鋁及鋁合金焊接方法？如何用弧焊接鋁合金？

鋁合金的鎢極弧焊

（tig 焊）也稱為鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊， 是利用鎢極與工件之間形成電 弧產(chǎn)生的大量熱量熔化待焊處，外加填充焊絲獲得牢固的焊接接頭。

弧焊焊鋁是利用其“陰極霧化”的特點，自行去除氧化膜。鎢極及 縫區(qū)域由噴嘴中噴出的惰性氣體屏蔽保護(hù)， 防止焊縫區(qū)和周圍空氣的 反應(yīng)。

tig 焊工藝適于焊接厚度小于 3 ㎜的薄板，工件變形明顯小于 氣焊和手弧焊。交流 tig 焊陰極具有去除氧化膜的清理作用，可以不 用熔劑，避免了焊后殘留熔劑、熔渣對接頭的腐蝕。接頭形式可以不 受限制，焊縫成形良好、表面光亮。氣流對焊接區(qū)的沖刷使接頭冷 21 卻加快， 改善了接頭的組織和性能， 適于全位置焊接。4、在焊接開始前要做好鋁材表面氧化層的清除工作，使用專用的不銹鋼刷來清除氧化層。 由于不用熔劑， 焊前清理的要求比其他焊接方法嚴(yán)格。

焊接鋁合金較適宜的工藝方法是交流 tig 焊和交流脈沖 tig 焊， 其次是直流反接 tig 焊。

通常，用交流焊接鋁合金時可在載流能力、 電弧可控性以及電弧清理作用等方面實現(xiàn)配合， 故大多數(shù)鋁合金 的 tig 焊都采用交流電源。采用直流正接（電極接負(fù)極）時，熱量產(chǎn) 生于工件表面，形成深熔透，對一定尺寸的電極可采用更大的焊接電 流。即使是厚截面也不需預(yù)熱，且母材幾乎不發(fā)生變形。雖然很少采 用直流反接（電極接正極）tig 焊方法來焊接鋁，但這種方法在連續(xù) 焊或補焊薄壁熱交換器、管道厚在 2.4 ㎜以下的類似組件時有熔深 淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優(yōu)點。焊劑主要作用是去除氧化膜和其它一些雜質(zhì)，使用時可用無水酒精調(diào)成糊狀或直接將焊劑粉放在坡口和兩側(cè)。

1）鎢極 鎢的熔點是 340℃，是熔點zui高的金屬。鎢在高溫時有強烈的電 子發(fā)射能力，在鎢電極加入微量稀土元素釷、、鋯等的氧化物后， 電子逸出功顯著降低，載流能力明顯提高。鋁合金 tig 焊時，鎢極作 為電極主要起傳導(dǎo)電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。常用 鎢極材料分純鎢、釷鎢及鎢等。此配方價格稍貴，但焊接后硬度、強度、光潔度較高，尤其是焊接鋁合金門窗質(zhì)量更佳。

2）焊接工藝參數(shù) 為了獲得優(yōu)良的焊縫成形及焊接質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)焊件的技術(shù)要求， 合理地選定焊接工藝參數(shù)。

鋁合金手工 tig 焊的主要工藝參數(shù)有電流 種類、極性和電流大小、保護(hù)氣體流量、鎢極伸出長度、噴嘴至工件 的距離等。自動 tig 焊的工藝參數(shù)還包括電弧電壓（弧長） 、焊接速度及送絲速度等。

工藝參數(shù)是根據(jù)被焊材料和厚度，先確定鎢極直徑與形狀、焊 絲直徑、保護(hù)氣體及流量、噴嘴孔徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速 度，再根據(jù)實際焊接效果調(diào)整有關(guān)參數(shù)，直至符合使用要求為止。

鋁合金 tig 焊工藝參數(shù)的選用要點如下①噴嘴孔徑與保護(hù)氣體流量 鋁合金 tig 的噴嘴孔徑為 5～22 ㎜；保護(hù)氣體流量一般為 5～15l/min。

②鎢極伸出長度及噴嘴至工件的距離 鎢極伸出長度：對接焊縫 時一般為 5～6 ㎜，角焊縫時一般為 7～8 ㎜。噴嘴至工件的距離一般 取 10 ㎜左右為宜。

③焊接電流與焊接電壓 與板厚、接頭形式、焊接位置及焊工技 術(shù)水平有關(guān)。手工 tig 焊時，采用交流電源，焊接厚度小于 6 ㎜鋁合 金時，da焊接電流可根據(jù)電極直徑 d 按公式 i=（60～65）d 確定。 電弧電壓主要由弧長決定，通常使弧長近似等于鎢極直徑比較合理。焊接鋁合金較適宜的工藝方法是交流TIG焊和交流脈沖TIG焊，其次是直流反接TIG焊。

④焊接速度 鋁合金 tig 焊時，為了減小變形，應(yīng)采用較快的焊 接速度。手工 tig 焊一般是焊工根據(jù)熔池大小、熔池形狀和兩側(cè)熔合 情況隨時調(diào)整焊接速度， 一般的焊接速度為 8～12m/h;自動 tig 焊時， 工藝參數(shù)設(shè)定之后，在焊接過程中焊接速度一般不變。

⑤焊絲直徑 呈正比關(guān)系。

交流電特點是負(fù)半波（工件為負(fù)）時，有陰極清理作用，正半 波（工件為正）時，鎢極因發(fā)熱量低，不容易熔化。通常，用交流焊接鋁合金時可在載流能力、電弧可控性以及電弧清理作用等方面實現(xiàn)配合，故大多數(shù)鋁合金的TIG焊都采用交流電源。為了獲得足夠的一般由板厚和焊接電流確定，焊絲直徑與兩者之間 熔深和防止咬邊、焊道過寬和隨之而來的熔深及焊縫外形失控，必須 維持短的電弧長度，電弧長度大約等于鎢極直徑。

