氧乙炔氣焊熱效率低,焊接熱輸入不集中,焊接鋁及鋁合金需要焊劑,焊後需要清除殘渣,接頭質量和性能不高。由於氣焊設備簡單,不需要電源,操作方便靈活,常用於焊接薄板、小零件等質量要求不高的鋁合金構件,也可補焊鋁合金構件和鋁鑄件。
(1)氣焊的接頭形式
氣焊鋁合金時,搭接接頭和丁字接頭都不合適。流入間隙的殘留焊劑和焊渣很難清理幹凈,應盡量采用對接接頭。為保證焊件焊接充分,不塌陷、不燒穿,可采用開槽墊板,壹般采用不銹鋼或純銅,用墊板焊接可獲得良好的反成形,提高焊接生產率。
(2)氣焊焊劑的選擇
鋁合金氣焊時,為了使焊接過程順利進行,保證焊縫質量,需要加入焊劑,以去除鋁表面的氧化膜和其他雜質。
氣焊焊劑(又稱氣體劑)是氣焊中的壹種焊劑,其主要作用是去除氣焊時在鋁表面形成的氧化膜,改善母材的潤濕性,促進焊縫組織致密。鋁合金氣焊必須使用焊劑。壹般在焊接前,將焊劑直接灑在待焊工件的坡口上,或蘸在焊絲上加入熔池中。
鋁合金熔劑是鉀、鈉、鈣、鋰等元素的氯化物鹽,是經粉碎、過篩、按壹定比例配制而成的粉末狀化合物。比如鋁冰晶石(Na3AlF6)在1000℃能熔化氧化鋁,氯化鉀能將難熔氧化鋁轉化為易熔氯化鋁。這種焊劑熔點低,流動性好,還能提高金屬液的流動性,使焊縫成形良好。
(3)焊接噴嘴和火焰的選擇
鋁合金有很強的氧化性和氣體吸收性。氣焊時,為了防止鋁被氧化,應采用中性火焰或弱碳化火焰(碳化火焰加過量乙炔)來保護鋁熔池在還原性氣氛下不被氧化。禁止使用氧化焰,因為使用氧化性強的氧化焰會使鋁被強烈氧化,阻礙焊接過程;但是,如果乙炔太多,遊離氫可能會溶解到熔池中,這將導致焊縫中的氣孔和焊縫松動。
(4)定位焊縫
為了防止焊件在焊接過程中改變尺寸和相對位置,焊件在焊接前需要點焊。由於鋁的線膨脹系數大,導熱快,氣焊加熱面積大,所以定位焊縫要比鋼件致密。
用於定位焊的填充焊絲與用於產品焊接的填充焊絲相同。定位焊前,應在焊縫間隙塗壹層氣體劑。定位焊的火焰功率略高於氣焊。
(5)氣焊操作
焊接鋼材時,可以從鋼材的顏色變化來判斷加熱溫度。但是焊接鋁的時候,就沒有這種便利條件了。由於鋁合金從室溫加熱到熔化的過程中沒有明顯的顏色變化,操作人員很難控制焊接溫度。但是,可以根據以下現象來把握焊接時機:
1)當被加熱工件表面由亮白色變為暗淡的銀白色,表面氧化膜起皺,加熱處金屬有波動時,表明即將達到熔化溫度,可以焊接;
2)當焊絲端頭蘸上焊劑,受熱部分能與母材熔合時,達到熔化溫度即可進行焊接;
3)當母材邊緣掉下時,母材達到熔化溫度即可焊接。
左焊法可用於氣焊薄板,焊絲位於焊接火焰前方。這種焊接方法有利於防止熔池過熱,熱影響區的金屬晶粒長大並燒穿,因為火焰指向的是未焊透的冷金屬。當母材厚度大於5㎜時,可采用正確的焊接方法。這種方法的優點是焊絲在焊槍後面,火焰指向焊縫,熱損失小,熔深大,加熱效率高。
氣焊厚度小於3㎜的薄零件時,焊槍傾角為20° ~ 40°;氣焊厚件時,焊槍傾角為40° ~ 80°,焊絲與焊槍的夾角為80° ~ 100。鋁合金氣焊時,接頭盡量壹次焊完,不要堆第二層,因為第二層會造成焊縫夾渣。