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(diǎn)，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。這些元素中有許多元素能顯著提高鋼的淬硬性，例如，主加元素Cr的淬硬性比較大，主加元素Mo的淬硬作用比Cr還要大，差不多大50倍，因此，這類鋼具有一定的冷裂傾向，尤其是中合金耐熱鋼有相當(dāng)?shù)目沾銉A向，其冷裂傾向更大一些。 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(shí)可在載流能力、 電弧可控性以及電弧清理作用等方面實(shí)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(shí)，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。二、熔焊——定義：在不是施加壓力的情況下，將待焊處的母材金屬熔化以形成焊縫的焊接方法稱為熔焊。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(bǔ)焊薄壁熱交換器、管道厚在 2.4 ㎜以下的類似組件時(shí)有熔深 淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優(yōu)點(diǎn)。

1）鎢極 鎢的熔點(diǎn)是 340℃，是熔點(diǎn)zui高的金屬。鎢在高溫時(shí)有強(qiáng)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。明星機(jī)械大爆料鋁合金筒體環(huán)縫對接等離子焊接工藝研究目前，鋁合金筒體對接環(huán)縫采用的焊接工藝為：（1）外焊縫：手工TIG打底焊、填充焊（并且對接前需要上鏜床加工坡口）、自動(dòng)TIG蓋面焊。鋁合金 tig 焊時(shí)，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。

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(dòng) 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(shí)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(diǎn)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(shí)一般為 5～6 ㎜，角焊縫時(shí)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)。明星機(jī)械是一家集設(shè)計(jì)，制造，銷售，服務(wù)于一體的現(xiàn)代化科技型民營企業(yè)，擁有先進(jìn)鋁合金焊接技術(shù)，對外承接各類機(jī)械加工和金屬焊接業(yè)務(wù)。手工 tig 焊時(shí)，采用交流電源，焊接厚度小于 6 ㎜鋁合 金時(shí)，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。

④焊接速度 鋁合金 tig 焊時(shí)，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(shí)調(diào)整焊接速度， 一般的焊接速度為 8～12m/h;自動(dòng) tig 焊時(shí)， 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(diǎn)是負(fù)半波（工件為負(fù)）時(shí)，有陰極清理作用，正半 波（工件為正）時(shí)，鎢極因發(fā)熱量低，不容易熔化。不同牌號(hào)的鋁材相焊時(shí)，當(dāng)圖紙和工藝都沒有規(guī)定時(shí)，按耐腐蝕性能較好和強(qiáng)度級(jí)別較低的母材去選擇焊絲材料。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(shí)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)。 鎢極脈沖惰性氣體保護(hù)焊擴(kuò)大了 tig 焊的應(yīng)用范圍，特別適用 于焊接精密零件。特別是驅(qū)動(dòng)側(cè)開裂現(xiàn)象會(huì)造成應(yīng)力集中，而使開裂越來越大，而最后拉斷。在焊接時(shí)，高脈沖提供大電流值，這是在留間隙的 根部焊接時(shí)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(shí)間短、對熔池有 攪拌作用等優(yōu)點(diǎn)，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。

    為更好的提高鋁合金的焊接質(zhì)量應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

　　1、因鋁合金為特殊材質(zhì)，容易吸收水分。焊接時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制現(xiàn)場環(huán)境溫度，濕度（溫度≥18°；濕度≤60﹪）。為更好的滿足此環(huán)境要求，應(yīng)在每天上崗焊接工作前提前打開抽濕機(jī)；空調(diào)機(jī)、檢查窗戶是否關(guān)嚴(yán) ；門開啟后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉；保證環(huán)境條件和節(jié)約能耗。

　　2、焊接前應(yīng)對鋁合金表面進(jìn)行表面去油污處理，用無水酒精或bing酮擦拭。用不掉毛的擦布或工業(yè)試紙進(jìn)行單一方向擦試。

　　3、焊縫兩側(cè)各25毫米范圍內(nèi)100﹪打磨，打磨時(shí)用不銹鋼鋼絲刷；打磨到露出金屬光澤。

　　4、對于厚度≥8mm的，為保證焊接質(zhì)量焊接前應(yīng)預(yù)熱。預(yù)熱溫度≤110°C。

　　5、焊接時(shí)焊接電纜（接地線）應(yīng)夾在工件上。對于體積小的零件應(yīng)在鋪有銅板的焊接平臺(tái)上進(jìn)行焊接，接地線夾在銅板上以減少電流損失提高焊機(jī)的有效功率；節(jié)省電能消耗。

　　6、焊接MIG焊時(shí)飛濺大除佩戴口罩外，還應(yīng)把除塵設(shè)備開起。焊接飛濺如落到平臺(tái)上應(yīng)及時(shí)清除，以免造成飛濺與焊件之間，接觸不良引弧造成電弧擦傷；影響焊接質(zhì)量和表面質(zhì)量。

　　7、焊接TIG時(shí)焊絲不應(yīng)有油污，焊接時(shí)手套不應(yīng)有油污。焊絲應(yīng)在焊絲筒里隨用隨取，焊后焊絲長度應(yīng)≤100mm；統(tǒng)一放在焊絲回收桶中節(jié)省焊材降低成本。

　　8、MIG焊絲應(yīng)妥善保管，如長時(shí)間不用時(shí)應(yīng)密封以免受潮影響焊接質(zhì)量。

      鋁及鋁合金的材料分類

　　鋁及鋁合金主要分為兩大類，其一為變形鋁及鋁合金，主要以冶金半成品如棒、管、帶為主，兼顧有鍛件和擠壓型材。1、裂紋問題（1）冷裂紋為了提高鋼的耐熱性，鋼中加入了一定量的Cr、Mo、V、W、Nb、Ti等元素。其二是鑄造類鋁合金，包括有零件和毛坯。具體來看，變形鋁及鋁合金又可以細(xì)分為只可變形強(qiáng)化不能進(jìn)行熱處理的鋁及鋁合金和既能變性強(qiáng)化又能夠?qū)嵭袩崽幚淼匿X及鋁合金。

　　在我國的《變形鋁及鋁合號(hào)表示法》中，四位字符體系牌號(hào)是屬于變形鋁及鋁合金的表示方法，其中第三和第四位代表著同組中不同的鋁合金或純鋁的純度。電子束焊特點(diǎn)：功率密度高，穿透能力強(qiáng)，可控性強(qiáng)，成本高，只能在真空下進(jìn)行焊接。依據(jù)我國的《變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號(hào)》來看，F(xiàn)為自由加工狀態(tài)，O為退火狀態(tài)，H為加工硬化狀態(tài)，W為固溶熱處理狀態(tài)，T為熱處理狀態(tài)。T代號(hào)后的第四位或第五六位數(shù)字代表著由不同的消除應(yīng)力處理過的狀態(tài)。

河南明星機(jī)械為大家展示的鋁合金焊接圖片，這是我們工人工作的現(xiàn)場圖

這是我們的焊接師傅在為某公司訂購的鋁合金容器焊接圖

這是我們焊接師傅為某公司定做的鋁合金腔體，可以看出我們的焊接師傅焊出的每一條焊縫都是非常，漂亮的！

 這是我們引進(jìn)的焊接機(jī)器人

對外承接各類機(jī)械加工和金屬焊接業(yè)務(wù)，如果你對這方面有什么需要，歡迎隨時(shí)與我們聯(lián)系！