• 
• 
• 
• 
• 

鋁鎂合金管型母線及鋁錳合金管母線料密度低，強度高，熱電導率高，耐腐蝕能力強，具有良好的物理特性和力學性能，因而廣泛應用于工業產品的焊接結構上。長期以來，由于焊接方法及焊接工藝參數的選取不當，造成鋁合金零件焊接后因應力過于集中產生嚴重變形，或因為焊縫氣孔、揭陽本地夾渣、揭陽本地未焊透等缺陷，導致焊縫金屬裂紋或材質疏松，嚴重影響了產品質量及性能。1．鋁合金材料特點鋁是銀白色的輕金屬，具有良好的塑性、揭陽本地較高的導電性和導熱性，同時還具有抗氧化和抗腐蝕的能力。鋁極易氧化產生三氧化二鋁薄膜，在焊縫中容易產生夾雜物，從而破壞金屬的連續性和均勻性，降低其機械性能和耐腐蝕性能。常見鋁合金母材和焊絲的化學成分及機械性能。廣毅榮銅鋁批發.2．鋁合金材料的焊接難點(1)極易氧化。在空氣中，鋁容易同氧化合，生成致密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm)，熔點高(約2050℃)，遠遠超過鋁及鋁合金的熔點(約600℃左右)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3，約為鋁的1.4倍，氧化鋁薄膜的表面易吸附水分，焊接時，它阻礙基本金屬的熔合，極易形成氣孔、揭陽本地夾渣、揭陽本地未熔合等缺陷，引起焊縫性能下降。(2)易產生氣孔。鋁和鋁合金焊接時產生氣孔的主要原因是氫，由于液態鋁可溶解大量的氫，而固態鋁幾乎不溶解氫，因此當熔池溫度快速冷卻與凝固時，氫來不及逸出，容易在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔目前難于完全避免，氫的來源很多，有電弧焊氣氛中的氫，鋁板、揭陽本地焊絲表面吸附空氣中的水分等。實踐證明，即使氬氣按GB/T4842標準要求，純度達到99.99％以上，但當水分含量達到20ppm時，也會出現大量的致密氣孔，當空氣相對濕度超過80％時，焊縫就會明顯出現氣孔。(3)焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的線膨脹系數和結晶收縮率約比鋼大兩倍，易產生較大的焊接變形的內應力，對剛性較大的結構將促使熱裂紋的產生。(4)鋁的導熱系數大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍，因此，焊接鋁和鋁合金時，比焊鋼要消耗更多的熱量。(5)合金元素的蒸發的燒損。鋁合金中含有低沸點的元素(如鎂、揭陽本地鋅、揭陽本地錳等)，在高溫電弧作用下，極易蒸發燒損，從而改變焊縫金屬的化學成分，使焊縫性能下降。(6)高溫強度和塑性低。高溫時鋁的強度和塑性很低，破壞了焊縫金屬的成形，有時還容易造成焊縫金屬塌落和焊穿現象。(7)無色彩變化。鋁及鋁合金從固態轉為液態時，無明顯的顏色變化，使操作者難以掌握加熱溫度。3．鋁合金材料焊接的工藝方法(1)焊前準備采用化學或機械方法，嚴格清理焊縫坡口兩側的表面氧化膜。化學清洗是使用堿或酸清洗工件表面，該法既可去除氧化膜，還可除油污，具體工藝過程如下：體積分數為6％～10％的氫氧化鈉溶液，在70℃左右浸泡0.5min→水洗→體積分數為15％的硝酸在常溫下浸泡1min進行中和處理→水洗→溫水洗→干燥。洗好后的鋁合金表面為無光澤的銀白色。