深度好文，铝合金的焊接方法和材料选用大全
铝合金的焊接方法很多，各种方法有其不同的应用场合。除了传统的熔焊、电阻焊、气焊方法外，其他一些焊接方法（如等离子弧焊、电子束焊、真空扩散焊等）也可以容易地将铝合金焊接在一起。
1.铝合金常用焊接方法的特点及适用范围
铝合金常用焊接方法的特点及适用范围见表1。应根据铝及铝合金的牌号、焊件厚度、产品结构以及对焊接性的要求等选择。
（1）气焊
氧－乙炔气焊火焰的热功率低，热量较分散，因此焊件变形大、生产率低。用气焊焊接较厚的铝焊件时需预热，焊后的焊缝金属不但晶粒粗大、组织疏松，而且容易产生氧化铝夹杂、气孔及裂缝等缺陷。这种方法只用于厚度范围在0.5～10㎜的不重要铝结构件和铸件的焊补上。
（2）钨极氩弧焊
这种方法是在氩气保护下施焊，热量比较集中，电弧燃烧稳定，焊缝金属致密，焊接接头的强度和塑性高，在工业中获得起来越广泛的应用。钨极氩弧焊用于铝合金是一种较完善的焊接方法，但钨极氩弧焊设备较复杂，不宜在室外露天条件下操作。
（3）熔化极氩弧焊
自动、半自动熔化极氩弧焊的电弧功率大，热量集中，热量影响区小，生产效率比手工钨极氩弧焊可提高2～3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的纯铝及铝合金板。例如，焊接厚度30㎜的铝板不必预热，只焊接正、反两层就可获得表面光滑、质量优良的焊缝。半自动熔化极氩弧焊适用于定位焊缝、断续的短焊缝及结构形状不规则的焊件，用半自动氩弧焊焊炬可方便灵活地进行焊接，但半自动焊的焊丝直径较细，焊缝的气孔敏感性较大。
（4）脉冲氩弧焊
1）钨极脉冲氩弧焊
用这种方法可明显改善小电流焊接过程的稳定性，便于通过调节各种工艺参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小，特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接。
2）熔化极脉冲氩弧焊
可采用的平均焊接电流小，参数调节范围大，焊件的变形及热影响区小，生产率高，抗气孔及抗裂性好，适用于厚度在2～10㎜铝合金薄板的全位置焊接。
（5）电阻点焊、缝焊
可用来焊接厚度在4㎜以下的铝合金薄板。对于质量要求较高的产品可采用直流冲击波点焊、缝焊机焊接。焊接时需要用较复杂的设备，焊接电流大、生产率较高，特别适用于大批量生产的零、部件。
（6）搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊是一种可用于各种合金板焊接的固态连接技术。与传统熔焊方法相比，搅拌摩擦焊无飞溅、无烟尘，不需要添加焊丝和保护气体，接头无气孔、裂纹。与普通摩擦相比，它不受轴类零件的限制，可焊接直焊缝。这种焊接方法还有一系列其它优点，如接头的力学性能好、节能、无污染、焊前准备要求低等。由于铝及铝合金熔点低，更适于采用搅拌摩擦焊。
2.铝用焊接材料
（1）焊丝
采用气焊、钨极氩弧焊等焊接铝合金时，需要加填充焊丝。铝及铝合金焊丝分为同质焊丝和异质焊丝两大类。为了得到良好的焊接接头，应从焊接构件使用要求考虑，选择适合于母材的焊丝作为填充材料。
选择焊丝首先要考虑焊缝成分要求，还要考虑产品的力学性能、耐蚀性能，结构的刚性、颜色及抗裂性等。选择熔化温度低于母材的填充金属，可大大减小热影响区的晶间裂纹倾向。对于非热处理合金的焊接接头强度，按1000系、4000系、5000系的次序增大。
含镁3%以上的5000系的焊丝，应避免在使用温度65℃以上的结构中采用，因为这些合金对应力腐蚀裂纹很敏感，在上述温度和腐蚀环境中会发生应力腐蚀龟裂。用合金含量高于母材的焊丝作为填充金属，通常可防止焊缝金属的裂纹倾向。
目前，铝合金常用的焊丝大多是与基体金属成分相近的标准牌号焊丝。在缺乏标准牌号焊丝时，可从基体金属上切下狭条代用。较为通用的焊丝是HS311，这种焊丝的液态金属流动性好，凝固时的收缩率小，具体优良的抗裂性能。为了细化缝晶粒、提高焊缝的抗裂性及力学性能，通常在丝中加入少量的Ti、V、Zr等合金元素作为变质剂。
3.选用铝合金焊丝应注意的问题如下
1）焊接接头的裂纹敏感性
影响裂纹敏感性的直接因素是母材与焊丝的匹配。选用熔化温度低于母材的焊缝金属，可以减小焊缝金属和热影响区的裂纹敏感性。例如，焊接硅含量0.6%的6061合金时，选用同一合金作焊缝，裂纹敏感性很大，但用硅含量5%的ER4043焊丝，由于其熔化温度比6061合金低，在冷却过程中有较高的塑性，所以抗裂性能良好。此外，焊缝金属避免镁与铜的组合，因为Al－Mg－Cu有很高的裂纹敏感性。
2）焊接接头的力学性能
工业纯铝的强度最低，4000系列铝合金居中，5000系列铝合金强度最高。铝硅焊丝虽然有较高的抗裂性能，但含硅焊丝的塑性较差，所以对焊后需要塑性变形加工的接头来说，应避免选用含硅焊丝。
3）焊接接头的使用性能
填充金属的选择除取决于母材成分外，还与接头的几何形状、运行中的抗腐蚀性要求以及对焊接件的外观要求有关。例如，为了使容器具有良好的抗腐蚀能力或防止所储存产品对其的污染，储存过氧化氢的焊接容器要求高纯度的铝合金。在这种情况下，填充金属的纯度至少要相当于母材。
（2）焊条
铝合金焊条型号、规格与用途见表2。铝合金焊条的化学成分和力学性能见表3。
（3）保护气体
焊接铝合金的惰性气体有氩所和氦气。氩气的技术要求为Ar＞99.9%,氧＜0.005%，氢＜0.005%，水分＜0.02mg/L，氮＜0.015%。氧、氮增多，均恶化阴极雾化作用。氧＞0.3%，则使钨极烧损加剧，超过0.1%使焊缝表面无光泽或发黑。
钨极氩弧焊时，交流加高频焊接选用纯氩气，适用大厚度板；直流正极性焊接选用Ar+He或纯Ar。
熔化极氩弧焊时，当板厚＜25㎜时，采用纯Ar。当板厚为25～50㎜时，采用添加10%～35%Ar的Ar+He混合气体。当板厚为50～75㎜时，宜采用添加10%～35%或50%He的Ar+He混合气体。当板厚＞75㎜时，推荐添加50%～75%He的Ar+He混合气体。
4.铝合金焊接工艺
01.铝合金的气焊
