鋁焊接方法與技巧教程（鋁及鋁合金的焊接性）

2023-11-01 14:58:39 3

⑴強的氧化能力 鋁在空氣中極易與氧結合生成緻密結實的Al2O3膜薄，厚度約0.1μm。Al2O3的熔點高達2050℃，遠遠超過鋁及鋁合金的熔點（約660℃），而且體積質量大，約為鋁的1.4倍。焊接過程中，氧化鋁薄膜會阻礙金屬之間的良好結合，並易形成夾渣。氧化膜還會吸附水分，焊接時會促使焊縫生成氣孔。因此，焊前必須嚴格清理焊件表面的氧化物，並加強焊接區域的保護。

⑵較大的熱導率和比熱容 鋁及鋁合金的熱導率和比熱容約比鋼大1倍，焊接過程中大量的熱量被迅速傳導到基體金屬內部。因此，焊接鋁及鋁合金比鋼要消耗更多的熱量，焊前常需採取預熱等工藝措施。

⑶熱裂紋傾向大 線膨脹係數約為鋼的2倍，凝固時的體積收縮率達6.5%左右，因此焊接某些鋁合金時，往往由於過大的內應力而產生熱裂紋。生產中常用調整焊絲成分的方法來防止產生熱裂紋，如使用焊絲HS311。

⑷容易形成氣孔 形成氣孔的氣體是氫。氫在液態鋁中的溶解度為0.7mL/100g，而在660℃凝固溫度時，氫的溶解度突降至0.04ml/100g，使原來溶解於液態鋁中的氫大量析出，形成氣泡。同時，鋁和鋁合金的密度小，氣泡在熔池中的上升速度較慢，加上鋁的導熱性強，熔池冷凝快，因此，上升的氣泡往往來不及逸出，留在焊縫內成為氣孔。弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是氫的主要來源，因此焊前必須嚴格做好焊件的表面清理工作。

⑸接頭不等強度 鋁及鋁合金的熱影響區由於受熱而發生軟化、強度降低使接頭與母材無法達到等強度。純鋁及非熱處理強化鋁合金接頭的強度約為母材的75%～100%；熱處理強化鋁合金的接頭強度較小，只有母材的40%～505。

⑹焊穿 鋁及鋁合金從固態轉變為液態時，無明顯的顏色變化，所以不易判斷母材溫度，施焊時常會因溫度過高無法察覺而導至焊穿。

鋁及鋁合金焊前應進行哪些準備工作？

⑴焊前清理 清理的目的是去除焊件表面的氧化膜和油汙，這是防止產生氣孔、夾渣的重要措施。

a 化學清洗 效率高、質量穩定、適用於清理焊絲及尺寸不大、成批生產的焊件。化學清洗分浸洗法和擦洗法兩種，清洗劑及清洗工藝

b 機械清理 先用有機溶劑(丙酮、松香或汽油)擦拭焊件表面的油汙，然後用細銅線刷至表面露出金屬光澤，或者用刮刀清理表面。清理後的焊件應在4h內施焊，否則應重新清理。

⑵墊板 為了保證焊透並使焊件不致焊穿或塌陷，焊前可在接縫下面安放墊板。墊板材料可採用石墨、不鏽鋼或碳鋼，表面開一圓弧形槽，以保證反面焊縫成形。⑶預熱 對薄、小的焊件一般可以不用預熱。焊接厚度超過5mm的焊件時，為了使接縫附近達到所需要的溫度，焊前應對焊件進行預熱，預熱溫度為100～300℃。

鋁及鋁合金焊後應進行哪些清理工作？

焊件焊後留在焊縫及鄰近的殘存熔劑和焊渣，需要及時清理乾淨，否則在空氣、水分的作用下，殘存的溶劑和焊渣會破壞具有防腐作用的氧化鋁薄膜，激烈的腐蝕焊件。因此，焊後應立即嚴格清除焊件上殘存的汙物。

常用的清渣方法和步驟：

1）在熱水中用硬毛刷仔細地洗刷焊接接頭。

2）將焊件在溫度為60～80℃、質量分數為2%～3%的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀溶液中浸洗約5～10min，並用硬毛刷仔細洗刷。或者將焊件放於15～20℃質量分數為10%的硝酸溶液中浸洗10～20min。

3）在熱水中衝刷洗滌焊件。

4）將焊件用熱空氣吹乾或在100℃乾燥箱內烘乾。

試述鋁及鋁合金鎢極氬弧焊的焊接工藝。

⑴焊絲的選用 鋁及鋁合金用焊絲牌號見表2。其中HS311是一種通用焊絲，採用這種焊絲焊接時，金屬流動性好，有較高的抗熱裂性能，並能保證一定的強度。但在焊接鋁鎂合金時，焊縫中會出現脆性化合物Mg2Si，降低接頭的塑性和耐腐蝕性。焊接鋁鎂合金時應採用HS331。

⑵焊接接頭及坡口形式 坡口形式見表3。

⑶焊接電源 應選用交流電源。

試述鋁及鋁合金的氣焊接接工藝。

⑴接頭形式 鋁及鋁合金氣焊時不宜採用搭接接頭和T形接頭，因為這些接頭易於殘留氣焊熔劑和焊渣，不便焊後清理。

⑵火焰和焊嘴號碼 氣焊時火焰可採用中性焰 （或輕微碳化焰），焊嘴號碼根據鋁板厚度進行選擇，焊嘴和焊絲傾角 焊薄板時，焊嘴傾角約為30°～45°，焊絲傾角約為40°～50°；焊厚板時，焊嘴傾角應為50°左右，焊絲傾角為40°～50°。