淺談鋁制母線槽的焊接

發(fā)布時間：2022-02-23 08:29:01 | 點擊：1778 　　

1鋁制母線槽的材料性能

鋁是銀白色的輕金屬，密度只需鐵的1/3，為2.7g/cm';導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能出色，導(dǎo)電率僅次于金、銀、銅。導(dǎo)電性能是銅的60%。可塑性較好，強度不高。其機械性能:抗拉強度為80~100MPa;硬度為HB25~HB30;延伸率為35%~40%。

鋁材經(jīng)過冷加工變形后，強度增高，塑性下降。因此，鋁能夠經(jīng)過冷作硬化來前進(jìn)其強度。硬化后的鋁，在250℃~300℃溫度下，因為再結(jié)晶，使硬化消除。

鋁是化學(xué)性質(zhì)生動的金屬，與空氣接觸時生成細(xì)密堅固的氧化鋁膜，然后保護(hù)母線槽不被持續(xù)氧化。鋁在濃硝酸中因表面被鈍化而非常穩(wěn)定，但對堿類和帶有氯離子的鹽類，其抗腐蝕性能較差。

鋁制母線槽的焊接性能

(1)金屬鋁不論是固態(tài)或液態(tài)都極易發(fā)生氧化然后生成一層三氧化二鋁的氧化膜，氧化膜厚度不高但是其熔點較高，約為2050℃。當(dāng)氣焊鋁時，假設(shè)不用氣劑.很明顯地可看見表面一層黑色皺皮，若將熔化絲滴在上面，就像水珠在荷葉上相同，無法與之相熔合。而且氧化鋁密度大于母線槽的鋁材，沉入焊縫后形成火渣。因此，焊接鋁制母線槽時有必要避免鋁的持續(xù)氧化，對母線槽現(xiàn)已生成的氧化鋁需不斷給予清除。

(2)母線槽的鋁材從固體到液體的升溫過程中不會有色彩改變，因此添加了工藝上操控溫度的困難。操控稍為不當(dāng)，接頭就會整個塌落下來。因此，鋁制母線槽的焊接，比其他質(zhì)料的更為困難。

(3)鋁母線槽的外殼導(dǎo)熱性能好，需求較大的焊接熱量才干熔化。因此，一般要求對焊件預(yù)熱，并選用強規(guī)范，但這樣會惡化了焊接工藝條件。

(4)冷作硬化的鋁經(jīng)過焊接回?zé)岷髸浕?，并使晶粒長大。溫度越高.停留時間越長，晶粒長大的傾向越嚴(yán)重。其結(jié)果使接頭強度下降，還會使晶界上發(fā)生氧化.過燒，引起脆斷。

(5)鋁材在液態(tài)時許多溶解氫，其溶解度隨溫度的升高而添加。焊接時因溶池冷卻很快，氫氣來不及從焊縫中逸出，構(gòu)成氣孔。當(dāng)氣劑，焊絲含有水分時，生成氣孔更加靈敏。3焊接方法的選擇

其實可用于鋁制母線槽的焊鋁方法有許多，在熔化焊接領(lǐng)域中，普遍選用的有氣焊、碳弧焊、氬弧焊等。

1氣焊

用氧-乙炔火焰焊接鋁材有以下首要利益:設(shè)備簡略，使用方便，熱量易于調(diào)理，適應(yīng)性強，可焊大小不等的焊件。缺點是:熱量不會合，焊件較大時，加熱時間長，熱影響區(qū)大;火焰中?；煊兴?，易呈現(xiàn)氣孔;焊接時需用氣劑來清除氧化膜，焊后殘存的溶渣對鋁有劇烈的腐蝕效果，這使清洗工藝復(fù)雜化。

2碳弧焊

碳弧焊是一種比較原始的焊接方法，歸于無保護(hù)明弧焊接。與氣焊比較，具有熱量會合，焊接速度快，熱影響區(qū)小，焊接質(zhì)量較好等利益。所用的焊絲，氣劑和氣焊相同。因為電弧的高溫加熱，一般相對中，小厚度焊件可不開坡口，在焊件不和用墊板，適用于平焊。

墊板材料可用鋼板，石棉板、耐火磚、銅板、炭精板、石墨板等。其間石墨板的強度.導(dǎo)熱、水分蒸發(fā)等技能條件比其它材料好。墊板和焊件相接觸一面，刻一條小槽，使焊縫抵達(dá)單面焊雙面成形的意圖。

碳弧焊用的電極，有干電池炭棒，電機炭刷，炭精棒，電爐煉鋼炭棒，石墨棒等。其間石墨電極在電阻，氧化、含灰等方面都較好，僅強度稍差一點，在使用上加以注意即可。電極點部應(yīng)加工成20°~30°錐體，有利于電子發(fā)射和電弧操控。

3氫弧焊

氬弧焊焊鋁與氣焊比較，具有熱量會合，焊接質(zhì)量好、焊件變形小，不用氣劑，功率高等利益;與碳弧焊比較，具有質(zhì)量高，不用氣劑，能進(jìn)行全位置焊接，特別適合在安裝條件下應(yīng)用等利益。氬弧焊有氬氣的保護(hù)效果和氬離子對氧化鋁膜的“陰極霧化"效果，焊接時不用氣劑，這就避免了焊后殘渣對母線槽接頭的腐蝕.一同接頭的構(gòu)成方法也不受約束。氬氣流對焊接區(qū)域的沖刷，使焊接接頭明顯冷卻，然后改進(jìn)了接頭的組織性能，并削減焊件的變形。

綜上三種方法的優(yōu)缺點，從本錢和工期方面考慮，在這選擇碳弧焊來焊接鋁母線槽。

1焊接電源

因為鋁制母線槽的導(dǎo)熱系數(shù)大，傳熱快，要求焊接時電弧的溫度要高，熱量足夠(電弧要長)，施工時選用兩臺直流焊機，串聯(lián)連接保證電弧的溫度，如圖2。