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， 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。 由于不用熔劑， 焊前清理的要求比其他焊接方法嚴格。(3)檢查電流設(shè)定是否符合工藝規(guī)定，有無在產(chǎn)品厚度變化時電流設(shè)定沒有相應(yīng)隨之增加，使焊接中電流不足而產(chǎn)生焊接不良。

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。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到熔化的程度，只是達到了塑性狀態(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。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。

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。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)。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噴嘴孔徑與保護氣體流量 鋁合金 tig 的噴嘴孔徑為 5～22 ㎜；保護氣體流量一般為 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。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。 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，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。

交流電特點是負半波（工件為負）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。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。另一個是230伏的機器能焊接從22號規(guī)格一直到3/16英寸的材料。

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)。 鎢極脈沖惰性氣體保護焊擴大了 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。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)。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。

明星機械詳解焊接鋁材的實操技巧

看點一鋁材焊接5大技巧

1、適合焊接鋁材的是拉絲式焊槍，如果你無法使用這種焊槍的話，盡量使用短的焊槍以便保持焊槍的筆直；只能使用氣作為保護氣體；在焊接鋁材（自動管焊機）的時候只能使用推強手法。2、如果你發(fā)現(xiàn)有送絲問題，可以試一試尺寸比焊絲大一號的導(dǎo)電頭。3、焊鋁時常用的焊絲是較軟的標(biāo)準(zhǔn)焊絲。而另一種則要硬一些（較容易送絲），它主要用于硬度和強度要求更高的焊接操作中。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。5、焊接結(jié)束時填充好弧坑以防止裂縫。相對于原來的手工多道焊工藝，現(xiàn)有工藝的焊接效率相當(dāng)于5個焊接工人的工作效率。一個辦法就是在焊后將焊槍在熔池中停留數(shù)秒。

看點02 鋁型材焊接注意事項

1鋁材的焊接焊接特性：鋁及鋁合金具有導(dǎo)熱性強而熱容量大，線脹系數(shù)大，熔點低和高溫強度小等特點，焊接難度大，應(yīng)采取一定的措施，才能保證焊接質(zhì)量。

管件及焊絲的清理，焊絲及破口兩側(cè)50mm范圍內(nèi)表面用柄酮清洗干凈，用不銹鋼絲刷刷去表面氧化膜，露出金屬光澤，清理好的破口必須在2小時內(nèi)焊接，清理好的焊絲放入未用的筒內(nèi)，必須在8小時內(nèi)用完，否則重新處理。

鎢棒選用鎢棒，氣鈍質(zhì)不小于99.96%，且含水量不應(yīng)大于50mg/m3。

環(huán)境溫度不低于5℃，否則應(yīng)預(yù)熱至100~200℃方可施焊，相對濕度控。2需要的設(shè)備你至少需要擁有一臺價值4000美元的焊機和高超的焊接技巧來焊接鋁材；不需要練習(xí)就可以完成效果很好的焊接作業(yè)；你需要購買適合鋁材焊接的昂貴焊槍。3成功焊接鋁材事實是，在經(jīng)過訓(xùn)練，使用適合的焊接設(shè)備，進行正確的參數(shù)設(shè)置情況下，緊湊的小型MIG焊機也能進行臨時的鋁材焊接作業(yè)。你將能使用MIG焊機來完成你家里各種的材料焊接，諸如燒烤架、后院儲藏間、船塢，甚至裝飾零件。即使是經(jīng)常焊接鋼材的家庭焊接狂熱者，也會覺得去焊接鋁材是一項極大的挑戰(zhàn)。原因是：鋁絲非常軟，送絲相當(dāng)困難。對于體積小的零件應(yīng)在鋪有銅板的焊接平臺上進行焊接，接地線夾在銅板上以減少電流損失提高焊機的有效功率。另外，通常用于鋼材的焊絲直徑和焊機設(shè)置可能不適合焊接鋁材。

看點03 要成功焊接鋁材明白如下問題

1我需要什么樣的設(shè)備？首先需要做出的決定是需要什么種類的設(shè)備來達到目的。要牢記，115伏的送絲機能夠處理22到12號規(guī)格的焊接作業(yè)，并且在適當(dāng)預(yù)熱的情況下，你也許能夠焊接1/8英寸厚的材料。

但要小心的是，預(yù)熱的要被限制在華氏250度以內(nèi)。另一個是230伏的機器能焊接從22號規(guī)格一直到3/16英寸的材料。適當(dāng)?shù)念A(yù)熱能把范圍提升到1/4英寸。如果你需要焊接各種不同厚度的板材，就該考慮230伏的焊機。

記住，如果你準(zhǔn)備做很有規(guī)則的鋁材加工，你將會需要重型焊機。115和230伏的緊湊型MIG焊機可以進行偶爾的鋁材焊接，但是并不值得推薦用他們?nèi)プ鰪?fù)雜繁重的鋁材焊接，否則就應(yīng)該考慮輸出超過200安培的焊接設(shè)備。

