铝及铝合金的焊接方法

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。

铝合金焊接的几种先进工艺:搅拌摩擦焊、激光焊、激光- 电弧复合焊、电子束焊。

针对于焊接性不好和曾认为不可焊接的合金提出了有效的解决方法,几种工艺均具有优越性,并可对厚板铝合金进行焊接。

关键词:铝合金搅拌摩擦焊激光焊激光- 电弧复合焊电子束焊1 铝合金焊接的特点铝合金由于重量轻、比强度高、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。

铝合金焊接有几大难点:①铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍;②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3 其熔点为2060 ℃) ,这就需要采用大功率密度的焊接工艺;③铝合金焊接容易产生气孔;④铝合金焊接易产生热裂纹;⑤线膨胀系数大,易产生焊接变形;⑥铝合金热导率大(约为钢的4 倍) ,相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大2～4 倍。

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。

2 铝合金的先进焊接工艺针对铝合金焊接的难点,近些年来提出了几种新工艺,在交通、航天、航空等行业得到了一定应用,几种新工艺可以很好地解决铝合金焊接的难点,焊后接头性能良好,并可以对以前焊接性不好或不可焊的铝合金进行焊接。

2. 1 铝合金的搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊FSW( Friction Stir Welding) 是由英国焊接研究所TWI ( The Welding Institute) 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺[1～2 ] 。

图1为搅拌摩擦焊接示意图[3 ] 。

其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位,通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦,摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使焊件压焊在一起。

图2 为搅拌摩擦焊接过程[4 ] 。

由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,故焊接时不存在熔焊的各种缺陷,可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料,如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。

铝和铝合金扩散焊接摘要：一、铝及铝合金概述二、扩散焊接原理三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备2.焊接参数选择3.焊接过程中注意事项四、焊接接头性能分析五、应用实例及优缺点六、发展趋势与展望正文：一、铝及铝合金概述铝及铝合金在我国工业领域具有广泛的应用，其优良的性能如轻质、高强度、良好的耐腐蚀性等，使其在航空、航天、交通运输、建筑等领域受到青睐。

然而，铝及铝合金的焊接性能相对较差，传统的焊接方法难以获得高质量的焊接接头。

为此，扩散焊接技术应运而生，成为解决这一问题的有效手段。

二、扩散焊接原理扩散焊接是一种固态连接方法，通过高温和压力作用下，使焊接界面两侧的金属原子发生扩散，从而实现连接。

在扩散焊接过程中，焊接参数的选择至关重要，直接影响到焊接接头的质量。

三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备在进行铝和铝合金扩散焊接前，应充分了解焊接材料的性能、焊接接头的使用要求等，以确保选用合适的焊接参数。

此外，还需对焊接表面进行严格清理，去除油污、氧化膜等，以提高焊接质量。

2.焊接参数选择焊接参数主要包括焊接温度、保温时间、焊接压力和冷却速度等。

焊接温度的选择应使焊接界面两侧金属的原子扩散速度达到最佳，一般控制在400-500℃；保温时间要充分保证扩散过程的进行；焊接压力根据焊接件的厚度和性能要求选取，一般为0.5-1.0MPa；冷却速度应适当，过快会导致焊接接头性能下降。

