鋁合金管焊接變形原因及防控

1、鋁合金在焊接后會產(chǎn)生變形，這在很大程度上增加了焊后調(diào)修量，浪費了很多工時，嚴重時會導致生產(chǎn)進度延期。但導管是航空飛機上**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)生可能會導致導管在飛機上無法裝配。因此在導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，以此提高導管質(zhì)量，滿足機上裝配要求。

2鋁合金導管焊接變形產(chǎn)生的原因

由于鋁的熱導率比一般材料高，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: 鋁合金材料具有導熱性強、散熱快的特點，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: 導管產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜，焊縫較多、較長及位置不當、操作不方便等因素都是導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)時必須充分了解焊接時內(nèi)應(yīng)力發(fā)生的機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，有時甚至會導致產(chǎn)品報廢。同時焊接裂紋的產(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減少導管焊接變形量的措施

1) ?焊前準備: 焊接區(qū)域及焊絲應(yīng)去油污清洗，保持清潔和干燥，同時清除焊接區(qū)域的表面氧化層。存放時間過長需重新清洗; ?選擇合適的焊絲，焊絲直徑、成分等都會影響焊接縫金屬的力學性能。因此要選擇規(guī)格合適的焊絲，并且保證質(zhì)量合格及成份達標的焊絲; ?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)過培訓和考核合格，持證上崗。

2) 導管制造過程中誤差流動性的特殊性，利用模具將導管與法蘭**定位，保證導管端頭位置準確，確保在飛機上導管順利裝配。

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。導管裝配完之后直接將導管固定在模具上進行焊接，限制焊接變形，增加導管在焊接時的剛度，以減少焊接變形量。

4) ?選擇合理的裝配和焊接順序: ?對稱焊接時可克服或減小由于先焊的焊縫在焊件剛性較小時造成的變形。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，將會引起較大的變形，這除了焊接方向因素之外，焊縫受到長時間加熱也是一個主要原因?？赡艿那闆r下，將連續(xù)焊縫改成分段焊，并適當改變焊接方向，以使局部焊縫造成的變形適當減小，相互抵消，已達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) 針對由多根導管組成的構(gòu)件，要先點焊、滿焊一個部位，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、輪碾壓焊縫及兩側(cè)等機械方法使構(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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