機械清理可采用風動或電動銑刀，還可采用刮刀、揭陽本地銼刀等工具，對于較薄的氧化膜也可用0.25mm的銅絲刷打磨氧化膜。清理好后立即施焊，如果放置時間超過4h，應重新清理。(2)確定裝配間隙及定位焊間距施焊過程中，鋁板受熱膨脹，致使焊縫坡口間隙減少，焊前裝配間隙如果留得太小，焊接過程中就會引起兩板的坡口重疊，增加焊后板面不平度和變形量；相反，裝配間隙過大，則施焊困難，并有燒穿的可能。合適的定位焊間距能保證所需的定位焊間隙，因此，選擇合適的裝配間隙及定位焊間距，是減少變形的一項有效措施。根據經驗，不同板厚對接縫較合理的裝配工藝參數如表2。(3)選擇焊接設備目前市場上焊接產品種類較多，一般情況下宜采用交流鎢極氬弧焊(即TIG焊)。它是在氬氣的保護下，利用鎢電極與工件問產生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接方法。該焊機工作時，由于交流電流的極性是在周期性的變換，在每個周期里半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波期間鎢極可以發射足夠的電子而又不致于過熱，有利于電弧的穩定。反接的半波期間工件表面生成的氧化膜很容易被清理掉而獲得表面光亮美觀、揭陽本地成形良好的焊縫。(4)選擇焊絲一般選用301純鋁焊絲及311鋁硅焊絲。(5)選取焊接方法和參數一般以左焊法進行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時，以右焊法進行，焊炬和工件成90°角。焊接壁厚在3mm以上時，開V形坡口，夾角為60°～70°，間隙不得大于1mm，以多層焊完成。壁厚在1.5mm以下時，不開坡口，不留間隙，不加填充絲。焊固定管子對接接頭時，當管徑為200mm，壁厚為6mm時，應采用直徑為3～4mm的鎢極，以220～240A的焊接電流，直徑為4mm的填充焊絲，以1～2層焊完。 [轉載需保留出處 –

鋁鎂合金管-鋁錳合金管母線氧化處理技術說明：1. 化學氧化。化學氧化處理所獲得的膜層較薄，一般厚度為0.5μm ～4μm，質軟不耐磨，抗蝕能力低于陽極氧化膜。一般不宜單獨便用，由于化學氧化膜吸附能力好，主要作用于油漆的底層，化學氧化按其溶液性可分為堿性和酸性兩種。按其膜層性質可分為氧化膜，磷酸鹽膜、揭陽本地鉻酸鹽膜及磷酸一鉻酸鹽膜等（這類型的氧化膜是可導電）2. 電化學氧化。電化學氧化（俗稱陽極氧化）是鋁及鋁合金在相應的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的作用。在鋁及鋁合金上形成一層氧化膜的過程稱為陽極氧化（此氧化膜不導電）3. 硬質陽極氧化。硬質氧化膜的生成機理，與普通硫酸陽極氧化相同，但為了獲得厚而硬的膜層，需要采用攝氏0度左右的電解液，和高電壓和大電流的方法，使膜的生成速度遠大于溶解速度，使膜層結構發生變化，構成了硬質氧化膜生長過程的新特點。硬質氧化膜也是雙層結構，其區別在于比普通氧化膜的阻擋層厚度大10倍，孔壁也如此，這是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少7～8倍。只有2％～6％，硬質膜基組雜亂無章互相干擾，出現一種特殊的棱柱狀。導致膜內應力大，甚至引起開裂，合金元素和電解分解產物在膜壁中的殘留。