氧－乙炔气焊的热效率低，焊接热输入不集中，焊接铝及铝合金时需采用熔剂，焊后又需清除残渣，接头质量及性能也不高。因为气焊设备简单，无需电源，操作方便灵活，常用于焊接对质量要求不高的铝合金构件，如厚度较薄的薄板及小零件，以及补焊铝合金构件和铝铸件。
（1）气焊的接头形式
气焊铝合金时，不宜采用搭接接头和T形接头，这种接头难以清理流入缝隙中的残留熔剂和焊渣，应尽可能采用对接接头。为保证焊件焊接时既焊透又不塌陷和烧穿，可以采用带槽的垫板，垫板一般用不锈钢或纯铜等制成，带垫板焊接可获得良好的反面成形，提高焊接生产率。
（2）气焊熔剂的选用
铝合金气焊时，为了使焊接过程顺利进行，保证焊缝质量，气焊时需要加熔剂来去除铝表面的氧化膜及其他杂质。
气焊熔剂（又称气剂）是气焊时的助熔剂，主要作用是去除气焊过程中生成在铝表面的氧化膜，改善母材的润湿性能，促使获得致密的焊缝组织等。气焊铝合金必须采用熔剂，一般是在焊前熔剂直接撒在被焊工件坡口上，或者沾在焊丝上加入熔池内。
铝合金熔剂是钾、钠、钙、锂等元素的氯人盐，是粉碎后过筛并按一定比例配制的粉状化合物。例如铝冰晶石（Na3AlF6）在1000℃进可以熔解氧化铝，又如氯化钾等可使难熔的氧化铝转变为易熔的氯化铝。这种熔剂的熔点低，流动性好，还能改善熔化金属的流动性，使焊缝成形良好。
（3）焊嘴和火焰的选择
铝合金有强烈的氧化性和吸气性。气焊时，为使铝不被氧化，应采用中性焰或微弱碳化焰（乙炔既过剩的碳化焰），使铝熔池置于还原性气氛的保护下而不被氧化。严禁采用氧化焰，因为用氧化性较强的氧化焰会使铝强烈氧化，阻碍焊接过程进行；而乙炔过多，游离的氢可能溶入熔池，会促使缝产生气孔，使焊缝疏松。
（4）定位焊缝
为防止焊件在焊接中产生尺寸和相对位置的变化，焊件焊前需要点固焊。由于铝的线膨胀系数大、导热速度快、气焊加热面积大，因此，定位焊缝较钢件应密一些。
定位焊用的填充焊丝与产品焊接时相同，定位焊接前应在焊缝间隙内涂一层气剂。定位焊的火焰功率比气焊时稍大。
（5）气焊操作
焊接钢铁材料时，可以从钢材的颜色变化判断加热的温度。但焊铝时，却没有这个方便条件。因为铝合金从室温加热到熔化的过程中没有颜色的明显变化，给操作者带来控制焊接温度困难。但可根据以下现象掌握施焊时机：1）当被加热的工件表面由光亮白色变成暗淡的银白色，表面氧化膜起皱，加热处金属有波动现象时，表明即将达到熔化温度，可以施焊；
2）用蘸有熔剂的焊丝端头及被加热处，焊丝与母材能熔合时，即达到熔化温度，可以施焊；
3）母材边棱有倒下现象时，母材达到熔化温度，可以施焊。
气焊薄板可采用左焊法，焊丝位于焊接火焰之前，这种焊法因火焰指向未焊的冷金属，热量散失一部分，有利于防止熔池过热、热影响区金属晶粒
长大和烧穿。母材厚度大于5㎜可采用右焊法，此法焊丝在焊炬后面，火焰指向焊缝，热量损失小，熔深大，加热效率高。
气焊厚度小于3㎜的薄件时，焊炬倾角为20～40°；气焊厚件时，焊炬倾角为40～80°，焊丝与焊炬夹角为80～100°。铝合金气焊应尽量将接头一次焊成，不堆敷第二层，因为堆敷第二层时会造成焊缝夹渣等。
（6）焊后处理
气焊焊缝表面的残留焊剂和熔渣对铝接头的腐蚀，是铝接头日后使用中引起损坏的原因之一。在气焊后1～6h之内，应将残留的熔剂、熔渣清洗掉，以防引起焊件腐蚀。焊后清理工序如下。
1）焊后将焊件放入40～50℃的热水槽中浸渍，最好用流动的热水，用硬毛刷刷焊缝及焊缝附近残留熔剂、熔渣的地方，直至清除干净。
2）将焊件浸入硝酸溶液中。当室温为25°以上时，溶液浓度15%～25%，浸渍时间为10～15min。室温为10～15℃时，溶液浓度20%～25%，浸渍时间为15min。
3）将焊件置于流动热水（温度为40～50℃）的槽中浸渍5～10min。
4）用冷水将焊件冲洗5min。
5）将焊件自然晾干，也可放在干燥箱中烘干或用热空气吹干。
2 铝合金的钨极氩弧焊（TIG焊）
也称为钨极惰性气体保护电弧焊，是利用钨极与工件之间形成电弧产生的大量热量熔化待焊处，外加填充焊丝获得牢固的焊接接头。氩弧焊焊铝是利用其“阴极雾化”的特点，自行去除氧化膜。钨极及缝区域由喷嘴中喷出的惰性气体屏蔽保护，防止焊缝区和周围空气的反应。
TIG焊工艺最适于焊接厚度小于3㎜的薄板，工件变形明显小于气焊和手弧焊。交流TIG焊阴极具有去除氧化膜的清理作用，可以不用熔剂，避免了焊后残留熔剂、熔渣对接头的腐蚀。接头形式可以不受限制，焊缝成形良好、表面光亮。
氩气流对焊接区的冲刷使接头冷却加快，改善了接头的组织和性能，适于全位置焊接。由于不用熔剂，焊前清理的要求比其他焊接方法严格。
焊接铝合金较适宜的工艺方法是交流TIG焊和交流脉冲TIG焊，其次是直流反接TIG焊。通常，用交流焊接铝合金时可在载流能力、电弧可控性以及电弧清理作用等方面实现最佳配合，故大多数铝合金的TIG焊都采用交流电源。
采用直流正接（电极接负极）时，热量产生于工件表面，形成深熔透，对一定尺寸的电极可采用更大的焊接电流。即使是厚截面也不需预热，且母材几乎不发生变形。虽然很少采用直流反接（电极接正极）TIG焊方法来焊接铝，但这种方法在连续焊或补焊薄壁热交换器、管道厚在2.4㎜以下的类似组件时有熔深浅、电弧容易控制、电弧有良好的净化作用等优点。
（1）钨极
钨的熔点是3410℃，是熔点最高的金属。钨在高温时有强烈的电子发射能力，在钨电极加入微量稀土元素钍、铈、锆等的氧化物后，电子逸出功显著降低，载流能力明显提高。铝合金TIG焊时，钨极作为电极主要起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作用。常用钨极材料分纯钨、钍钨及铈钨等。
（2）焊接工艺参数
为了获得优良的焊缝成形及焊接质量，应根据焊件的技术要求，合理地选定焊接工艺参数。铝合金手工TIG焊的主要工艺参数有电流种类、极性和电流大小、保护气体流量、钨极伸出长度、喷嘴至工件的距离等。自动TIG 焊的工艺参数还包括电弧电压（弧长）、焊接速度及送丝速度等。
工艺参数是根据被焊材料和厚度，先确定钨极直径与形状、焊丝直径、保护气体及流量、喷嘴孔径、焊接电流、电弧电压和焊接速度，再根据实际焊接效果调整有关参数，直至符合使用要求为止。
5.铝合金TIG焊工艺参数的选用要点如下
1）喷嘴孔径与保护气体流量
铝合金TIG的喷嘴孔径为5～22㎜；保护气体流量一般为5～15L/min。