為了防止起弧處及收弧處產(chǎn)生裂紋缺陷，有時需要加引弧板和 熄弧板。當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒，鎢極端部被加熱到一定的溫度后，才能將 電弧移入焊接區(qū)。焊前整理：鋁及鋁合金焊接時，焊前應(yīng)嚴(yán)厲鏟除工件焊口及焊絲外表的氧化膜和油污。 鎢極脈沖惰性氣體保護(hù)焊擴大了 tig 焊的應(yīng)用范圍，特別適用 于焊接精密零件。在焊接時，高脈沖提供大電流值，這是在留間隙的 根部焊接時為完成熔透所需的；低脈沖可冷卻熔池，這就可防止接頭 根部燒穿。脈沖作用還可以減少向母材的熱輸入，有利于薄鋁件的焊 接。交流鎢極脈沖弧焊有加熱速度快、溫度停留時間短、對熔池有 攪拌作用等優(yōu)點，焊接薄板、硬鋁可得到滿意的焊接接頭。交流鎢極 脈沖弧焊對仰焊、立焊、管子全位置焊、單面焊雙面成形，可以得 到較好的焊接效果。

焊接用材料：

1.焊接用氣純度≥99.99%，lou點≤-55℃，并應(yīng)符合GB/T4842或GB10624的規(guī)定。

當(dāng)瓶裝氣的壓力≤0.5Mpa時不宜使用。（氣內(nèi)含氮量≥0.04%，否則焊縫表面上會產(chǎn)生淡黃色或草綠色的及氣孔；含氧量≥0.03%，否則熔池表面上可發(fā)現(xiàn)密集的黑點、電弧不穩(wěn)和飛濺較大；含水量≥0.07%，熔池將沸騰并焊縫內(nèi)產(chǎn)生氣孔）。

2.手工鎢極弧焊電極采用鎢電極。

電極直徑應(yīng)根據(jù)焊接電流大小來選擇（使用時一般比焊接電流所要求的規(guī)格大一號的鎢極），電極端部應(yīng)為半球形（制作半球形方法：用比焊接電流所要求的規(guī)格大一號的鎢極，將端部磨成錐形，垂直夾持電極，用比所用鎢極要求的電流大20~30A的電流在試板上起弧并維持幾秒鐘，鎢極端頭即呈半球形。虛焊的實質(zhì)就是焊接時焊縫結(jié)合面的溫度太低，熔核尺寸太小甚至未達(dá)到熔化的程度，只是達(dá)到了塑性狀態(tài)，經(jīng)過碾壓作用以后勉強結(jié)合在一起，所以看上去焊好了，實際上未能完全融合。如果鎢極被鋁污染，則必須重新打磨或更換鎢極；輕微污染時，可增大電流使電弧在試板燃燒一會，即能燒掉污染物）：

3.用MIG焊鋁合金時，由于鋁焊絲比較軟，為避免咬傷焊絲，送絲輪不允許用帶齒輪的送絲輪，不宜用推絲式；

送絲軟管不準(zhǔn)用彈簧管而是用聚四氟乙烯或尼龍制品，不然由于磨削而污染或堵塞軟管。MIG通常用直流反極性。

4.焊劑主要作用是去除氧化膜和其它一些雜質(zhì)，使用時可用無水酒精調(diào)成糊狀或直接將焊劑粉放在坡口和兩側(cè)。

當(dāng)焊接角焊縫時應(yīng)選用那些焊后容易清除熔渣的焊劑；鋁鎂合金用焊劑不宜含有鈉的組成物。

5.不同牌號的鋁材相焊時，當(dāng)圖紙和工藝都沒有規(guī)定時，按耐腐蝕性能較好和強度級別較低的母材去選擇焊絲材料。

河南省獲嘉明星機械有限公司告訴你為什么堿性焊條必須采用直流反接？

焊接時，直流焊機兩個接線柱上分別接有兩根電纜，一根接到焊件上，另一根接到焊條上。

當(dāng)焊機的正極與焊件相接，負(fù)極與厚條相接時，這種接法稱為正接或正接法。

當(dāng)焊機的正極與焊條相接，負(fù)極與焊件相接時，這種接法稱為反接或反接法。

使用直流正接法，工件接陽極二因陽極區(qū)的溫度比陰極區(qū)的溫度高，所以工件熔深大，焊條熔化慢，適用于焊接較厚的工件。

使用直流反接時，焊條接陽極，焊條熔化的較快，而工件熔深較小。這種接法電弧比較穩(wěn)定，也不易產(chǎn)生氫氣孔。適用于焊接薄鋼板、有色金屬、不銹鋼、堆焊和堿性焊條的焊接。

堿性焊條必須采用直流反接的原因主要有:

  (1)由于堿性焊條藥皮中，含有較多的螢石，在電弧氣氛中分解出電離電位較高的氟，使電弧的穩(wěn)定性降低。如果再采用交流焊機，將無法建立穩(wěn)定的電弧。

(2)如果采用直流正接，熔滴向熔池過渡時，將受到由熔池方向射來的正離子流的撞擊，阻礙了熔滴的過渡，造成飛濺和電弧不穩(wěn)。

(3)采用直流反接法焊接時，不僅可減輕飛濺等現(xiàn)象，而且由于熔池處于陰極，由焊條方向射來的氫正離子與熔池表面的電子中和而形成氫原子，減少了氫氣孔。