例如:铸铝)。
(3)按能否热处理强化,铝合金又分为非热处理强化铝和热处理强化铝。铝没有同素异构体,纯铝、铝锰合金、铝镁合金等不可能通过热处理相变来进步强度。但是,铝铜和铝镁硅等合金可通过固溶时效析出强化相进步强度,称为可热处理强化铝。不能通过固溶时效析出强化相进步强度的称为不可热处理强化铝。
2. 牌号表示方法和状态代号
(1)四位数字体系牌号命名方法 1997年1月1号,我国开始实施GB/T16474?996《变形铝和铝合号表示方法》标准。新的牌号表示方法采用变形铝和铝合金国际牌号注册组织推荐的国际四位数字体系牌号命名方法,例如产业纯铝有1070、1060等,Al-Mn合金有3003等,Al-Mg合金有5052、5086等。
(2)四位字符体系牌号命名方法 1997年1月1号前,我国采用前苏联的牌号表示方法。一些老牌号的铝及铝合金化学成分与国际四位数字体系牌号不完全吻合,不能采用国际四位数字体系牌号代替,为保存国内现有的非国际四位数字体系牌号,不得不采用四位字符体系牌号命名方法,以便逐步与国际接轨。例如:老牌号LF21的化学成分与国际四位数字体系牌号3003不完全吻合,于是,四位字符体系表示的牌号为3A21。
四位数字体系和四位字符体系牌号个数字表示铝及铝合金的种别,其含义如下:
1)1XXX系列枣产业纯铝;
2)2XXX系列枣Al-Cu、Al-Cu-Mn合金,;
3)3XXX系列枣Al-Mn合金;
4)4XXX系列枣Al-Si合金;
5)5XXX系列枣Al-Mg合金;
6)6XXX系列枣Al-Mg-Si合金;
7)7XXX系列枣Al-Mg-Si-Cu合金;
8)8XXX系列枣其它。
铝焊丝如何选择
为了得到性能良好的焊接接头,应从焊接构件使用目的考虑,选择适合于母材的铝焊丝作填充材料。
(1)焊缝金属的裂纹敏感性
选择具有熔化温度低于母材的填充金属,可大大减小热影响区中晶间裂纹倾向。故用合金含量母材的焊丝作填充金属,通常可防止焊缝金属裂纹。如含0.6%硅的6061合金,如果用6061作填充金属,裂纹敏感性很大,但用含5%硅的4043焊丝作填充金属,熔化温度比母材低,在冷却过程中比母材具有更好的塑性以消除引起裂纹的收缩应力,所以抗裂性良好。还应注意避免产生对裂纹敏感的焊缝金属成分,如在铝合金焊缝中不希望有镁与铜的组合,因此5000系列焊丝还应用于焊接2000系列母材;面2219焊丝不应用于5000系列的母材。
(2)接头强度
焊接接头的强度随着焊丝的合金元素含量变化。即对于非热处理合金的焊接接头强度,按1000系、4000系和5000系的次序。在5000系中随镁、锰等含量增加,焊接接头强度按5554、5654、5356、5183、5556的顺序增加。
(3)接头的加工性(塑性)
需要弯曲加工的焊接接头,一般加工性受塑性的影响,而塑性随着强度的而降低。特别是含3%镁以上的母材(5154、5056、5082、5182、5083、5086)避免使用含硅的焊丝(4043、4047)。这种组合形成大量的Mg2Si,塑性下降。
(4)阳极氧化处理后的色差
为了提高耐蚀性,焊后常进行阳极氧化处理,若焊缝金属的成分明显不同于母材,或焊缝金属的铸造组织不同于母材的压延组织,焊缝金属在阳极氧化工艺处理后产生色差。例如含硅的4000系焊丝的焊缝阳极氧化处理后呈灰黑色,2000第、5000系和6000系母材呈银白色。所以若外观颜色匹配是重要指标时,选择焊丝时考虑所形成焊缝组织的成分及组织。
(5)高温下接头的力学性能及耐蚀性
含3%镁以上的5000系焊丝(5654、5356、5556、5183)应避免在使用温度65摄氏度以上的结构中采用,因为这些合金对应力腐蚀裂纹很敏感,在上述温度和腐蚀环境中会发生应力腐蚀龟裂。
为什么MIG焊铝的工艺难题较多?
A:MIG焊铝的工艺难题主要有:
〈1〉铝及铝合金的熔点低(纯铝660℃),表面生成高熔点氧化膜(AL2O3 2050℃),容易造成焊接不熔合。
〈2〉低熔点共晶物和焊接应力,容易产生焊接热裂纹。
〈3〉母材、焊材氧化膜吸附水分,焊缝容易产生气孔。
〈4〉铝的导热性是钢的3倍,焊缝熔池的温度场变化大,控制焊缝成型的难度较大。
〈5〉焊接变形较大。
Q :为什么MIG焊铝要用Φ1.2/Φ1.6焊丝?
A :MIG焊铝时,因焊丝的熔化速度很快,送丝速度高;铝焊丝刚性小,比较软,推丝送进时,细焊丝容易堆丝打弯,影响正常焊接。所以一般使用Φ1.2/Φ1.6铝焊丝。
Q: 什么叫清洁宽度?
A :TIG交流和MIG直流反接焊铝时,负电极(母材)表面上集中发射电子的光亮微小区域—“阴极雾化区”,此区域为清洁宽度,清理铝表面氧化膜。
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