2）钨极伸出长度及喷嘴至工件的距离
钨极伸出长度：对接焊缝时一般为5～6㎜，角焊缝时一般为7～8㎜。喷嘴至工件的距离一般取10㎜左右为宜。
3）焊接电流与焊接电压与板厚、接头形式、焊接位置及焊工技术水平有关。
手工TIG焊时，采用交流电源，焊接厚度小于6㎜铝合金时，最大焊接电流可根据电极直径d按公式I=（60～65）d确定。电弧电压主要由弧长决定，通常使弧长近似等于钨极直径比较合理。
4）焊接速度
铝合金TIG焊时，为了减小变形，应采用较快的焊接速度。手工TIG焊一般是焊工根据熔池大小、熔池形状和两侧熔合情况随时调整焊接速度，一般的焊接速度为8～12m/h;自动TIG焊时，工艺参数设定之后，在焊接过程中焊接速度一般不变。
5）焊丝直径
一般由板厚和焊接电流确定，焊丝直径与两者之间呈正比关系。
1）气孔产生原因
氩气纯度低或氩气管路内有水分、漏气等；焊丝或母材坡口附近焊前未清理干净或清理后又被污物、水分等沾污；焊接电流和焊速过大或过小；熔池保护欠佳，电弧不稳，电弧过长，钨极伸出过长等。
防止措施
保证氩气的管路，选择认真清理焊丝、焊件，清理后及时焊接，并防止再次污染。更新送气管路，选择合适的气体流量，调整好钨极伸出长度；正确选择焊接工艺参数。必要时，可以采取预热工艺，焊接现场装挡风装置，防止现场有风流动。
2）裂纹产生原因
焊丝合金成分选择不当；当焊缝中的镁含量小于3%，或铁、硅杂质含量超出规定时，裂纹倾向增大；焊丝的熔化温度偏高时，会引起热影响区液化裂纹；结构设计不合理，焊缝过于集中或受热区温度过高，造成接头拘束应力过大；高浊停留时间长，组织过热；弧坑没填满，出现弧坑裂纹等。
防止措施
所选焊丝的成分与母材要匹配；加入引弧板或采用电流衰减装置填满弧坑；正确设计焊接结构，合理布置焊缝，使焊缝尽量避开应力集中处，选择合适的焊接顺序；减小焊接电流或适当增加焊接速度。
3）未焊透产生原因
焊接速度过快，弧长过大，焊件间隙、坡口角度、焊接电流均过小，钝边过大；工件坡口边缘的毛刺、底边的污垢焊前没有除净；焊炬与焊丝倾角不正确。
防止措施
正确选择间隙、钝边、坡口角度和焊接工艺参数；加强氧化膜、熔剂、熔渣和油污的清理；提高操作技能等。
4）焊缝夹钨产生原因
接触引弧所致；钨极末端形状与焊接电流选择得不合理，使尖端脱落；填丝触及到热钨极尖端和错用了氧化性气体。
防止措施
采用高频高压脉冲引弧；根据选用的电流，采用合理的钨极尖端形状；减小焊接电流，增加钨极直径，缩短钨极伸出长度；更新惰性气体；提高操作技能，勿使填丝与钨极接触等。
5）咬边产生原因
焊接电流太大，电弧电压太高，焊炬摆幅不均匀，填丝太少，焊接速度太快。
防止措施
减小焊接电流与电弧电压，保持焊炬摆幅均匀，适当增加送丝速度或降低焊接速度。
6.铸件常规补焊工艺
通常的铝合金铸件缺陷均可以采用氩弧焊接工艺进行补焊挽救,而以交流TIG焊方法补焊效果为佳。
采用补焊工艺实施铸件缺陷补焊时,除了以上提到的一般做法如焊前注意清理焊丝和工件待焊部位,选用合理的焊丝材料,选择短弧和小角度焊丝加入方式进行施焊等要点之外,在实践中针对不同缺陷类型还有许多成功的经验值得借鉴,如尽量选用小电流施焊;
选用补焊时的焊丝合金成分高于母材,以便在补焊过程中补充烧损合金,使焊缝成分与母材保持一致;对带有裂纹缺陷的铸件补焊前在两端打止裂孔;焊接时应首先加热待焊部位,采用左焊法填丝,以利于观察焊缝的熔化情况,待施焊处熔化后再行填丝以形成充分润湿的熔池;
当缺陷尺寸较大时为了提高补焊效率,可在传统TIG焊前将很薄的一层表面活性剂(简称ATIG活性剂)涂敷在施焊位置表面,焊接时活性剂引起焊接电弧收缩或熔池内金属流态发生变化,使得焊缝熔深增加,在进行铝合金交流TIG焊时,是在焊缝表面涂敷一层SiO2活性剂以改变焊缝熔深、减少预热程序和降低焊接难度。
7.结束语
铝合金的焊接和补焊通常可采用方便和低成本的TIG和MIG氩弧焊方法。当采用高能束流焊和搅拌摩擦焊等铝合金焊接新工艺时,可以有效避免
合金元素烧损、接头软化和焊接变形等问题,尤其是搅拌摩擦焊为固相连接具有绿色环保的特点。
常规补焊方法用于铝合金铸件缺陷补焊时,为避免焊接缺陷,应注意焊前清理、选配合理的焊丝填料和正确的焊接工艺规范,通常宜选用交流TIG 补焊。
在铸件缺陷情况特殊和条件具备时,可以结合实际采用特种补焊方法,以便提高铝合金铸件的补焊质量。
第一铝材焊接的标准 焊接方法：几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其各自的应用场合。气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛(氩气或氩/氦混合气) 焊前准备 1、焊前清理：铝及铝合金焊接时，焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污; 1)化学清洗：化学清洗效率高，质量稳定，适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。可用丙酮、汽油、煤油等有机溶剂表面去油，用40℃～70℃的5%～10%NaOH溶液碱洗3 min～7 min(纯铝时间稍长但不超过20 min)，流动清水冲洗，接着用室温至60℃的30%HNO3溶液酸洗1 min～3 min，流动清水冲洗，风干或低温干燥。 2)机械清理:在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时，常采用机械清理。先用丙酮、汽油等有机溶剂擦试表面以除油，随后直接用直径为0.15 mm～0.2 mm的铜丝刷或不锈钢丝刷子刷，刷到露出金属光泽为止。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨，以免砂粒留在金属表面，焊接时进入熔池产生夹渣等缺陷。另外也可用刮刀、锉刀等清理待焊表面。清理后如存放时间过长(如超过24 h)应当重新处理。 2、垫板:铝合金在高温时强度很低，液态铝的流动性能好，在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。为了保证焊透而又不致塌陷，焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。垫板可采用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。垫板表面开一个圆弧形槽，以保证焊缝反面成型。也可以不加垫板单面焊双面成型，但要求焊接操作熟练或采取对电弧施焊能量严格自动反馈控制等先进工艺措施。
