【鋁道網】鋁及鋁合金材料密度低，強度高，熱電導率高，耐腐蝕才能強，具有傑出的物理特性和力學功能，因而廣泛應用於工業商品的焊接構造上。長期以來，因為焊接辦法及焊接技術參數的挑選不當，構成鋁合金零件焊接後因應力過於集中發生嚴峻變形，或因為焊縫氣孔、夾渣、未焊透等缺點，致使焊縫金屬裂紋或原料疏鬆，嚴峻影響了商品質量及功能。
1 鋁合金材料特色
鋁是銀白色的輕金屬，具有傑出的塑性、較高的導電性和導熱性，一起還具有抗氧化和抗腐蝕的才能。鋁很簡單氧化發生三氧化二鋁薄膜，在焊縫中簡單發生夾雜物，然後損壞金屬的連續性和均勻性，降低其機械功能和耐腐蝕功能。多見鋁合金母材和焊絲的化學成分及機械功能見表1。
2 鋁合金材料的焊接難點
(1)很簡單氧化。在空氣中，鋁簡單同氧化合，生成細密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm)，熔點高(約2050℃)，遠遠超越鋁及鋁合金的熔點(約600℃擺布)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3，約為鋁的1.4倍，氧化鋁薄膜的外表易吸附水分，焊接時，它阻礙根本金屬的熔合，很簡單構成氣孔、夾渣、未熔合等缺點，導致焊縫功能降低。
(2)易發生氣孔。鋁和鋁合金焊接時發生氣孔的首要原因是氫，因為液態鋁可溶解許多的氫，而固態鋁幾乎不溶解氫，因而當熔池溫度疾速冷卻與凝結時，氫來不及逸出，簡單在焊縫中集合構成氣孔。氫氣孔當前難於完全避免，氫的來歷許多，有電弧焊氣氛中的氫，鋁板、焊絲外表吸附空氣中的水分等。實踐證明，即便氬氣按GB/T4842標準要求，純度到達99.99% 以上，但當水分含量到達20ppm時，也會出現許多的細密氣孔，當空氣相對溼度超越80%時，焊縫就會顯著出現氣孔。
(3)焊縫變形和構成裂紋傾向大。鋁的線脹大係數和結晶縮短率約比鋼大兩倍，易發生較大的焊接變形的內應力，對剛性較大的構造將促使熱裂紋的發生。
(4)鋁的導熱係數大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍，因而，焊接鋁和鋁合金時，比焊鋼要耗費更多的熱量。
(5)合金元素的蒸騰的燒損。鋁合金中含有低沸點的元素(如鎂、鋅、錳等)，在高溫電弧作用下，很簡單蒸騰燒損，然後改動焊縫金屬的化學成分，使焊縫功能降低。
(6)高溫強度和塑性低。高溫時鋁的強度和塑性很低，損壞了焊縫金屬的成形，有時還簡單構成焊縫金屬塌落和焊穿表象。
(7)無色彩變化。鋁及鋁合金從固態轉為液態時，無顯著的色彩變化，使操作者難以把握加熱溫度。
3 鋁合金材料焊接的技術辦法
(1)焊前預備
選用化學或機械辦法，嚴厲整理焊縫坡口兩側的外表氧化膜。
化學清潔是運用鹼或酸清潔工件外表，該法既可去掉氧化膜，還可除油汙，具體技術進程如下：體積分數為6%～10%的氫氧化鈉溶液，在70℃擺布浸泡0.5min→水洗→體積分數為15%的硝酸在常溫下浸泡1min進行中和處置→水洗→溫水洗→枯燥。洗好後的鋁合金外表為無光澤的銀白色。
機械整理可選用風動或電動銑刀，還可選用刮刀、銼刀等東西，關於較薄的氧化膜也可用0.25mm的銅絲刷打磨剷除氧化膜。
整理好後當即施焊，假如放置時間超越4h，應從頭整理。
(2)斷定安裝空隙及定位焊距離
施焊進程中，鋁板受熱脹大，致使焊縫坡口空隙削減，焊前安裝空隙假如留得太小，焊接進程中就會導致兩板的坡口堆疊，添加焊後板面不平度和變形量;相反，安裝空隙過大，則施焊艱難，並有燒穿的可能。適宜的定位焊距離能確保所需的定位焊空隙，因而，挑選適宜的安裝空隙及定位焊距離，是削減變形的一項有效辦法。依據經歷，不一樣板厚對接縫較合理的安裝技術參數如表2。
(3)挑選焊接設備
當前市場上焊接商品種類較多，通常情況下宜選用溝通鎢極氬弧焊(即TIG焊)。它是在氬氣的維護下，使用鎢電極與工件問發生的電弧熱熔化母材和填充焊絲的一種焊接辦法。該焊機作業時，因為溝通電流的極性是在周期性的改換，在每個周期裡半波為直流正接，半波為直流反接。正接的半波時期鎢極能夠發射滿足的電子而又不致於過熱，有利於電弧的安穩。反接的半波時期工件外表生成的氧化膜很簡單被整理掉而取得外表亮光美觀、成形傑出的焊縫。
(4)挑選焊絲
通常選用301純鋁焊絲及311鋁矽焊絲。
(5)挑選焊接辦法和參數
通常以左焊法進行，焊炬和工件成60°角。焊接厚度15mm以上時，以右焊法進行，焊炬和工件成90°角。
焊接壁厚在3mm以上時，開V形坡口，夾角為60°～70°，空隙不得大於1mm，以多層焊完結。壁厚在1.5mm以下時，不開坡口，不留空隙，不加填充絲。焊固定管子對接接頭時，當管徑為200mm，壁厚為6mm時，應選用直徑為3～4mm的鎢極，以220～240A的焊接電流，直徑為4mm的填充焊絲，以1～2層焊完。
依據經歷，在鋁及鋁合金焊接時，其適用的焊接參數如表3所示。
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