1、鋁及鋁合金的焊接工藝技術(shù)參數(shù)介紹、方法、步驟及注意事項(xiàng)一、為什么MIG焊鋁的工藝難題較多答：MIG焊鋁的工藝難題主要有： （1） 鋁及鋁合金的熔點(diǎn)低（純鋁 660），表面生成高熔點(diǎn)氧化膜（ AL2O3 2050），容易造成焊接不熔合；（2） 低熔點(diǎn)共晶物和焊接應(yīng)力，容易產(chǎn)生焊接熱裂紋； （3） 母材、焊材氧化膜吸附水分，焊縫容易產(chǎn)生氣孔； （4） 鋁的導(dǎo)熱性是鋼的3倍，焊縫熔池的溫度場(chǎng)變化大，控制焊縫成型的難度較大；（5） 焊接變形較大。二、鋁及鋁合金焊接難點(diǎn)（1） 強(qiáng)的氧化能力 鋁在空氣中極易與氧結(jié)合生成致密結(jié)實(shí)的Al2O3膜薄，厚度約0.1m。Al2O3的熔點(diǎn)高達(dá)2050，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鋁及鋁合

2、金的熔點(diǎn)（約660），而且體積質(zhì)量大，約為鋁的1.4倍。焊接過(guò)程中，氧化鋁薄膜會(huì)阻礙金屬之間的良好結(jié)合，并易形成夾渣。氧化膜還會(huì)吸附水分，焊接時(shí)會(huì)促使焊縫生成氣孔。因此，焊前必須嚴(yán)格清理焊件表面的氧化物，并加強(qiáng)焊接區(qū)域的保護(hù)。（2） 較大的熱導(dǎo)率和比熱容 鋁及鋁合金的熱導(dǎo)率和比熱容約比鋼大1倍，焊接過(guò)程中大量的熱量被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部。因此，焊接鋁及鋁合金比鋼要消耗更多的熱量，焊前常需采取預(yù)熱等工藝措施。（3） 熱裂紋傾向大 線膨脹系數(shù)約為鋼的2倍，凝固時(shí)的體積收縮率達(dá)6.5%左右，因此焊接某些鋁合金時(shí)，往往由于過(guò)大的內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生熱裂紋。生產(chǎn)中常用調(diào)整焊絲成分的方法來(lái)防止產(chǎn)生熱裂紋，如使用

3、焊絲HS311。 （4） 容易形成氣孔 形成氣孔的氣體是氫。氫在液態(tài)鋁中的溶解度為0.7mL/100g，而在660凝固溫度時(shí)，氫的溶解度突降至0.04ml/100g，使原來(lái)溶解于液態(tài)鋁中的氫大量析出，形成氣泡。同時(shí)，鋁和鋁合金的密度小，氣泡在熔池中的上升速度較慢，加上鋁的導(dǎo)熱性強(qiáng)，熔池冷凝快，因此，上升的氣泡往往來(lái)不及逸出，留在焊縫內(nèi)成為氣孔?；≈鶜夥罩械乃帧⒑附硬牧霞澳覆谋砻嫜趸の降乃侄际菤涞闹饕獊?lái)源，因此焊前必須嚴(yán)格做好焊件的表面清理工作。 （5） 接頭不等強(qiáng)度 鋁及鋁合金的熱影響區(qū)由于受熱而發(fā)生軟化、強(qiáng)度降低使接頭與母材無(wú)法達(dá)到等強(qiáng)度。純鋁及非熱處理強(qiáng)化鋁合金

4、接頭的強(qiáng)度約為母材的75%100%；熱處理強(qiáng)化鋁合金的接頭強(qiáng)度較小，只有母材的40%505。 （6） 焊穿 鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)，無(wú)明顯的顏色變化，所以不易判斷母材溫度，施焊時(shí)常會(huì)因溫度過(guò)高無(wú)法察覺(jué)而導(dǎo)至焊穿。 三、鋁及鋁合金焊前應(yīng)進(jìn)行哪些準(zhǔn)備工作？ （1）焊前清理 清理的目的是去除焊件表面的氧化膜和油污，這是防止產(chǎn)生氣孔、夾渣的重要措施。 a 化學(xué)清洗 效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、適用于清理焊絲及尺寸不大、成批生產(chǎn)的焊件?；瘜W(xué)清洗分浸洗法和擦洗法兩種，清洗劑及清洗工藝，見(jiàn)表1。表1 鋁及鋁合金的化學(xué)清洗法b 機(jī)械清理 先用有機(jī)溶劑（丙酮、松香或汽油）擦拭