铝及铝合金的焊接方法 铝及铝合金是相当常见的材料，因为具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑、船舶以及机电设备等领域。然而，由于铝及铝合金的化学性质和结构特点，其焊接较为困难，需要特殊的焊接方法和技术，本文将重点介绍铝及铝合金的焊接方法。 1. TIG焊接法 氩弧焊接（TIG）法是目前铝及铝合金最常用的焊接方法之一，其特点在于能够焊接很薄的材料，焊接质量高，且不会产生太多的热变形，但是需要较高的技术要求和操作技巧。在进行TIG焊接时，需要将铝材预热，以避免冷裂的产生， 同时选择合适的氩弧电流和焊接速度，以达到最佳的焊接效果。 2. MIG焊接法 惰性气体保护焊（MIG）法是另一种常用的铝及铝合金焊接方法，其特点在于可以快速地焊接大量的材料，但是需要高度精密的焊接设备和较高水平的技术人员。在进行MIG焊接时，需要选择合适的气体，并将焊接区域清洁干净，以防止氧化皮和其他杂质的干扰，同时适当控制焊接速度和电流，以获得最佳的焊接效果。 3. 拉丝焊接法
拉丝焊接法比较适用于较大的铝合金部件的焊接，在进行拉丝焊接时使用的是特殊的焊接材料，可以有效地降低氧化皮的生成，并且具有相对较高的耐腐蚀性能。在进行拉丝焊接时，需要选用合适的焊接材料、清洁焊接区域，并注意适当的拉丝速度和焊接电流，以获得最佳的焊接效果。 4. 超声波焊接法 超声波焊接法适用于薄壁铝及铝合金零件的焊接，其物理原理在于利用高频震动产生的热能将零件焊接在一起。在进行超声波焊接时，需要选择合适的焊接设备、正确选择焊接参数，以避免过热损伤，并采用合适的夹具，以保证焊接部件的稳定性。 总之，铝及铝合金的焊接方法有多种，每种方法都有其适用的焊接材料、焊接工艺和操作技巧，只有选择适合的焊接方法才能获得最佳的焊接效果。无论采用何种焊接方法，其关键在于对焊接材料、焊接设备、焊接工艺以及焊接操作等方面全局的认真考虑和细致的把握。
深度好文，铝合金的焊接方法和材料选用大全 铝合金的焊接方法很多，各种方法有其不同的应用场合。除了传统的熔焊、电阻焊、气焊方法外，其他一些焊接方法（如等离子弧焊、电子束焊、真空扩散焊等）也可以容易地将铝合金焊接在一起。 1.铝合金常用焊接方法的特点及适用范围 铝合金常用焊接方法的特点及适用范围见表1。应根据铝及铝合金的牌号、焊件厚度、产品结构以及对焊接性的要求等选择。 （1）气焊 氧－乙炔气焊火焰的热功率低，热量较分散，因此焊件变形大、生产率低。用气焊焊接较厚的铝焊件时需预热，焊后的焊缝金属不但晶粒粗大、组织疏松，而且容易产生氧化铝夹杂、气孔及裂缝等缺陷。这种方法只用于厚度范围在0.5～10㎜的不重要铝结构件和铸件的焊补上。
（2）钨极氩弧焊 这种方法是在氩气保护下施焊，热量比较集中，电弧燃烧稳定，焊缝金属致密，焊接接头的强度和塑性高，在工业中获得起来越广泛的应用。钨极氩弧焊用于铝合金是一种较完善的焊接方法，但钨极氩弧焊设备较复杂，不宜在室外露天条件下操作。 （3）熔化极氩弧焊 自动、半自动熔化极氩弧焊的电弧功率大，热量集中，热量影响区小，生产效率比手工钨极氩弧焊可提高2～3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的纯铝及铝合金板。例如，焊接厚度30㎜的铝板不必预热，只焊接正、反两层就可获得表面光滑、质量优良的焊缝。半自动熔化极氩弧焊适用于定位焊缝、断续的短焊缝及结构形状不规则的焊件，用半自动氩弧焊焊炬可方便灵活地进行焊接，但半自动焊的焊丝直径较细，焊缝的气孔敏感性较大。 （4）脉冲氩弧焊 1）钨极脉冲氩弧焊 用这种方法可明显改善小电流焊接过程的稳定性，便于通过调节各种工艺参数来控制电弧功率和焊缝成形。焊件变形小、热影响区小，特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接。 2）熔化极脉冲氩弧焊 可采用的平均焊接电流小，参数调节范围大，焊件的变形及热影响区小，生产率高，抗气孔及抗裂性好，适用于厚度在2～10㎜铝合金薄板的全位置焊接。 （5）电阻点焊、缝焊 可用来焊接厚度在4㎜以下的铝合金薄板。对于质量要求较高的产品可采用直流冲击波点焊、缝焊机焊接。焊接时需要用较复杂的设备，焊接电流大、生产率较高，特别适用于大批量生产的零、部件。 （6）搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊是一种可用于各种合金板焊接的固态连接技术。与传统熔焊方法相比，搅拌摩擦焊无飞溅、无烟尘，不需要添加焊丝和保护气体，接头无气孔、裂纹。与普通摩擦相比，它不受轴类零件的限制，可焊接直焊缝。这种焊接方法还有一系列其它优点，如接头的力学性能好、节能、无污染、焊前准备要求低等。由于铝及铝合金熔点低，更适于采用搅拌摩擦焊。 2.铝用焊接材料 （1）焊丝 采用气焊、钨极氩弧焊等焊接铝合金时，需要加填充焊丝。铝及铝合金焊丝分为同质焊丝和异质焊丝两大类。为了得到良好的焊接接头，应从焊接构件使用要求考虑，选择适合于母材的焊丝作为填充材料。
铝合金焊接工艺材料方案 铝合金焊接是一种常见的金属焊接方式，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑工程等领域。为了保证焊接质量，选择合适的焊接工艺和材料至关重要。本文将从铝合金焊接的一般工艺、材料选择和方案等方面进行论述。 一、铝合金焊接的一般工艺 铝合金焊接主要有以下几种工艺可供选择：氩弧焊、氩气保护焊、摩擦搅拌焊、激光焊接等。根据焊接件的形状和要求，选择合适的焊接工艺是必须的。 1. 氩弧焊 氩弧焊是最常用的铝合金焊接方法之一，它使用惰性气体——氩气作为保护气体，以减少氧气和水分的接触，从而防止氧化和腐蚀。在氩弧焊中，电弧产生高温，使焊接区域熔化，并通过填充材料达到焊接的目的。 2. 氩气保护焊 氩气保护焊是一种先进的焊接工艺，它通过喷射氩气来保护焊接区域，提供合适的保护环境。与氩弧焊相比，氩气保护焊的焊接速度更快，且产生的氧化物减少，焊点质量更高。 3. 摩擦搅拌焊