在你確定了輸入電壓之后，選擇焊機時另一個通常你會問到的問題是，我是需要連續(xù)式的電壓調(diào)節(jié)型號，還是抽頭線圈式的型號？持續(xù)的電壓調(diào)節(jié)型號讓你能夠在機器的電壓限制內(nèi)無級調(diào)節(jié)設(shè)置電壓，適應(yīng)性更強，能更有效的調(diào)整、進行準(zhǔn)確制。這樣就允許你在焊接作業(yè)的時候更容易調(diào)整。2什么樣的保護氣體？MIG焊接鋁材和焊接鋼材所需要的保護氣體是不同的。焊接鋁材，應(yīng)該選擇含量的氣，然而鋼材焊接要求混合氣體或者的二氧化碳氣體。好消息是，我們不需要什么特殊的設(shè)備——你現(xiàn)有的調(diào)整器（除了二氧化碳調(diào)整器以外）和氣管都能被用在純凈的或者混合的氣體。3設(shè)置什么樣的極性？所有的MIG焊接，包括鋁材焊接，都需要正極的焊條，而藥芯焊接工藝卻是典型的使用負極焊條。如果你要把焊機在不同的工藝中切換，先確定切換極性。這是新手通常會犯的錯誤。4應(yīng)該購買什么樣的鋁合金焊條？如果你試圖在焊接鋁材時使用鋼焊條的話，將會得到很差的效果。相反，我們推薦的是，緊湊MIG焊機使用限制在0.035英寸直徑的4043鋁合金填充金屬。1等離子焊接優(yōu)點（1）不用開坡口，由于變極性等離子焊接的強大穿透能力，12mm以內(nèi)的工件不需要開坡口。5336的鋁合金焊條則可能通常被推薦給零售商和分銷商，因為這種焊絲更硬，更容易送絲。

然而，使用這種送絲焊機的話，用5356鋁合金通常電流不足以達到較好的焊接效果。盡管4030較軟，在遵循下面描述的適當(dāng)步驟也能保證取得較好的送絲性能。不要使用其他直徑的焊絲。特別要避免0.030英寸的焊絲（送絲相當(dāng)困難）和3/64英寸的焊絲（緊湊的小型焊機無法提供足夠的電流來可靠的熔化這個直徑的焊絲）。特別是驅(qū)動側(cè)開裂現(xiàn)象會造成應(yīng)力集中，而使開裂越來越大，而最后拉斷。5我該如何設(shè)置我的焊機來焊接鋁材？既然你知道了需要焊機的種類和性能/局限性，下一個非常重要的步驟就是如何設(shè)置參數(shù)了，遵循以下的提示：購買一套鋁材送絲工具；注意送絲在焊接鋁材的時候顯得更加重要，所以強烈推薦購買一套專用鋁材送絲工具，一套工具將包含以下物品：

?非金屬襯管——設(shè)計來大程度減小送

絲摩擦2.U型槽驅(qū)動滾輪——用來避免教軟的鋁絲斷裂或者變形，這些驅(qū)動滾輪不會象V型槽滾輪一樣刮傷鋁絲。使用V型槽滾輪的話，會讓焊絲刮花襯管造成堵塞，引起送絲故障。

?進口和出口引導(dǎo)裝置——設(shè)計來避免焊絲刮傷

接觸頭——使用在鋁材焊接的接觸頭有更大直徑的開口，因為在鋁絲升溫時，產(chǎn)生的膨脹比鋼材多。因此，鋁絲專用接觸頭的尺寸在小得足夠保持電接觸的同時，又足夠允許膨脹。

?裝載焊絲到焊機

這里有一個正確裝入鋁絲的竅門，（同樣適用鋼制焊絲）對裝載鋁焊絲、避免焊接時的故障非常重要。用一只手安全的握住焊絲軸確保其不會松開，一但你拆開了玻璃紙包裝，就用另一只手握住焊絲松開的一頭——在將其放入驅(qū)動滾輪之前不要松手。缺少經(jīng)驗的人通常會沒握緊松開的一頭，而導(dǎo)致整捆焊絲開始松脫散開。99%，lou點≤-55℃，并應(yīng)符合GB/T4842或GB10624的規(guī)定。如果這樣的事發(fā)生了，將無法補救，焊接作業(yè)也會受很大的影響——你不得不購買另一捆焊絲。

?設(shè)置焊絲剎車的松緊度

松緊度只需要保證焊絲剛剛不會松脫即可，但是不能太緊，否則會造成對焊絲的拖拽。

要正確的設(shè)置，先將松緊度調(diào)到低，然后裝上焊絲，讓其通過驅(qū)動滾輪，如果除了裝焊絲的滾軸在動，而其他部件都停止了的話，就說明不夠緊。操作時要小心，因為過緊會造成加在焊絲上的力過多。另外，焊絲用完的zui后幾圈無法送絲時不要緊張；通常是因為焊絲太硬而不容易松脫。持續(xù)的電壓調(diào)節(jié)型號讓你能夠在機器的電壓限制內(nèi)無級調(diào)節(jié)設(shè)置電壓，適應(yīng)性更強，能更有效的調(diào)整、進行準(zhǔn)確制。