3.焊接过程中注意事项在焊接过程中，应严格控制焊接参数，确保焊接过程中焊接件的变形和裂纹等缺陷。

同时，要注意观察焊接接头的形成情况，及时调整焊接参数，以获得最佳的焊接效果。

四、焊接接头性能分析铝和铝合金扩散焊接接头的性能较好，可以实现无缝连接，提高焊接接头的强度和耐腐蚀性能。

此外，焊接接头的性能还与焊接参数、焊接材料等因素密切相关。

通过合理调整焊接参数和选用合适的焊接材料，可以进一步提高焊接接头的性能。

五、应用实例及优缺点铝和铝合金扩散焊接在航空航天、交通运输、建筑等领域具有广泛的应用。

铝合金型材焊接方法
铝合金型材是一种常见的结构材料，广泛应用于汽车、航空、电子、
建筑和家具等领域。

为了更好地利用和加工铝合金型材，我们需要掌
握铝合金型材的焊接方法。

下面我将介绍有关铝合金型材焊接的一些
常用方法。

1. TIG焊接法
TIG焊接法是一种常用的铝合金型材焊接方法。

该方法利用钨极电弧
加热，将铝焊丝加热到熔化状态并填充到焊缝中。

TIG焊接法的优点
在于可以产生高质量的焊接，焊缝美观，同时使铝合金型材更加耐腐
蚀和耐热。

这种方法需要高度熟练的焊接技能和适当的工具设备才能
完成。

2. MIG焊接法
MIG焊接法是另一种常用的铝合金型材焊接方法，它使用惰性气体保
护焊缝并加热铝材料。

MIG焊接法的优点在于速度快，输出电流稳定，适合大量生产。

而且，该方法也具有易于控制和实现自动化等优点。

3. 气焊法
气焊法也可用于铝合金型材的焊接，但应注意避免出现氧化问题。

在气焊焊接铝合金型材时，我们需要特别注意材料清洁度，使用高纯度的焊条和适当的助剂，以及在阳光下的安置轨迹等。

总之，铝合金型材的焊接方法各有特点，我们需要根据具体情况和要求选择正确的焊接工艺。

同时，我们还应该掌握焊接技能和使用适当的装备和设备，以确保焊接质量和工作效率。

铝板焊接方式
铝板焊接可以采用多种方式，以下是一些常见的焊接方式：
1.熔化极氩弧焊：该方法适用于中等厚度和大厚度的铝及铝合金板材的焊接，采
用直流反接。

焊接速度快，焊接接头热影响区和焊件的变形量小，且具有广泛的适用范围。

2.非熔化极氩弧焊：适用于铝及铝合金的焊接，需要掌握机器调节、材料选择以
及铝板焊接的特殊要求。

3.钨极氩弧焊：在氩气保护下施焊，热量集中，稳定性高，适用于在工业中获得
广泛应用。

4.低温钎焊：需要处理表面氧化膜，选择熔点偏低的钎料进行焊接，例如
WEWELDING53低温铝焊条或303的低温铝焊条。

5.激光焊接：这是一种高端的焊接技术，将激光束聚焦在铝板表面，使其快速加
热并熔化。

6.电阻焊：适用于铝合金的点焊，只能用于5mm以下的板材叠焊或Φ10mm
以下的棒材叠焊。

7.摩擦焊：适用于铝合金的搅拌摩擦焊，综合性能良好。

除此之外，还有TIG氩弧焊、MIG/MAG CO2气体保护焊、气焊、红外线焊接和热棒焊等多种方式可供选择。

具体选择哪种方式进行铝板焊接，需要根据实际情况和焊接要求进行综合考虑。

铝及铝合金的焊接导言：铝及铝合金是目前工业中广泛应用的材料，其具有轻质、导热性好、耐腐蚀等优点，被广泛用于航空、汽车、建筑等领域。

然而，铝及铝合金的焊接过程相对较为复杂，需要注意焊接技术、焊接参数以及焊接材料的选择等方面的问题。

本文将从这些方面对铝及铝合金的焊接进行探讨。

一、焊接技术1. 熔化极氩弧焊（GTAW）熔化极氩弧焊是铝及铝合金焊接中常用的技术之一。

其特点是焊接过程中产生的热量较小，对基材影响小，焊缝质量较高。

在熔化极氩弧焊中，焊工需要注意控制电弧长度、氩气流量和焊接速度等参数，以确保焊接质量。

2. 金属惰性气体保护焊（MIG）金属惰性气体保护焊是另一种常用的铝及铝合金焊接技术。

在该技术中，焊丝通过喷射的惰性气体（如氩气）进行保护，防止氧气和水蒸气等对焊接过程的干扰。

金属惰性气体保护焊适用于大批量生产，焊接速度快，效率高。

二、焊接参数1. 电弧电流电弧电流是影响焊接质量的重要参数之一。

对于铝及铝合金的焊接，一般需要较大的电弧电流，以确保焊接区域能够达到足够高的温度，从而保证焊缝的质量。

2. 电弧电压电弧电压也是影响焊接质量的重要参数。