摩擦搅拌焊是近年来快速发展的一种焊接工艺。它通过旋转工具头在接触面上施加压力和旋转力，使得铝合金表面发生塑性变形并形成焊缝。摩擦搅拌焊的优点在于焊接速度快、焊接变形小，并且不需要额外填充材料。 4. 激光焊接 激光焊接是高能激光束直接照射焊接材料，使其瞬间加热并熔化，然后自然冷却形成焊缝的工艺。激光焊接具有高焊接速度、小热影响区和焊缝质量高等优点，适用于对焊接速度和外观要求较高的情况。 二、铝合金焊接材料选择 铝合金焊接材料的选择应根据具体的焊接工艺和应用环境来确定。 1. 焊接电极 焊接电极是常用的填充材料，其选择要考虑到与母材的相容性，以及焊接后的强度、韧性和耐腐蚀性。常见的焊接电极有纯铝电极、铝合金电极和硅含量低的铝合金电极等。 2. 保护气体 保护气体在铝合金焊接过程中起到很重要的作用。常用的保护气体是惰性气体，如纯氩气和氩气加少量氦气的混合气体。保护气体能有效地减少氧化和腐蚀，提高焊接质量。 三、铝合金焊接方案
铝焊接方法 铝焊接是一种常见的焊接方法，主要用于连接铝材件。铝材具有 较低的熔点和导热系数，因此焊接时需要注意一些特殊的操作和技巧。本文将介绍铝焊接的几种常用方法，以及其原理和注意事项。 首先，传统的铝焊接方法之一是氩弧焊。氩弧焊是利用氩气作为 保护气体的焊接方法，主要用于焊接厚度较薄的铝合金。在氩弧焊中，电弧在铝件和焊丝之间形成，通过加热和熔化铝材件和焊丝来实现焊接。氩气的作用是将氧气和其他杂质排除在焊接区域外，防止氧化和 污染，从而保证焊缝的质量。 其次，还有一种常见的铝焊接方法是MIG焊。MIG焊也被称为金 属惰性气氛焊接，其中惰性气体通常是氩气。MIG焊的原理是通过电弧将铝材件和焊丝加热到熔点，并同时喷射惰性气体以保护焊接区域免 受氧化。与氩弧焊相比，MIG焊具有更高的焊接速度和较好的焊缝质量。 另一种常用的铝焊接方法是TIG焊。TIG焊是一种手工氩弧焊接 方法，常用于薄壁铝合金的焊接。在TIG焊中，焊接区域被惰性气体（通常是氩气）保护，焊丝被手动加到焊缝中。TIG焊具有较高的焊接质量和焊缝外观，但需要较高的技术要求和焊接经验。 此外，还有一种常见的铝焊接方法是脉冲电弧焊。脉冲电弧焊是 一种通过周期性的电弧开关来实现控制焊接的焊接方法。该方法可以 在较低的电流下焊接，并最大程度地减小热输入，可用于焊接较薄的 铝合金，以避免变形和变色。 无论使用哪种焊接方法，铝焊接都有一些共同的注意事项。首先，由于铝材具有较高的热导率和热膨胀系数，焊接时需要控制焊接速度 和热输入，以免引起变形和裂纹。其次，铝材较容易氧化，因此焊接 区域需要避免接触空气，经常清除氧化层。此外，焊接前需要对铝材 进行除油和除氧操作，以提高焊接质量。 总之，铝焊接是一种常见的焊接方法，主要用于连接铝材件。不 同的焊接方法适用于不同的铝合金材料和焊接要求。在进行铝焊接时，
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铝合金的焊接 铝合金是一种常用的材料，由于其重量轻、强度高、耐腐蚀、导 热性能好等特点，而在航空、汽车、建筑等领域得到了广泛的应用。 而焊接是铝合金加工和制造过程中不可或缺的一环。下面我们将围绕 铝合金的焊接展开详细阐述。 一、铝合金的特点 铝合金是一种非常活泼的金属，容易氧化和热分解，在空气中形 成致密的氧化膜，而该氧化膜的熔点高于金属本身，使得它的焊接会 比较困难。 二、焊接前准备工作 1.清洁：焊接前一定要将铝合金表面清洁干净，去除表面油、污 物和氧化层等脏东西。可以采用机械方法、溶液法、气枪喷射等方法 进行清洗。 2.预热：在室温下，铝合金的塑性很好，但一旦低于室温，塑性 就会变差，这就要求在焊接前预热，提高焊接过程中金属的塑性。 三、铝合金焊接方法 1.氩弧焊：氩弧焊是铝合金的常用焊接方法之一。需要使用氩气 气体保护，保证焊接部位不会被污染，同时低电位电弧用于焊接。氩 弧焊具有高接头质量，焊后成型好的优点，而且在宽厚度范围内适用，焊接速度快。 2.电阻点焊：电阻点焊的原理是通过电流和压力的作用，在铝合 金表面产生局部熔化，然后将两个金属片压在一起，之后对接处进行 冷却。电阻点焊适用于板材之间的连接。 3.激光焊接：激光焊接是一种激光束焊接工艺。激光束可以使金 属表面迅速升温，并高温熔化，达到焊接的目的。激光焊接具有焊接 深度大、热影响区小、焊接质量高等优点。 四、要注意的问题 1.焊接位置的选择：在进行铝合金的焊接时，需要注意对焊接位
置、焊接温度、焊接速度等参数进行选择，以保证焊接效果。 2.防止氧化：由于铝合金非常容易被氧化，因此需要注意防止氧化的问题，这样才能保证焊接的质量。 3.掌握焊接技巧：对于铝合金的焊接需要掌握一定的焊接技巧，如熟练掌握焊接速度、技巧等，才能保证焊接质量。 总的来说，铝合金的焊接需要注意的问题比较多，不过只要掌握了相关技术和细节，就能够做到焊接质量的保证。
铝合金焊接工艺 铝合金焊接工艺 铝合金具有重量轻、比强度高、耐腐蚀性好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点，因此被广泛地应用于各种焊接结构产品中。采用铝合金代替钢板材料焊接，结构重量可减轻50%以上。然而，铝合金焊接也有几大难点：接头软化严重、表面易产生难熔的氧化膜、容易产生气孔和热裂纹、线膨胀系数大、热导率大。因此，铝合金的焊接要求采用能量密度大、焊接热输入小、焊接速度高的高效焊接方法。 焊接要求 1.生产储存环境和辅助材料使用的要求 1.1 生产储存环境温度、湿度的要求 铝合金的生产和储存环境必须防尘、防水、干燥。环境温度通常应控制在5℃以上，湿度控制在70%以下。焊接环境的
