DVS0913-3：2008
铝合金的MIG焊—应用指南
狮子十之八九译
目录
1 铝的储存、运输和加工
1.1 运输
1.2 装卸
1.3 储存
1.4 加工
3.1 结构对耐腐蚀性的影响
4 焊接夹具
5 焊接位置、焊接参数（名义值），包括预热
5.1 预热
6 焊接
6.1 引弧
6.2 焊操作
6.4 导热
6.5 衬垫
6.6 成型羊毛抛光轮
6.7 焊接收弧
7 焊接检验
8 缺陷
9 培训
10 工艺评定
11 参考文献（略）
1 铝的储存、运输和加工
1.1 运输
铝半成品的运输方式应确保不潮湿，例如，可铺设木材。包装类型和运输集装箱通常由客户和供应商商定。目前使用的包装材料主要是木箱、塑料箱或纸板箱。对于高的表面质量要求，例如多层铝板叠放，中间可以使用纸隔离。 1.2 装卸
为防止铝材半成品受潮，一般在室内装卸。如果由于某种原因，材料变得潮，必须在同一天干燥。只有在去除潮湿的中间层后，并且材料不会相互接触，确保空气流通时，才允许在空气中干燥。
如果叉车有特殊的抓取点，则只能使用这些抓取点。长的半成品吊装时，应多个位置同时起吊，避免弯曲，吊装绳子应加衬垫。
1.3 储存
铝半成品原则上不应露天存放。储存空间可以加热或不加热，但最重要的应是干燥的空间。（另见第1部分8.2节）。冷凝和污染）。高湿度、穿堂风和频繁的温度波动会损坏材料。
绝对干燥的货物也可以储存在原始包装中。
应始终小心堆放，其高度应确保底部的材料不会受损。
定厚机
包装好的铝半成品不应与其他金属直接接触，否则可能发生接触腐蚀。货架部件应采用不吸湿和化学中性材料覆盖，并且必须以不划伤表面为原则。
图1 正确的储存方式
1.4 加工
铝和钢的加工区域应隔离。所有使用的工具应为铝加工专用或在铝加工前清洗干净。如果不考虑这一点，则必须考虑预期的接触腐蚀，从而损坏铝半成品。
在铝材流转过程中，必须小心避免划伤或磨损，并且必须避免与钢接触。应在材料之间放置保护材料，如纸板、木板或合成特种产品。
加工铝半成品时，应始终戴上干净的手套。否则，指纹汗液会污染金属表面，这可能会对随后的焊接或阳极氧化过程产生不利影响。应立即用无水酒精（如乙醇）去除指纹。在后期，这些指纹通常可以通过剪切或刷洗等机械处理很难去除。
对于内部运输，例如到温度较高的房间，应同样遵守储存的规则。
2 焊接坡口准备
对于MIG焊的接头坡口准备，可采用DIN EN ISO 9692-3中规定的接头形式。如果是单面焊对接接缝，建议在根部进行加工，以改善根部成型。
图2 根部成型（原理）
焊缝和相邻区域应无油脂和干燥。边缘加工应以切屑的方式进行。在焊接之前，必须加工等离子切割边。边缘要加工成条状。等离子切割边缘应在焊接前用夹具加工。不得使用塑料粘合砂轮。
钢丝刷的刷毛（只使用Cr-Ni刷毛！）必须锋利。参见图片。当刷子的末端磨损时，可以在磨石上磨快。
无效有效
圆滑的边缘锋利的边缘保护层垫块
无法清除Al2O3 消除Al2O3
图3 有效和无效的刷毛
3 结构设计
一般来说，结构的设计必须保证。
（a）功能的安全性；
（b）经济上和实用上合理性；
原则上，不应简单的将钢结构的经验应用到轻质铝结构中。铝结构使用的截面形状和尺寸必须能抵抗相应的载荷和应力。
无尘黑板合理的焊接结构起始于焊接结构的设计阶段。
不能使用与钢结构的完全相同的设计原则，因为铝的一些材料。铝挤压、铸造和锻造技术为设计师提供了其他的设计可能性。
但设计时必须考虑他的焊接性，如WEZ（焊接热影响区）和母材区软化和缺口效应。
