【文章內(nèi)容簡介】 G焊（手工、自動） 很好 很好 很好 較差 ≥2 ～ 8 適用于薄板焊接 氣焊 很好 很差 較差 很差 ～ 10 ～ 25 適用于薄板焊接 焊條電弧焊 較好 很差 較差 很差 3～ 8 — 直流反接，需預熱，操作性差 電阻焊（點焊、縫焊） 較好 很好 很好 較好 ～ 3 ～ 4 需要電流大 等離子弧焊 很好 很好 很好 較差 1～ 10 — 焊縫晶粒小，抗氣孔性能好 電子束焊 很好 很好 很好 較好 3～ 75 ≥3 焊接質(zhì)量好，適用于厚件 現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展促進了鋁合金 焊接技術(shù)的進步?？珊附拥匿X合金材料范圍逐步擴大，現(xiàn)在不僅可以成功地焊接非熱處理強化的鋁合金，而且解決了傳統(tǒng)的航空航天和軍工等行業(yè)，逐步擴大到國民經(jīng)濟生產(chǎn)和人民生活的各個領(lǐng)域。 2 鋁合金的焊接方法和材料選用 鋁合金的焊接方法很多，各種方法有其不同的應用場合。除了傳統(tǒng)的熔焊、電阻焊、氣焊方法外，其他一些焊接方法（如等離子弧焊、電子束焊、真空擴散焊等）也可以容易地將鋁合金焊接在一起。 鋁合金常用焊接方法的特點及適用范圍見表 。應根據(jù)鋁及鋁合金的牌號、焊件厚度、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及對焊接 性的要求等選擇。 表 鋁合金常用焊接方法的特點及適用范圍 焊接方法 特點 適用范圍 氣焊 熱功率低，焊件變形大，生產(chǎn)率低，易產(chǎn)生夾渣、裂紋等缺陷 用于非重要場合的薄板對接焊及補焊等 手工電弧焊 接頭質(zhì)量差 用于鑄鋁件補焊及一般修理 鎢極氬弧焊 焊縫金屬致密，接頭強度高、塑性好，可獲得優(yōu)質(zhì)接頭 應用廣泛，可焊接板厚 1～ 20㎜ 鎢極脈沖氬弧焊 焊接過程穩(wěn)定，熱輸入精確可調(diào)，焊件變形量小，接頭質(zhì)量高 用于薄板、全位置焊接、裝配焊接及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁等高強度鋁合金 熔化極氬弧焊 電弧功率大 ，焊接速度快 用于厚件的焊接，可焊厚度為50㎜以下 熔化極脈沖氬弧焊 焊接變形小，抗氣孔和抗裂性好，工藝參數(shù)調(diào)節(jié)廣泛 用于薄板或全位置焊，常用于厚度 2～ 12㎜的工件 等離子弧焊 熱量集中，焊接速度快，焊接變形和應力小，工藝較復雜 用于對接焊要求比氬弧焊更高的場合 真空電子束焊 熔深大熱影響區(qū)小，焊接變形量小接頭力學性能好 用于焊接尺寸較小的焊件 激光焊 焊接變形小，生產(chǎn)率高 用于需進行精密焊接的焊件 （ 1）氣焊 氧－乙炔氣焊火焰的熱功率低，熱量較分散，因此焊件變形大、生產(chǎn)率低。用氣焊焊接較厚的鋁焊 件時需預熱，焊后的焊縫金屬不但晶粒粗大、組織疏松，而且容易產(chǎn)生氧化鋁夾雜、氣孔及裂縫等缺陷。這種方法只用于厚度范圍在 ～ 10 ㎜的不重要鋁結(jié)構(gòu)件和鑄件的焊補上。 （ 2）鎢極氬弧焊 這種方法是在氬氣保護下施焊，熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫金屬致密，焊接接頭的強度和塑性高，在工業(yè)中獲得起來越廣泛的應用。鎢極氬弧焊用于鋁合金是一種較完善的焊接方法，但鎢極氬弧焊設(shè)備較復雜，不宜在室外露天條件下操作。 （ 3）熔化極氬弧焊 自動、半自動熔化極氬弧焊的電弧功率大，熱量集中，熱量影響區(qū)小，生產(chǎn)效率比手工鎢極氬弧焊可提 高 2～ 3 倍?？梢院附雍穸仍?0 ㎜以下的純鋁及鋁合金板。例如，焊接厚度 30 ㎜的鋁板不必預熱， 只焊接正、反兩層就可獲得表面光滑、質(zhì)量優(yōu)良的焊縫。半自動熔化極氬弧焊適用于定位焊縫、斷續(xù)的短焊縫及結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則的焊件，用半自動氬弧焊焊炬可方便靈活地進行焊接，但半自動焊的焊絲直徑較細，焊縫的氣孔敏感性較大。 （ 4）脈沖氬弧焊 1）鎢極脈沖氬弧焊 用這種方法可明顯改善小電流焊接過程的穩(wěn)定性，便于通過調(diào)節(jié)各種工藝參數(shù)來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區(qū)小，特別適用于薄板、全位置焊接等場合以及對熱敏感性強的鍛鋁、 硬鋁、超硬鋁等的焊接。 2）熔化極脈沖氬弧焊 可采用的平均焊接電流小，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大，焊件的變形及熱影響區(qū)小，生產(chǎn)率高，抗氣孔及抗裂性好，適用于厚度在 2～ 10 ㎜鋁合金薄板的全位置焊接。 （ 5）電阻點焊、縫焊 可用來焊接厚度在 4 ㎜以下的鋁合金薄板。對于質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品可采用直流沖擊波點焊、縫焊機焊接。焊接時需要用較復雜的設(shè)備，焊接電流大、生產(chǎn)率較高，特別適用于大批量生產(chǎn)的零、部件。 （ 6）攪拌摩擦焊 攪拌摩擦焊是一種可用于各種合金板焊接的固態(tài)連接技術(shù)。與傳統(tǒng)熔焊方法相比，攪拌摩擦焊無飛濺、無煙塵，不需要添加 焊絲和保護氣體，接頭無氣孔、裂紋。與普通摩擦相比，它不受軸類零件的限 制，可焊接直焊縫。這種焊接方法還有一系列其它優(yōu)點，如接頭的力學性能好、節(jié)能、無污染、焊前準備要求低等。由于鋁及鋁合金熔點低，更適于采用攪拌摩擦焊。 鋁用焊接材料 （ 1）焊絲 采用氣焊、鎢極氬弧焊等焊接鋁合金時，需要加填充焊絲。鋁及鋁合金焊絲分為同質(zhì)焊絲和異質(zhì)焊絲兩大類。為了得到良好的焊接接頭，應從焊接構(gòu)件使用要求考慮，選擇適合于母材的焊絲作為填充材料。 選擇焊絲首先要考慮焊縫成分要求，還要考慮產(chǎn)品的力學性能、耐蝕性能，結(jié)構(gòu)的剛性、顏色及抗裂 性等。選擇熔化溫度低于母材的填充金屬，可大大減小熱影響區(qū)的晶間裂紋傾向。對于非熱處理合金的焊接接頭強度，按 1000 系、 4000 系、 5000 系的次序增大。含鎂3%以上的 5000系的焊絲，應避免在使用溫度 65℃以上的結(jié)構(gòu)中采用，因為這些合金對應力腐蝕裂紋很敏感，在上述溫度和腐蝕環(huán)境中會發(fā)生應力腐蝕龜裂。用合金含量高于母材的焊絲作為填充金屬，通?？煞乐购缚p金屬的裂紋傾向。 目前，鋁合金常用的焊絲大多是與基體金屬成分相近的標準牌號焊絲。在缺乏標準牌號焊絲時，可從基體金屬上切下狹條代用。較為通用的焊絲是 HS311，這 種焊絲的液態(tài)金屬流動性好，凝固時的收縮率小，具體優(yōu)良的抗裂性能。為了細化縫晶粒、提高焊縫的抗裂性及力學性能，通常在絲中加入少量的 Ti、 V、 Zr 等合金元素作為變質(zhì)劑。 選用鋁合金焊絲應注意的問題如下。 1）焊接接頭的裂紋敏感性 影響裂紋敏感性的直接因素是母材與焊絲的匹配。選用熔化溫度低于母材的焊縫金屬，可以減小焊縫金屬和熱影響區(qū)的裂紋敏感性。例如，焊接硅含量 %的 6061 合金時，選用同一合金作焊縫，裂紋敏感性很大，但用硅含量 5%的 ER4043 焊絲，由于其熔化溫度比 6061 合金低，在冷卻過程中有較高的塑性，所以抗裂性能良好。此外，焊縫金屬避免鎂與銅的組合，因為 Al－Mg－ Cu 有很高的裂紋敏感性。 2）焊接接頭的力學性能 工業(yè)純鋁的強度最低， 4000 系列鋁合金居中， 5000 系列鋁合金強度最高。鋁硅焊絲 雖然有較高的抗裂性能，但含硅焊絲的塑性較差，所以對焊后需要塑性變形加工的接頭來說，應避免選用含硅焊絲。 3）焊接接頭的使用性能 填充金屬的選擇除取決于母材成分外，還與接頭的幾何形狀、運行中的抗腐蝕性要求以及對焊接件的外觀要求有關(guān)。例如，為了使容器具有良好的抗腐蝕能力或防止所儲存產(chǎn)品對其的污染，儲存過氧化氫的焊接容器要求高純度的鋁合金。在這種情況下，填充金屬的純度至少要相當于母材。 （ 2）焊條 鋁合金焊條型號、規(guī)格與用途見表 。鋁合金焊條的化學成分和力學性能見表 。 表 鋁及鋁合金焊條的型 號（牌號）、規(guī)格與用途 型號 牌號 藥皮類型 焊芯材質(zhì) 焊條規(guī)格 /㎜ 用途 E1100 L109 鹽基型 純鋁 ， 345 ～355 焊接純鋁板、純鋁容器 E4043 L209 鹽基型 鋁硅合金 ， 345 ～355 焊接鋁板、鋁硅鑄件、一般鋁合金、鍛鋁、硬鋁（鋁鎂合金除外） E3003 L309 鹽基型