过高或过低的电弧电压都会影响焊缝的质量。

过高的电弧电压容易导致熔融过深，过低的电弧电压则容易导致焊缝质量不合格。

3. 焊接速度焊接速度是焊接过程中需要控制的另一个重要参数。

过快的焊接速度会导致焊缝质量不佳，焊接强度降低；过慢的焊接速度则容易导致熔融过深，产生热影响区过大。

三、焊接材料选择1. 焊丝对于铝及铝合金的焊接，一般选择铝合金焊丝作为填充材料。

铝合金焊丝具有良好的流动性和机械性能，可以保证焊缝的质量。

在选择焊丝时，需要根据焊接材料和焊接要求进行合理的选择。

2. 气体保护剂在焊接过程中，需要使用惰性气体对焊接区域进行保护，以防止氧气和水蒸气的干扰。

常用的气体保护剂有纯氩气、氩气和氦气的混合气体等。

选择合适的气体保护剂可以提高焊接质量。

结语：铝及铝合金的焊接是一项复杂而重要的工艺，需要掌握合适的焊接技术、合理的焊接参数以及选择适当的焊接材料。

铝及铝合金的焊接方法铝及铝合金是一种常见的金属材料，由于其优异的性能，在工业制造、航空航天、汽车制造等领域得到了广泛的应用。

然而，铝及铝合金的焊接技术却是一个备受关注的问题。

由于铝及铝合金的特殊性质，其焊接方法与普通的钢铁焊接有很大的区别。

本文将就铝及铝合金的焊接方法进行介绍，希望能够为相关领域的从业者提供一些参考和帮助。

首先，我们需要了解铝及铝合金的特性。

铝及铝合金具有低熔点、导热性好、密度小、导电性好等特点，这些特性决定了其在焊接过程中需要特殊的处理方法。

针对铝及铝合金的这些特性，我们需要选择适合的焊接方法，比如氩弧焊、电子束焊、激光焊等。

这些方法能够有效地保证焊接质量和效率。

其次，焊接前的准备工作也是至关重要的。

在进行铝及铝合金的焊接前，需要对焊接材料进行严格的清洁处理，以去除表面的氧化物和杂质，从而保证焊接的质量。

同时，还需要对焊接设备进行调试和检测，确保焊接过程中的稳定性和安全性。

接下来，我们需要选择合适的焊接材料和焊接工艺。

对于铝及铝合金的焊接，我们通常会选择纯铝、铝硅合金、铝镁合金等作为焊接材料，同时根据不同的焊接要求选择合适的焊接工艺，比如直流氩弧焊、交流氩弧焊等。

这些选择都需要根据具体的焊接需求来进行合理的匹配。

最后，焊接后的处理也是不可忽视的。

在铝及铝合金的焊接过程中，由于其特殊的性质，往往会产生一些焊接缺陷，比如气孔、裂纹等。

因此，我们需要对焊接后的材料进行检测和修复，以确保焊接质量和使用安全。

总的来说，铝及铝合金的焊接方法是一个复杂而又重要的技术问题。

只有深入了解其特性，选择合适的焊接方法和工艺，进行严格的准备和处理，才能够保证焊接质量和效果。

希望本文能够为相关领域的从业者提供一些参考和帮助，也希望大家能够在实际的工作中不断探索和总结，不断提高自己的焊接技术水平。

铝及铝合金摩擦焊接加工工艺
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺，是通过摩擦搅拌的方法使两个待焊接的铝及铝合金表面产生摩擦热，并通过控制摩擦的速度、压力、时间等参数，使两个表面的原子发生相互扩散、溶解，形成合金，从而实现焊接的过程。

铝及铝合金摩擦焊接加工工艺适用于各种铝及铝合金材料的焊接，可用于铝合金压力容器、汽车、飞机、火车等轻量化领域，也可用于船舶、轨道交通、建筑等领域。

铝及铝合金摩擦焊接加工工艺的关键在于控制摩擦的速度、压力、时间等参数，以实现待焊接表面的原子发生相互扩散、溶解，形成合金。

具体操作步骤包括：
准备待焊接的铝及铝合金材料，确保表面清洁、干燥、无油污；
将待焊接的铝及铝合金材料固定在夹具上；
将夹具固定在摩擦焊接机上，并调整摩擦焊接机的参数，使其符合待焊接材料的要求；
将待焊接的铝及铝合金材料放置在摩擦焊接机上，并开始进行摩擦焊接；
观察焊接过程，调整摩擦焊接机的参数，以获得更好的焊接效果；
停止摩擦焊接，取下待焊接的铝及铝合金材料。

需要注意的是，铝及铝合金摩擦焊接加工工艺对设备和材料有一定的要求，需要选择适当的摩擦焊接机，并确保待焊接材料的表面清洁干燥，无油污。

同时，在进行摩擦焊接时，需要根据待焊接材料的要求，调整摩擦焊接机的参数，以获得更好的焊接效果。