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铝及铝合金的焊接工艺

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ぷ气体保护，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ω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。在ぷ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条(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①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ㄨ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①护焊应用越来越广泛（氩气或氩/氦混合气）