铝合金焊接方法及工艺流程(铝合金焊接方法及工艺视频)

铝及铝合金的焊接方法

1、铝及铝合金的焊接特性

(1)铝在空气中和焊接过程中很容易氧化。生成的氧化铝（Al2O3）熔点高，非常稳定，难以去除。它阻碍母材的熔化和熔合。氧化膜比重较大，不易表面化。容易产生夹渣、未熔合、未焊透等缺陷。铝材表面氧化膜和大量水分的吸附，很容易造成焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格的表面清理，去除表面氧化膜。焊接时加强保护，防止氧化。钨极氩弧焊时，采用交流电源，通过“阴极清洗”去除氧化膜。气焊时，请使用去除氧化膜的焊剂。焊接厚板时，可加大焊接热量。例如，如果氦弧热量较高，则采用氦气或氩氦混合气体进行保护，或者采用大型熔化极气体保护焊。在直流连接的情况下，不需要“阴极清理”。

(2)铝及铝合金的导热系数和比热容是碳钢和低合金钢的两倍以上。铝的导热系数是奥氏体不锈钢的十倍以上。焊接过程中，大量的热量可以快速传导到母材中。因此，焊接铝及铝合金时，除了金属熔池中消耗能量外，更多的热量也被不必要地消耗在金属的其他部分。这种无用能源的消耗比钢铁焊接更为显着。为了获得高质量的焊接接头，应尽可能采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。

(3)铝及铝合金的线膨胀系数约为碳钢、低合金钢的2倍。铝凝固时体积收缩较大，焊件变形和应力较大。因此，需要采取措施防止焊接变形。铝焊熔池凝固时，易产生缩孔、缩松、热裂纹和较高的内应力。可采取措施调整焊丝成分和焊接工艺，防止生产过程中出现热裂纹。如果耐腐蚀性允许，可采用铝硅合金焊丝焊接铝镁合金以外的铝合金。当铝硅合金含硅0.5%时，热裂倾向较大。随着硅含量的增加，合金的结晶温度范围变小，流动性显着增加，收缩率降低，热裂倾向也相应降低。根据生产经验，含硅量为5%~6%时不会产生热裂纹，因此采用SAlSi带（含硅量4.5%~6%）焊丝会有较好的抗裂性能。

(4)铝具有很强的反射光和热的能力。固液转变时，没有明显的颜色变化，焊接操作时难以判断。高温铝的强度很低，难以支撑熔池，而且容易焊穿。

(5)铝及铝合金在液态时能溶解大量氢，但在固态时几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却过程中，氢气来不及逸出，容易形成氢孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料和母材表面氧化膜吸附的水分都是焊缝中氢的重要来源。因此，必须严格控制氢的来源，以防止气孔的形成。

(6)合金元素易蒸发、燃烧，降低焊缝性能。

(7)如果母材经过变形强化或固溶时效强化，焊接热量会降低热影响区的强度。

(8)铝具有面心立方晶格并且没有同素异形体。加热和冷却过程中没有相变。焊缝晶粒趋于变粗并且晶粒不能通过相变细化。

2、焊接方法

几乎各种焊接方法都可以用来焊接铝及铝合金，但铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法都有各自的应用领域。气焊和焊条电弧焊方法设备简单，操作方便。气焊可用于焊接质量要求不高的铝板和铸件的补焊。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）方法是铝及铝合金应用最广泛的焊接方法。铝及铝合金板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊进行焊接。铝及铝合金厚板可采用钨极氩弧焊、氩氦混合钨极电弧焊、熔化极气体保护焊、脉冲金属极电弧焊等方法加工。熔化极气体保护焊和脉冲熔化极气体保护焊的使用越来越多（氩气或氩/氦混合气）