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铝及铝合金的焊接特点————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：铝及铝合金的焊接特点(１)铝在空气中及焊接时极易氧化生成的氧化铝（Al2O3)熔点高、非常稳定不易去除。阻碍母材的熔化和熔合氧化膜的比重大不易浮出表面易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护防止其氧化。钨极氩弧焊时选用交流电源通过“阴极清理”作用去除氧化膜。气焊时采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时可加大焊接热量例如氦弧热量大利用氦气或氩氦混合气体保护或者采用大规范的熔化极气体保护焊在直流正接情况下可不需要“阴极清理”。(2)铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中大量的热量能被迅速传导到基体金属内部因而焊接铝及铝合金时能量除消耗于熔化金属熔池外还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著为了获得高质量的焊接接头应当尽量采用能量集中、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素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大焊件的变形和应力较大因此需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0．5%时热裂倾向较大随着硅含量增加合金结晶温度范围变小流动性显著提高收缩率下降热裂倾向也相应减小。根据生产经验当含硅5％～6%时可不产生热裂因而采用SAlSｉ條(硅含量４.5%~6％）焊丝会有更好的抗裂性。（４)铝对光、热的反射能力较强固、液转态时没有明显的色泽变化焊接操作时判断难。高温铝强度很低支撑熔池困难容易焊穿。(5)铝及铝合金在液态能溶解大量的氢固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中氢来不及溢出极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是焊缝中氢气的重要来源。因此对氢的来源要严格控制以防止气孔的形成。(６)合金元素易蒸发、烧损使焊缝性能下降。（7)母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时焊接热会使热影响区的强度下降。(8）铝为面心立方晶格没有同素异构体加热与冷却过程中没有相变焊缝晶粒易粗大不能通过相变来细化晶粒。2.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)3.焊接材料（1)焊丝铝及铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外按容器要求应使对接接头的抗拉强度、塑性(通过弯曲试验）达到规定要求对含镁量超过3％的铝镁合金应满足冲击韧性的要求对有耐蚀要求的容器焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。因而焊丝的选用主要按照下列原则:1)纯铝焊丝的纯度一般不低于母材;2）铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近；3)铝合金焊丝中的耐蚀元素（镁、锰、硅等）的含量一般不低于母材;４）异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝；５)不要求耐蚀性的高强度铝合金(热处理强化铝合金）可采用异种成分的焊丝如抗裂性好的铝硅合金焊丝SAlＳｉ一1等(注意强度可能低于母材)。(2）保护气体保护气体为氩气、氦气或其混合气。交流加高频TIG焊时采用大于99．9%纯氩气直流正极性焊接宜用氦气。ＭIG焊时板厚＜２5mm时宜用氩气;板厚２5mm～50mm时氩气