湿度不能太高，湿度过高会使焊缝中气孔的产生几率明显增加，影响焊接质量。应设置挡风板以避免室内穿堂风的影响。 1.2 焊丝及送气软管的使用要求 焊材的使用应注意储存。铝焊丝要与钢焊材分开储存。焊接完成后，要在焊机中取出焊丝进行密封处理，防止污染。送气软管最好使用特富龙软管(Teflon)。 1.3 工装的选用 铝合金焊接最好选用点接触形式的工装，以减小工装与工件的接触面积。如果工装对工件是面接触，会带走工件的热量，加速了熔池的凝固，不利于焊缝气孔的排除。 2.焊丝及保护气体的选用 2.1 焊丝的选用
铝及铝合金焊丝的选用应使对接接头的抗拉强度、塑性达到规定要求。焊丝的选用主要按照下列原则：纯铝焊丝的纯度一般不低于母材，铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近，铝合金焊丝中的耐蚀元素的含量一般不低于母材。异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝。不要求耐蚀性的高强度铝合金可采用异种成分的焊丝，如铝硅合金焊丝SAlSi一1等(注意强度可能低于母材)。 针对5083母材的焊接，建议选择5087/AlMg4.5MnZr焊丝，因为该焊丝具有良好的抗裂性、抗气孔性和强度性能。在选择焊丝规格时，应优先选择大直径规格的焊丝。相同重量的焊丝，大规格焊丝的表面积要小很多，因此表面污染较少，氧化区域也较小，焊接质量更容易达到要求。对于母材厚度在 8mm以下的，建议采用1.2mm直径的焊丝，对于8mm及以 上的，则应采用1.6mm直径的焊丝。 在保护气体的选择方面，Ar100%具有电弧稳定、引弧方 便等特点，适用于母材厚度在8mm以下的焊接。而对于8mm 及以上的母材和气孔要求高的焊缝，建议采用Ar70%+He30%。氦气具有导热性能更好、焊接速度更快等特点，在厚板焊接时，Ar100%和Ar70%+He30%的熔深状况有所不同。在选择气体
铝制品的焊接方法 一、前言 铝制品是现代工业中广泛使用的材料之一，因其轻便、耐腐蚀等特性而备受青睐。然而，铝制品的焊接过程相对较为困难，需要采取一些特殊的方法和技巧。本文将介绍铝制品的焊接方法及其注意事项。 二、铝制品的焊接方法 1. 氩弧焊 氩弧焊是最常用的铝制品焊接方法之一。它使用惰性气体（通常是氩气）来保护熔化金属不受空气中氧化物影响。在进行氩弧焊时，需要注意以下几点： （1）选择合适的电极：通常采用钨极或钨合金极。 （2）选择合适的电流：由于铝导电性较好，所以需要选择较大电流。 （3）掌握好焊接速度：过快或过慢都会导致熔池不稳定。
2. 焊锡焊 在进行铝制品焊接时，可以使用含有硅和镁等元素的高温型锡丝来进行焊接。这种方法适用于较薄的铝板或管道。在进行焊锡焊时，需要注意以下几点： （1）选择合适的焊锡丝：要选择含有硅和镁等元素的高温型锡丝。 （2）掌握好焊接温度：过高或过低都会影响焊接效果。 （3）掌握好焊接速度：过快或过慢都会导致熔池不稳定。 3. 气体保护电弧焊 气体保护电弧焊是一种使用惰性气体来保护熔化金属不受空气中氧化物影响的方法。在进行气体保护电弧焊时，需要注意以下几点： （1）选择合适的电极：通常采用钨极或钨合金极。 （2）选择合适的惰性气体：通常使用氦、氩、二氧化碳等惰性气体。 （3）掌握好焊接速度：过快或过慢都会导致熔池不稳定。
三、铝制品的注意事项 1. 清洁表面 在进行铝制品的焊接前，需要将表面清洗干净，以免影响焊接质量。可以使用无油溶剂或酸洗等方法进行清洁。 2. 预热 在进行铝制品的焊接前，需要对其进行预热。由于铝导热性较好，所以需要采取逐渐升温的方式进行预热。 3. 选择合适的焊接材料 在进行铝制品的焊接时，需要选择合适的焊接材料。通常使用含有硅和镁等元素的高温型锡丝或者惰性气体来保护熔化金属不受空气中氧化物影响。 4. 控制好焊接速度 在进行铝制品的焊接时，需要掌握好焊接速度。过快或过慢都会导致熔池不稳定。
铝及铝合金焊材选用与匹配 铝及铝合金焊材的选用与匹配在焊接工艺中起着至关重要的作用。 本文将从焊接材料的特性、焊接材料的选择以及焊材匹配的原则等方 面进行论述。 一、焊接材料的特性 铝及铝合金焊接材料的特性是了解其性能和应用的前提。铝及铝合 金具有良好的导热性、导电性和耐腐蚀性，且密度低。铝合金的强度、塑性和硬度等性能根据不同的合金成分和热处理状态而有所差异。焊 接材料的选择应根据实际应用需求进行。 二、焊接材料的选择 1. 硬焊料 硬焊料是一种高强度的焊接材料，主要用于焊接铝合金结构件。硬 焊料具有良好的耐高温性能，可提供良好的焊缝强度和密封性。常见 的硬焊料有银焊条、铜-锌合金焊条等。 2. 软焊料 软焊料是一种低温焊接材料，适用于焊接薄壁铝合金和铝合金与其 他金属的连接。软焊料熔点低，可减少对焊接基材的热影响。常见的 软焊料有铝-硅合金焊丝、铝-锡合金焊丝等。 3. 焊丝
铝及铝合金焊接中常用的焊丝有纯铝焊丝和铝合金焊丝。纯铝焊丝 适用于焊接铝及铝合金与其他金属的连接，具有良好的塑性和焊接性能。铝合金焊丝适用于焊接同种或相近的铝合金件，可提供较高的焊 接强度。 4. 焊条 焊条主要用于手工弧焊和氩弧焊。铝及铝合金的焊条主要包括纯铝 焊条和铝合金焊条。纯铝焊条适用于焊接纯铝或铝合金与其他金属的 连接。铝合金焊条适用于焊接同种或相近的铝合金件，焊缝强度较高。 三、焊材匹配的原则 焊材的选择应根据所需焊接材料的种类、合金成分和要求的焊接性 能来确定。一般来说，焊接不同种类的铝合金时，应选用相应的焊接 材料；焊接相近合金时，应选用合金成分相近的焊接材料。 在焊接过程中，还需注意焊材与基材的相容性。相容性不良的焊接 材料可能导致焊缝强度不高，甚至出现焊接缺陷。因此，焊接材料的 选用应与基材的成分和特性相匹配。 另外，焊材的性能稳定性和可靠性也是选择的考虑因素之一。优质 的焊接材料应具有可靠的焊接性能和稳定的力学性能，确保焊接接头 的质量和使用寿命。 结论 在铝及铝合金焊接过程中，焊接材料的选用与匹配是确保焊接质量 和性能的重要因素。根据焊接需求，合理选择硬焊料、软焊料、焊丝