产品的焊接质量要求和制造成本由设计决定。
由此，提出以下设计建议：
—焊缝布置在应力较低的区域，例如在抗弯梁的截面中间区域
—焊缝的设计应尽量减小由此产生的拉应力，例如避免焊缝残余拉应力。
—避免板材厚度的差过大，例如在T型接头中（焊接过程中不利于热传导）
—确保焊可接近焊接部件，同时应遵守焊的使用规定
—合理规定公差，确保质量的实施
—对接焊缝使用背面熔池保护
—确保质量控制的实施
—MIG焊时，根据标准合理设计坡口形式
—对接焊缝坡口准备时，背面倒角以避免氧化物残留
—尽量避免截面中的焊缝非对称布置
氧气推车—型材或模具进行焊接时避免焊缝堆积
对承受于动载荷结构：
—承载截面应平滑过渡
—避免使用断续焊缝
—避免使用定位焊缝（产生二次缺陷）
3.1 结构对耐腐蚀性的影响（另见DVS 0913-1，第7条）
部件的合理设计通常比所选材料的成分对腐蚀行为的影响更大。由于不合理的耐腐蚀设计，可能会造
成局部损坏，如间隙、接触、应力和振动腐蚀。特别是，窄而深的间隙（搭接）和凹槽处可能是容易产生腐蚀损坏。尤其是在构件施工过程中，必须考虑接触腐蚀。
由于铝铸件和铝合金混合物的焊接性能不同，应提前进行焊接试验验证。
4 焊接夹具
单件或小批量生产时可以使用点固焊固定。对于小批量或大批量生产，可以使用专用的夹紧装置。夹紧装置的设计还应考虑到一些特殊特性，如铝的高的热膨胀系数。夹具的设计对尺寸精度的稳定性、残余应力和焊接质量有重要影响。
机械化焊接时（例如机器人）首选使用固定夹具。
设计夹具时，应考虑以下建议：
—与工件接触部分应使用Cr-Ni材料，以避免接触腐蚀
—为确保能获得要求的焊接质量，在焊接过程中，夹夹具应确保焊缝坡口制备中所需的焊接间隙和边缘偏差量。
—夹局装置设计必须保证可重复的夹紧，确保恒定的夹紧力和位置，例如杠杆和螺纹夹具。
—拉伸和收缩过程会导致焊接结构的变形和翘曲。最好允许有拉伸和收缩，以实现低应力，这是是有利的。例如，过大的应力会使焊缝产生裂纹。
—为了确保焊接设计的尺寸精度，可能需要采取相应的措施。因此，建议夹具应配备适当的调节元件，以调节焊接应力。措施的选择必须保证具有功能的各个零件在尺寸公差范围内中收缩
—在设计夹紧装置时，应注意焊的可达性（焊所需要的空间）。满足可达性的前提下，还应考虑焊接方向。焊接顺序也可能影响夹具设计。
5 焊接位置、焊接参数（名义值），包括预热
考虑氢气的问题，为了方便氢气的排出，最好选择向上打开的焊接位置，即PA、PB和PF。PC位置不利，PD和PE以及下向的PG位置是坏的。
有利不利坏
PA、PB和PF PC PE
图4 焊接位置对气孔位置及分布的影响
5.1 预热
有几种预热方法可以选择，例如在烤箱里，用电热毯或氧燃气火焰。氧燃气火焰应该设置为中性焰，或者氧化焰，因为过量的氧气会促进氧化层的生长。优选氧-乙炔火焰或乙炔压缩空气火焰，因其所含水分最少（考虑氢气问题）。中性氧-乙炔火焰仅含有约3.6%的水蒸气，氧-丙烷火焰和甲烷火焰的水蒸气含量约为31%，甲烷火焰中的水蒸气含量约为40%。预热时，必须始终遵守温度和时间要求。
表1 预热温度建议（纯氩气）
6 焊接
6.1 引弧
应特别注意焊缝起始位置焊接，因为它们往往容易产生局部缺陷
定时药盒在直径为1.6毫米的焊丝上，通过倾斜切割的焊丝端部可以促进引弧。引弧和电流控制程序（另见DVS 0913-2，第4节）非常有用，对全机械焊接非常重要。
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