引起氧化膜的色澤深暗及合金成分不同的顏色不同。合金成分和雜質，對硬質氧化有較大的影響，它影響氧化膜的均勻性和完整性，鋁銅、揭陽本地鋁硅。鋁猛合金，作硬質氧化比較因難。4. 鋁陽極氧化膜的結構。氧化膜是由阻擋層和多孔層組成的，多孔層是由許多具有六角柱狀的氧化物基組（膜胞）組成的，每個膜胞的中心的一個六角形的小孔。形似蜂窩狀結構，孔壁的厚度是孔隙直徑的兩倍。在硫酸陽極氧化膜平均孔隙率為20％～30％，1μm2的表面上大約有800個小孔，所以陽極氧化后可以著各種顏色。5. 陽極氧化膜的著色。陽極氧化膜具有多孔性，和化學活性，很容易進行著色處理。鋁氧化膜有20％～30％的孔隙（硫酸膜）故有巨大的比表面積的化學活性，染料分子通過氧化膜的物理和化學吸附積存于內表層而顯色。硬質氧化膜的孔隙率比普通氧化膜少，孔深、揭陽本地口徑小，著色比普通氧化膜因難，而且硬質氧化皮膜是厚膜，因合金的不同。它的底色就比較深，所以著色只能著黑色比較理想。6. 陽極氧化后的封閉處理。鋁陽極氧化膜具有很高的孔隙率，和吸附能力，容易受污染和腐蝕，介質浸蝕，因此，氧化膜無論著色與否，用于何種場合，都必須進行封閉處理，其目的是提高耐蝕性。提高抗污染能力和固定色素體，如有特殊后續處理可以不加以封閉，增加吸附能力。硬質氧化處理各種特性及技術說明：1.特性：硬質氧化是一種電化學處理方式，在純鋁或鋁合金材料上面形成一極硬、揭陽本地耐高溫、揭陽本地耐磨、揭陽本地有高電阻性、揭陽本地耐腐蝕的硬氧化膜。此一極高之表面硬度，配合鋁合金本身輕、揭陽本地機械加工容易、揭陽本地低成本的特性，廣泛應用于各種工業及軍事用途上，此值我國工業升級之際，更是精密工業不可或缺的一環。2、揭陽本地硬度：指膜層之硬度，膜層厚度（Thickness）指Build up和Penetration兩部份。T＝1/2Build up＋1/2Penetration 。硬度之 標準為B.S.5599規定HRC36以上（約HV350）接近底材部份可超過HRC60(HV700)以上。??3．耐磨性：以Taber Abraser CS-17 1000g 負載，鋁合金硬化處理之耐磨性遠優于硬鉻電鍍及其它之硬化鋼。4．尺寸：膜層厚度一般為50±5μm 元件單面尺寸約增加25μm，對于較精細公差及特殊厚度要求，需于圖面上特別注明。5．抗蝕性：經封孔，鹽霧試驗（ASTM117規格）超過5000小時無腐蝕現象發生。6.合金材料適合性：適用于所有鋁合金，包括1000純鋁系（1050、揭陽本地1100）、揭陽本地2000鋁銅系（2014）、揭陽本地3000鋁錳系、揭陽本地5000鋁鎂系。6000鋁鎂矽系（6061、揭陽本地6063）7000鋁鋅系（7050）及鑄造鋁合金514.2、揭陽本地A514.2、揭陽本地518.2、揭陽本地ADC.5 ADC.6 等。7.耐電壓（Breakdown Voltage）：達1500VDC以上。8.高度電阻性：于20度C 為4Ⅹ10.15歐姆cm2/cm可作為良好之絕緣體。9.耐熱性：膜層熔點達2050度C，短時間可保護鋁材在高溫中免受損害。10.低摩擦系數：磨光后的表面，摩控系數可低至0.095，因此各種軍械及民用裝備滑軌，均應用此技術。11.氧化膜的結合力：硬質氧化膜的形式是有一半的膜在鋁的內部一半長出來，與鋁基體金屬的結合力很強，很難用機械方法將它們分離，即使膜層隨基體彎曲直至破裂，膜層與基體金屬仍保持良好的結合。