?設(shè)置驅(qū)動滾輪松緊度

這可能是整個設(shè)置程序中至關(guān)重要的一步。將絲頭以微小的角度位于離絕緣材料表面1英寸的地方。然后，將滾輪松緊度設(shè)置在幾乎zui小。按下焊槍上的開關(guān)，觀察其運作——在焊絲接觸到絕緣材料表面的時候應(yīng)該滑動。從那一點開始調(diào)緊松緊度直到焊絲停止滑動。

再一次的，要注意，太緊會導(dǎo)致焊絲的斷裂。這意味著焊絲停留在焊槍里，而焊絲驅(qū)動滾輪仍然在轉(zhuǎn)動，zui終的結(jié)果是焊絲跑出滾輪后斷裂，或者積壓倒退導(dǎo)致焊絲亂成一團，包括引導(dǎo)襯管，焊槍襯管等。因此，工件和焊絲清洗和清理后到焊接前的存放時間應(yīng)盡量縮短，在氣候潮濕的情況下，一般應(yīng)在清理后4h內(nèi)施焊。要記住，在你按上述內(nèi)容設(shè)置滾輪松緊度的時候，按下焊槍的開關(guān)，送出的焊絲是燙的，所以總是戴上質(zhì)量好的焊接手套。

?確保良好的電源連接

首先焊接用的夾具應(yīng)該安全的夾在焊接工件沒有上漆和污染的區(qū)域。要清潔工件，使用除脂溶劑來清除所有的油脂。在進行焊接前還要確保工件表面的干燥。同時，不要在有可燃材料在附近的情況下焊接，諸如溶劑或者油漆的容器。因此,鋁合金的焊接要求采用能量密度大、焊接熱輸入小、焊接速度高的高xiao焊接方法。第二步，用干凈的不銹鋼絲刷將鋁材的表面氧化物清除干凈。

?定位非常重要

在焊接的時候，盡量保持焊槍電纜的筆直，以zui大程度減少對較軟鋁絲的送絲約束。焊槍電纜線的彎曲會導(dǎo)致焊絲打結(jié)，造成很差的送絲。

焊接后，母材與焊縫邊沿交界處的凹陷溝槽稱為咬邊。

產(chǎn)生原因：

1) 焊接工藝參數(shù)過大，焊接電流太大，電弧電壓太高，熱輸入量過大。

2) 焊接速度過快，焊絲還來不及將弧坑填充滿就離開熔池，便會出現(xiàn)咬邊。

3) 焊炬擺幅不均勻，施焊時焊槍角度太大，擺動不到位，也會引起咬邊。

防止措施：

1) 調(diào)整降低焊接電流或電弧電壓。

2) 適當(dāng)增加送絲速度或降低焊接速度和在熔池邊緣的停留時間，使焊道填充飽滿。

3) 適當(dāng)減小熔寬，增加熔深，提高焊縫的深寬比，對抑制咬邊缺陷有明顯作用。

4) 施焊操作應(yīng)使焊槍擺動均勻。

這里為大家講解的是關(guān)乎于我們每一個鋁合金焊接師傅的健康，電焊是在電焊過程中產(chǎn)生的一種，這種中含有二氧化錳、氮氧化物、fei化物、臭氧等，飄浮在空氣中對人體造成危害。熔焊過程中會產(chǎn)生大量的電焊。它包括煙和粉塵。其中直徑小于0.1μm的微粒稱為煙，直徑在0.1~10μm之間的微粒稱為粉塵。操作的主要過程是首先在被保護管道的防腐層上畫出一個大約為50*50毫米的地方除掉表面的防腐層以后,再用打磨使管道表面露出金屬光澤,要做到管道表面干凈整潔沒有雜質(zhì)。焊接大都分布在0.1~1.0μm之間，也就是常說的PM1.0。

電焊的危害

焊接黑色金屬材料時，主要成份是鐵、硅、錳。焊接其他不同材料時，中尚有鋁、氧化鋅、鉬等，其性是錳。鐵、硅的毒性雖然不大，但因其塵粒在5μm以下，在空氣中停留時間較長，容易經(jīng)呼吸道進入肺內(nèi)形成。這種工藝工人勞動強度大、生產(chǎn)效率低而且易產(chǎn)生焊接缺陷，當(dāng)X射線檢測出內(nèi)部焊縫缺陷時需用風(fēng)銑刀銑開焊縫進行焊補并重新進行探傷，返修時間較長且浪費人力物力，影響生產(chǎn)進度，傳統(tǒng)的焊接工藝已難保焊接質(zhì)量和大批量生產(chǎn)。氧化鐵、氧化錳微粒和fei化物等通過上呼吸道進入末梢細支氣管和肺泡，再進入體內(nèi)，易引起焊工金屬熱。

焊工長期接觸這樣的金屬，如果防護不良，吸進過多的，將引起惡心、氣管炎、甚至有形成焊工、金屬熱和錳的危險。