铝合金焊接技术要点及注意事项 铝及铝合金焊接特点及焊接工艺 铝合金由于重量轻、强度高、耐腐蚀性能好、无磁性、成形性好及低温性能好等特点而被广泛地应用于各种焊接结构产品中,采用铝合金代替钢板材料焊接,结构重量可减轻50 %以上。因此，铝及铝合金除广泛的应用于航空、航天和电工等领域外，同时还越来越多的应用于石油化学工业。但是铝及铝合金在焊接过程中，易出现氧化、气孔、热裂纹、烧穿和塌陷等问题。此类材质是被公认为焊接难度较大的被焊接材料，特别是小径薄壁管的焊接更难掌握。因此，解决铝及铝合金的这些焊接缺陷是施工过程中必须解决的问题。 1铝及铝合金的焊接特点 铝材及铝合金焊接时由固态转变为液态时，没有明显的颜色变化，因此在焊接过程中给操作者带来不少困难。因此，要求焊工掌握好焊接时的加热温度，尽量采用平焊，在引（熄）弧板上引（熄）弧等。特别注意以下几点： 1.1强的氧化能力 铝与氧的亲和力很强，在空气中极易与氧结合生成致密而结实的AL2O3薄膜，厚度约为．1μm，熔点高达2050℃，远
远超过铝及铝合金的熔点，而且密度很大，约为铝的1．4倍。在焊接过程中，氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，并易造成夹渣。氧化膜还会吸附水分，焊接时会促使焊缝生成气孔。这些缺陷，都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量，焊前必须严格清理焊件表面的氧化物，并防止在焊接过程中再氧化，对熔化金属和处于高温下的金属进行有效的保护，这是铝及铝合金焊接的一个重要特点。具体的保护措施是：a焊前用机械或化学方法清除工件坡口及周围部分和焊丝表面的氧化物； b焊接过程中要采用合格的保护气体进行保护； c在气焊时，采用熔剂，在焊接过程中不断用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。 1.2铝的热导率和比热大，导热快 尽管铝及铝合金的熔点远比钢低，但是铝及铝合金的导热系数、比热容都很大，比钢大一倍多，在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部，为了获得高质量的焊接接头，必须采用能量集中、功率大的热源，有时需采用预热等工艺措施，才能实现熔焊过程。1.3线膨胀系数大 铝及铝合金的线膨胀系数约为钢的2倍，凝固时体积收缩率达6．5%－6．6%，因此易产生焊接变形。防止变形的有效措施是除了选择合理的工艺参数和焊接顺序外，采用适宜的焊
铝及其合金的焊接 第一节铝及其合金的类型和特性 一、铝及其合金的类型 根据铝合金的化学成分和制造工艺可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。在变形铝合金中又可分为非热处理强化铝合金和可热处理强化铝合金。非热处理强化铝台金通过加工硬化、固溶强化来提高力学性能。 二、铝及其合金特性 特点：与低碳钢相比较，具有密度小，电阻率小，线膨胀系数大(约为低碳钢线膨胀系数的2倍)，导热系数大(铝及其合金熔合区的冷却速度为高强钢熔合区冷却速度的(4～7)倍)、良好的耐蚀性、较高的比强度，优异的低温韧性，但强度低。抗拉强度一般不超过100MPa，热处理后能达到400 MPa。 1. 纯铝：高耐蚀性、较好的塑性 2. 防锈铝：强度中等，塑性和耐蚀性好，焊接性也好，是目前焊接结构中应用最广泛的铝合金。典型牌号：LF4、LF5 铝锰合金：Mn1.0～1.6%。大于1.6%脆性化合物增加。LF21 铝镁合金：铝镁合金的强度随含镁量的增高而增高，但含镁量增多（大于7%）出现脆性相(Mg2Al3) 使合金的塑性、耐蚀性、特别是抗应力腐蚀性能下降。Si的存在形成脆性相Mg2Si塑性、耐蚀性下降、Mn加入0.15～0.8%耐蚀性增加，强度提高。Ti、V加入0.1%左右，能获得细晶粒组织。 3.硬铝：典型牌号LY12，成分Al-Cu-Mg系。Cu、Si、Mg等元素，形成溶解于铝的化合物，促使合金热处理时强化，耐蚀性差，焊接性不良，热裂倾向大。 4. 超硬铝：LC4 ，成分Al-Zn-Mg-Cu系。抗拉强度可达588Mpa，塑性较差。 非时效强化铝合金的强度比纯铝高、塑性及耐磨性好，特别是焊接性好，所以广泛用作焊接结构材料。时效强化铝合金的焊接性较差，焊接时容易出现裂纹，所以在焊接结构中应用较少。铸造铝合金的铸造性能良好，强度较高，焊接性也较好，其铸造缺陷可以焊补。 第二节铝及其合金的焊接性分析 铝及铝合金与黑色金属不同，由于它容易氧化、导热性强、热容量和线膨胀系数大，熔点低及高温强度小等特性，所以给焊接工作带来一些困难。铝及铝合金焊接的主要问题如下: (1)容易氧化。铝和氧的亲和力大，在常温下便生成一层致密而熔点很高(2050℃)的氧化膜(Al203)，其密度比纯铝大(3.83g/cm3)。在焊接过程中，它会阻碍焊件之间的熔合，极易造成焊缝金属夹渣，引起焊缝性能下降。 (2)容易产生气孔。液态铝可溶解大量氢气，而固态时却儿乎不溶解氢。因此，熔池金属结晶时，原来溶于液态铝中的氢全部析出，形成气泡。但因为铝及铝合金的比重小，气泡从熔池中上浮的速度慢，而且铝的导热性很强，冷凝快，因此，在焊接铝时很容易产生气孔。 (3〕容易烧穿。当铝受热温度升高后，强度和塑性很快下降，在370℃时强度仅为9.8MPa，加之铝熔化时，表面颜色没有明显变化，所以不易判断焊件是否熔化及熔池温度的变化情况，极易因熔池温度过高而烧穿焊件。 (4)产生热裂纹的倾向较大。铝及其合金焊接时，在焊缝金属和热影响区中均常出现热裂纹。铝合金多是共晶型合金，由液相线到固相线的结晶温度区间较大，且易熔共晶呈薄膜状分布于晶界时，破坏晶间联系力，因而增大铝合金的热裂倾向。另外，铝合金的线胀系数比钢约大一倍，在拘束条件下焊接时，产生较大的焊接应力，这也促使铝合金产生裂纹。 一、焊缝中的气孔 （一）铝极其合金熔焊时形成气孔的特点
铝及铝合金焊材选用 铝及铝合金焊材的选用对于焊接工艺的成功与否起着至关重要的作用。正确选择合适的焊材，不仅可以提高焊缝的质量和强度，还可以 确保焊接过程的稳定性和可靠性。本文将探讨铝及铝合金焊材的选用 原则和常用类型，以供焊接技术人员参考。 1. 铝及铝合金焊材的选用原则 在选择铝及铝合金焊材时，需要考虑以下原则： 1.1 符合焊接材料要求 铝及铝合金焊材应与被焊接的基材相容，并具有相似或更高的力学 性能，以确保焊接接头的强度和稳定性。 1.2 选择合适的焊接方法 根据焊接工艺的不同，选择相应的焊材。常见的铝及铝合金焊接方 法包括氩弧焊、电阻焊、激光焊等，每种焊接方法对焊材的要求不同，需根据具体情况进行选择。 1.3 考虑工作环境和应用要求 根据焊接工作环境和应用要求，选择耐腐蚀、抗氧化、耐高温等特 性良好的焊材，以确保焊接接头在特殊环境下的稳定性和可靠性。 2. 常用的铝及铝合金焊材 下面介绍几种常用的铝及铝合金焊材类型：