12.氧化膜結構的多孔性：氧化膜具有多孔的蜂窩狀結構，可使膜層對各種有機物、揭陽本地樹脂、揭陽本地無機物、揭陽本地染料及油漆等表現出良好的吸附能力，可作為涂鍍層的底層，也可將氧化膜染成各種不同的顏色（硬質氧化膜，只可染黑色）提高金屬的裝飾效果。制作硬質氧化注意事項：1.制品上所有棱角應倒成直徑不小于0.5mm的圓弧不允許有銳角及毛刺以避免電流集中造成局部過熱、揭陽本地變脆、揭陽本地斷裂.?2.不要求厚膜部位用過氯乙烯膠等加以保護螺紋孔定位銷孔用塑料或膠皮堵塞.?3.制品經硬質氧化后尺寸增加約為膜厚的一半(單邊)所以對尺寸要求嚴格的制品應根據膜厚確定其陽極氧化前的尺寸余量 .?4.氧化膜與基體結合牢固，但膜層有脆性，并隨厚度增加和增大，所以不宜用于承受沖擊，彎曲或變形的零件。達到一定厚度的硬質膜會使鋁合金的疲勞強度有較大的降低，尤其是高強度鋁合金，故對承受疲勞荷重零件，進行硬質氧化應十分慎重。

如何防止鋁合金管母線在焊接的時候變形- 來源： 中國金屬資訊網 發布人: newsh 大中小摘要： 熔化狀態的鋁合金在凝固結晶過程中，其體積大約減少6％在此過程中所產生的收縮應力可能會導致焊接接頭的變形。熔化狀態的鋁合金在凝固結晶過程中，其體積大約減少6％在此過程中所產生的收縮應力可能會導致焊接接頭的變形。焊接變形造成焊接結構尺寸形狀超差，焊接結構組裝配合困難，焊接變形過大或矯正無效，有可能使產品報廢，造成經濟損失。鋁及鋁合金焊接產品當中目前都以薄板構件居多，在焊接過程中更易發生變形，因而有效地控制其變形就顯得尤為重要。控制變形與正確的結構設計，接頭的準備和裝配，焊接方法的選擇和正確的焊接次序有關。為了使變形減至小，零件設計時，應該將焊縫減至少并且合理布置焊縫位置，如果是在剛性的區域局部焊接，如在邊棱或拐角處焊接，將會使變形很小，焊縫應該遠離強烈的冷作硬化區。合理選擇焊接工藝，可以使變形減至小，如選用熱輸入集中的焊接方法，單邊焊時采用反變形法，雙面焊時使焊縫的每一邊都熔敷上等量的金屬。正確的焊接順序是控制和減少變形的主要方法。它使焊接變形消失于焊接過程中，或使不同時期、揭陽不同位置產生的焊接變形相反、揭陽相消，從而達到控制焊接變形的目的。設計焊接順序時可以考慮以下幾點：(1)一般應從中心向外進行焊接；(2)具有 收縮的焊縫先焊；(3)如有可能，為了平衡收縮，對于一個結構的兩邊焊接應該同時進行；(4)焊縫應分布在結構的兩邊，焊接時，焊道要兩邊交替焊接，以平衡應力。若條件允許，應盡量采用分段逆焊技術；(5)對于一個焊道，一旦開始焊接后，就不要間斷，一直焊完。采用工裝夾具對焊件進行剛性固定之后再實施焊接，這也是防止變形的有效措施，且不分考慮焊接順序。但是對于一些大的、揭陽形狀復雜的焊件來說，夾具的制造比較麻煩，而且撤除固定之后，焊件還有少許變形。因此，這種方法更適用于一些小的，形狀規則的焊件焊接。如果焊件尺寸大、揭陽形狀復雜，又是成批生產，則可以設計一個能夠轉動的專用焊接模具，既可以防止變形，又能提高生產率。在實際焊接生產中控制變形的方法還有很多而且在運用時，常常多是聯釆用，而不是單獨采用。因此要具體問題具體分析。

