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';導熱和導電性能出色，導電率僅次于金、銀、銅。導電性能是銅的60%?？伤苄暂^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%。

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

鋁是化學性質生動的金屬，與空氣接觸時生成細密堅固的氧化鋁膜，然后保護母線槽不被持續(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℃。當氣焊鋁時，假設不用氣劑.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，接頭就會整個塌落下來。因此，鋁制母線槽的焊接，比其他質料的更為困難。

(3)鋁母線槽的外殼導熱性能好，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)冷作硬化的鋁經過焊接回熱后會軟化，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重。其結果使接頭強度下降，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，構成氣孔。當氣劑，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:設備簡略，使用方便，熱量易于調理，適應性強，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，具有質量高，不用氣劑，能進行全位置焊接，特別適合在安裝條件下應用等利益。氬弧焊有氬氣的保護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熱系數大，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，串聯連接保證電弧的溫度，如圖2。

2焊前的預備

2.1焊鉗的預備

因為焊接時電弧長，溫度較高，焊工操作時要盡可能的遠離工件，因此特制一把專用焊鉗，如圖3。

2.2墊板的預備

用600mmx500mm×40mm的石墨板作墊板，在墊板中間刻15mm寬，5mm深的溝槽，見圖4。

2.3電極的預備

碳弧焊用電極選用石墨板加工面成，一端磨成20°~30的錐體，另一端加工成$38mm的圓頭。

2.4焊絲的預備

焊絲直接選用裁料后的鋁母線加工成20mm×20mm×1000mm的小條，與母材同質料。

3鋁制母線槽的焊接工藝

電源選用直流正接，長弧焊接。電弧長度一般維持在200~300mm之間。若電弧過短，則在弧區(qū)內充滿電極揮發(fā)物，對焊接質量倒霉;相反電弧太長，則簡單發(fā)生弧偏吹。

(1)焊件和焊絲在焊前兩小時內用10%的氫氧化鈉溶液浸漬處理，除掉氧化物(或用機械方法鏟除)，然后涂上氣劑401，在空氣中枯燥。

(2)對口不開坡口，留8mm空隙。

(3)電流調理到500A左右。

(4) 在始端石墨擋板上引弧，然后將電弧敏捷引進對口上進行預熱;收弧時也相同引至結尾石墨擋板上熄滅。

(5)用電弧沿對口預熱，抵達熔化情況，對口上部呈塌落情況時，即可加焊絲進行焊接。

(6)焊接時電極應盡量堅持筆直，偏斜度不小于70°，對口兩邊應均勻受熱。

(7)焊接過程中焊絲深化焊縫2~3mm，不能抽出。電極與焊絲間堅持10~20mm距離。一條焊縫，一次焊完，半途斷弧，可從反方向繼續(xù)施焊，在斷弧處相接。

(8)焊工施焊時，焊工頭戴面罩，一手拿焊絲一手拿石墨碳棒，不斷地將現已生成的氧化鋁清出熔池。

(9)焊完后不宜當即移動，待母線槽冷卻后再進行清洗。

母線槽焊接質量的查看

正式焊接前需要進行試件的試焊，按上述工藝焊接后將焊縫沿縱向切開查看無夾渣氣孔，滿足了焊接質量的要求。正式焊接后對每條焊縫查看，母線槽表面無氣孔、裂紋，夾渣，焊縫表面平坦?jié)櫥?