超薄壁材料的焊接

超薄壁材料的焊接

对于薄壁，超薄壁的区分，无准确的厚度界线，一般认为，材料厚度大于0.2mm,小于1mm的焊件为薄件、厚度小于0.2mm的焊件为超薄件。

由于材料薄，焊接技术难度加大，再因薄壁焊件的使用性能都比较高，通常均有耐压、耐腐蚀甚至耐高温等要求，故对薄壁材料的焊接㎜㎜质量提出了更高的要求。

1、焊接接头形式

薄壁材料的刚性小，容易产生焊接变形和烧穿现象。为得到优质的焊缝，首先要设计合理的焊接接头形式，这也是关系到焊接工艺和生产效率的重要问题。

①对接接头，对接接头可分为纵缝对接和环缝对接两类，纵缝对接接头形式分为4种如图（一），环缝对接接头形式分为6种如图（二）

②薄壁与厚件焊接的接头形式，在大量产品中，波纹管与厚件的焊接，金属膜片与法兰盘的焊接，是很常见的结构形式，两者的厚度差达数倍或数十倍之多，薄件的热容量小，焊接时极易烧穿，因此给操作带来更大的困难，根据实际经验，采用图示的接头形式是比较理想的。

（图在“焊接技术与高招”P305）

2、控制薄壁材料焊接质量的若干重要因素：

①焊接方法及其设备的选择，焊接薄壁件的关键，首先是电源问题，选择的电源，必须是功率小，且在小电流时能够长时间地稳定燃烧。用于薄件的焊接方法很多，但目前主要运用在生产上的只有氩弧焊、脉冲氩弧焊、微束等离子弧焊、脉冲微束等离子弧焊。

a、钨极氩弧焊、焊接薄壁件采用连续电流时，焊速慢、熔池大，容易产生烧穿现象。随着焊接电流的减小，电弧的不稳定性增加，电流小于7(A)时，已不适于焊接。而采用脉冲氩弧焊时，由于脉冲电流可使电弧的不稳定区缩小，控制熔池的形状呈圆形，故对防止烧穿有较好的效果，特别是厚度小于0.1mm的超薄件。脉冲氩弧焊的优点

是焊缝质量容易控制，焊缝成形好。

b、焊接夹具、焊接薄壁零件必须采用精制的工装夹具，其作用就是保证零件装配精确，尽量做到对接边缘贴合严密、强制焊缝成形、减小热影响区和热变形，改善焊缝的冷却条件，提高生产效率和焊接质量。

焊接薄件，其纵缝一般可以采用焊缝两侧琴键式的压紧气动夹具，环缝可以采用焊缝两侧胀胎式的撑紧夹具。

c、焊接工艺要求、保证薄件焊接质量的工艺要求是多方面的，较为重要的有以下几点：

ⅰ）、下料边缘质量要求严格控制，要求待焊边在总长上的不直度≤0.2mm/m，否则焊接时易造成烧穿、烧塌。

ⅱ）、焊接超薄件时，尤其是箔片，必须严格控制翻边尺寸，接头制备及装夹精度要求符合规定。值得注意的是接头间隙不宜过大，否则焊缝两侧熔融的液态金属补充不足而使焊缝出现烧穿现象。

ⅲ）、薄壁不锈钢零件的焊前清理，最好是先进行整体酸洗，然后用金相砂纸在待焊边两侧10～20mm范围内打磨抛光,最后在焊前用航空汽油、丙酮或酒精擦洗。

ⅳ）、采用琴键式压紧工装时，焊缝两侧压板的间距越小越有利于保证装夹精度，也越有利于稳定工艺质量，其它夹紧工装也类似相同。ⅴ）、在进行焊件端面焊时，由于焊件厚薄不匀，装配尺寸问题，造成电弧对中困难，如不及时调整电弧，必将焊件一侧烧穿。为此应使电弧中心线稍偏向较厚的法兰或稍高一侧的接缝，以用很少部分的

电弧热量来熔化薄件或稍低一侧的接缝。

ⅵ）、焊缝背面充氩保护，对改善焊缝背面成形和提高保护效果有明显好处，不仅能得到光滑，呈银白色的背面成形焊缝，而且对焊缝烧穿和塌陷等焊接缺陷起到一定的抑制作用。

ⅶ）、选择最佳的工艺参数是获得优质焊缝非常重要的因素，所以必须严格根据各焊件的接头情况，通过摸索加以确定。