6063-T6鋁鎂合金管母線是江蘇沃鵬電力設備有限公司的主導產品，是電力輸變電系統中關鍵的設備（材料）之一，對輸變電系統及電力設備的、揭陽附近可靠運行起著至關重要的作用。公司主要產品：6063（6063G）鋁鎂合金管母線、揭陽附近LF21（3A21）鋁錳合金管母線、揭陽附近LDRE（6R05）鋁鎂硅合金管母線、揭陽附近6Z63耐熱鋁合金管母線；屏蔽式絕緣銅（鋁）管母線、揭陽附近電力金具、揭陽附近電線電纜管等。江蘇沃鵬電力設備有限公司的鋁鎂合金管母線(6063)，鋁鎂稀土合金管母線(LDRE)，鋁錳合金管母線（LF21）及耐熱鋁合金管母線系列(6063-Zr)等多系列產品，廣泛應用于全國各省、揭陽附近市(地)電力公司220KV、揭陽附近500kV、揭陽附近750kV、揭陽附近±800kV及1000kV變電站和換流站工程，以及大電流直流融冰裝置中作過流導體。該系列產品通過精心配料、揭陽附近經過同水平熱頂鑄造、揭陽附近橫向穿孔熱軋、揭陽附近形變熱處理、揭陽附近多道次冷拉成型等工藝制作而成，該系列產品市場占有率連續多年保持領先地位。6063-T6鋁鎂合金管母線主要應用在我國電力建設工程中電網輸電導線與變電站變壓器之間的導體連接、揭陽附近輸電線路中的跳線、揭陽附近電力設備中的連接導體以及大電流直流融冰裝置中作過流導體，是取代傳統的矩形、揭陽附近槽形、揭陽附近棒形母線和軟導線的全新導體，是電力輸變電系統中關鍵的設備（材料）之一，對輸變電系統及電力設備的、揭陽附近可靠運行起著至關重要的作用。6063-T6鋁鎂合金管母線該系列產品具有獨特的材料性質（LDRE稀土鋁合金、揭陽附近6Z63耐熱鋁合金等）、揭陽附近是一種新型節能的母線導電材料，是傳統鋼芯鋁絞線、揭陽附近槽型、揭陽附近矩型鋁母線的替代產品。6063-T6鋁鎂合金管母線主要性能體現在：1）管型導體（母線）采用國內先進的熱頂鑄造無縫管等一系列的先進工藝，表面光滑，尺寸精度高，抗拉強度大，不易產生放電和變形；2）產品采用公司自行研發的稀土、揭陽附近耐熱鋁合金材料（已申報 發明），具有優良的加工、揭陽附近焊接、揭陽附近導電及耐熱性能。產品經科技部門組織鑒定，達到國際先進水平；3）對流散熱條件好，溫升低，損耗小，導電能力強、揭陽附近載流量大；4）耐熱性能高，可提高管母線的工作溫度（工作溫度達到150℃-200℃），導體在高溫下具有較高的機械強度，提高輸變電系統的可靠性；5）安裝占地面積小，組合管母線是軟導線占地面積的1/3；6）抗腐蝕，不易覆冰、揭陽附近抗災能力強，使用壽命長（國內首次應用在融冰裝置中）；7）安裝方便，外形美觀，運行、揭陽附近穩定、揭陽附近可靠，便于檢修和維護。 6063-T6鋁鎂合金管母線產品為空心管形結構，表面光澤，外形美觀，尺寸均勻。外徑尺寸從φ60mm到φ300mm；壁厚從3mm到12mm，單根長度長可達15米。實圖如下：6063-T6鋁鎂合金管母線的技術要求：1) 管口平整，且與軸線垂直。2) 管母線長度偏差為正誤差：＋15～＋25mm3) 管母線允許有不影響外徑尺寸的矯直螺旋痕，其深度不超過0.5mm4) 管母線彎曲度：m/L＜2.0mm5) 管母與其配套的襯管的間距不大于0.5mm并能保證安裝需要。6) 母線表面光潔平整，無有裂紋、揭陽附近折皺、揭陽附近夾雜物及變形和扭曲現象。7) 管母材質采用6063G系列，狀態：T6。8) 彈性模量值以控制其安裝后的撓度值在規定范圍內。 6063-T6鋁鎂合金管母線遵循的技術標準GB/T 3190-