2.1 钎焊材料 钎焊是一种常用的铝及铝合金焊接方法，常见的钎焊材料有银焊丝和铝焊丝。银焊丝适用于高温下的钎焊，具有良好的电导率和耐腐蚀性能。铝焊丝适用于低温下的钎焊，焊接接头强度高且稳定。 2.2 氩弧焊材料 氩弧焊是铝及铝合金焊接的常用方法之一，常见的氩弧焊材料有纯铝焊丝和铝合金焊丝。纯铝焊丝适用于对强度要求不高的焊接接头，具有良好的可塑性和耐腐蚀性能。铝合金焊丝适用于对强度要求较高的焊接接头，根据合金成分的不同，选择合适的焊材以满足特定的工作环境需求。 2.3 电阻焊材料 电阻焊是一种高效、快速的焊接方法，常见的电阻焊材料有铝焊条和铝焊带。铝焊条适用于管道、薄板等材料的连接，焊接速度快，焊接强度高。铝焊带适用于大规格铝材的连接，焊接速度快且焊接接头质量好。 3. 注意事项 在使用铝及铝合金焊材时，需要注意以下事项： 3.1 存放和保养 焊材在存放和保养过程中，应严格遵守相关规定，避免潮湿、高温等因素对焊材性能的影响。
铝合金焊接工艺标准 一、焊接材料选择 1. 根据铝合金材料的规格和焊接要求，选择合适的焊丝和保护气体。 2. 焊丝应符合相关国家标准，表面光滑，无锈蚀和其他杂质。 3. 保护气体应具有高纯度和高流量，以防止焊接过程中出现气孔和裂纹。 二、焊接方法确定 1. 根据铝合金材料厚度和焊接接头要求，选择合适的焊接方法，如MIG 焊、TIG焊等。 2. 对于厚板铝合金，可采用多道焊接方法，以保证焊接质量和接头性能。 3. 对于薄板铝合金，可采用单道焊接方法，以提高焊接速度和美观度。 三、焊前准备 1. 清理焊接区域，去除表面油污、氧化膜等杂质。 2. 对铝合金材料进行装配定位，确保焊接接头的准确性和稳定性。 3. 检查焊接设备和保护气体，确保其正常运行和纯度符合要求。 四、焊接参数设定 1. 根据铝合金材料和焊接方法，设置合适的焊接电流、电弧电压和焊接速度等参数。 2. 根据实际情况，调整保护气体的流量和成分，以保证焊接质量和接头性能。 3. 在焊接过程中，密切关注焊接参数的变化，及时调整以保证焊接质量的 稳定。 五、焊接操作要求 1. 采用适当的焊接角度和手法，确保焊缝成型美观。 2. 避免在焊接过程中对母材进行过度加热，防止变形和裂纹的产生。 3. 注意观察焊接过程中出现的缺陷，如气孔、裂纹等，及时采取措施防止缺陷扩大。 4. 在焊接完成后，对焊缝进行冷却并检查其外观质量，确保无缺陷产生。
六、焊后处理 1. 对焊缝进行修整，去除多余的焊渣和飞溅物，使焊缝光滑美观。 2. 对焊缝进行防腐蚀处理，如涂覆防锈漆或钝化处理等，以提高其耐腐蚀 性能。 3. 对焊接区域进行敲击或振动处理，以消除内应力并提高其疲劳性能。 4. 对于重要的焊接结构，进行无损检测，如射线探伤、超声波探伤等，以 确保其焊接质量和安全性。 七、质量检验 1. 对焊缝进行外观质量检查，包括焊缝成型、表面光滑度、焊渣清理等情况进行检查。 2. 对焊缝进行尺寸检测，包括焊缝宽度、高度、余高等尺寸进行检查。 3. 对焊缝进行强度检验，通过拉伸、弯曲、冲击等试验方法对焊缝强度进行检查。 4. 对焊缝进行金相检验，通过微观组织观察等方法对焊缝金属学性能进行检查。 5. 对不合格的焊缝进行返修处理，返修后重新进行质量检验直至合格为止。
的圆角。3.3焊机的考前须知及其它 焊机必须是交流TIG焊机，具有陡降的外特性和足够的电容量。并且有参数稳定、调节灵活和平安可靠的使用性能，还应具有引弧、稳弧和消除直流分量装置，焊机上电流、电压表应经计量部门鉴定合格，焊机在使用前，先检查接地是否完好，冷却水路和气路是否畅通，其各项功能须确保能正常工作。焊接场所应保持清洁。除应有防风、防雨雪设施外，还应保证焊接时的相对湿度≤80%，环境温＞5℃。 4 焊接工艺4.1焊接材料的选择 焊丝原那么上选择与母材成分相同的铝及铝合金焊丝或板条。氩气纯度＞99.95%，尽量选用大直径焊丝。在Al-Mg系铝合金的弧焊中，通常都是推荐使用CB-AMr2、CB-AMr3、CB-AMr6、CB- AMr61、CB-AMr63、1557、1577焊条，对Al-Cu系铝合金那么推荐用01201和01217。4.2组对与点固焊 由于铝及铝合金管导热快、熔池结晶快，所以.组对时不留间隙、钝边，应防止强制进行，以减少焊接后产生较大的剩余应力，定位焊缝长度10-15mm为易。定位焊位置在管的7点、9点、12点处。定位焊焊缝常做为正式焊缝保存，因此发现问题应及时处理。焊前对定位焊外表黑粉、氧化膜进行去除，并将两端修成缓坡型。焊件不需要预热.焊前在试板上试焊，当确认无气孔后再进行正式焊接。采用高频引弧，起弧点应越过中心线20mm左右，并停留不动约2-3秒，见图1。然后在保证焊透的情况下，采用大电流、快速焊。焊丝不摆动，焊丝端部不应离开氩气保护区。如离开氩气保护区.焊丝端部应剪掉。焊丝与焊缝外表的夹角宜在15O右。焊枪与焊缝外表的夹角宜保持在80O～90O之间，如图2。为增大氩气保护区和增强保护效果，可采用大直径焊枪瓷嘴，加大焊枪氩气流量。当喷嘴上有明显阻碍氩气气流流通的飞溅物附着时。必须将飞溅物去除或更换喷嘴。当钨极端部出现污染，形状不规那么等现象时.必须修整或更换。钨极不宜伸出喷嘴外。焊接温度的控制主要是焊接速度和焊接电流大小的控制。试验结果说明，大电流、快速焊能有效防止气孔的产生。这主要是由于在焊接过程中以较快速度焊透焊缝，熔化金属受热时间短，吸收气体的时机少。收弧时，注意填满弧坑,缩小溶池,防止产生缩孔,终点的结合处应焊过20~30mm 铝散热器空气炉中钎焊工艺及设备 本所某大功率合成设备用散热器(图1)，该结构的散热器体积较大，壁厚相差大。曾采用盐浴钎焊(外协)加工，但发现焊后清洗困难且清洗后的散热器易吸潮而引起腐蚀。 图1 散热器示意图