5、焊件表面的油污，然后用細(xì)銅線刷至表面露出金屬光澤，或者用刮刀清理表面。清理后的焊件應(yīng)在4h內(nèi)施焊，否則應(yīng)重新清理。 （2）墊板：為了保證焊透并使焊件不致焊穿或塌陷，焊前可在接縫下面安放墊板。墊板材料可采用石墨、不銹鋼或碳鋼，表面開(kāi)一圓弧形槽，以保證反面焊縫成形。 （3） 預(yù)熱：對(duì)薄、小的焊件一般可以不用預(yù)熱。焊接厚度超過(guò)5mm的焊件時(shí)，為了使接縫附近達(dá)到所需要的溫度，焊前應(yīng)對(duì)焊件進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為100300。 四、鋁及鋁合金焊后應(yīng)進(jìn)行哪些清理工作？ 焊件焊后留在焊縫及鄰近的殘存熔劑和焊渣，需要及時(shí)清理干凈，否則在空氣、水分的作用下，殘存的溶劑和焊渣會(huì)

6、破壞具有防腐作用的氧化鋁薄膜，激烈的腐蝕焊件。因此，焊后應(yīng)立即嚴(yán)格清除焊件上殘存的污物。 常用的清渣方法和步驟： （1） 在熱水中用硬毛刷仔細(xì)地洗刷焊接接頭。 （2）將焊件在溫度為6080、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%3%的鉻酐水溶液或重鉻酸鉀溶液中浸洗約510min，并用硬毛刷仔細(xì)洗刷。或者將焊件放于1520質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸溶液中浸洗1020min。（3）在熱水中沖刷洗滌焊件。 （4）將焊件用熱空氣吹干或在100干燥箱內(nèi)烘干。 五、鋁及鋁合金鎢極氬弧焊的焊接工藝。 （1） 焊絲的選用 鋁及鋁合金用焊絲牌號(hào)見(jiàn)表2。其中HS311是一種通用焊絲

7、，采用這種焊絲焊接時(shí)，金屬流動(dòng)性好，有較高的抗熱裂性能，并能保證一定的強(qiáng)度。但在焊接鋁鎂合金時(shí)，焊縫中會(huì)出現(xiàn)脆性化合物Mg2Si，降低接頭的塑性和耐腐蝕性。焊接鋁鎂合金時(shí)應(yīng)采用HS331。表2 鋁及鋁合金用焊絲牌號(hào) （2） 焊接接頭及坡口形式 坡口形式見(jiàn)表3。 表3 焊接接頭及坡口形式（3） 焊接電源 應(yīng)選用交流電源。（4） 鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊和自動(dòng)鎢極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)，分別見(jiàn)表4、5。表4 鋁及鋁合金手工鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)表5 鋁及鋁合金自動(dòng)鎢極氬弧焊焊接工藝參數(shù)六、試述鋁及鋁合金熔化極氬弧焊的焊接工藝參數(shù)。：自動(dòng)熔化極氬弧焊焊接鋁及鋁合金時(shí)的焊接工藝參數(shù)，見(jiàn)表6。焊接電源采用直流反接。表6 鋁及鋁合金自動(dòng)熔化極氬弧焊焊接工藝參數(shù)七、試述鋁及鋁合金的氣焊接接工藝。 （1） 接頭形式 鋁及鋁合金氣焊時(shí)不宜采用搭接接頭和T形接頭，因?yàn)檫@些接頭易于殘留氣焊熔劑和焊渣，不便焊后清理。 （2） 火焰和焊嘴號(hào)碼 氣焊時(shí)火焰可采用中性焰 （或輕微碳化焰），焊嘴號(hào)碼根據(jù)鋁板厚度進(jìn)行選擇，見(jiàn)表7。 表7 鋁及鋁合金氣焊焊接工藝參數(shù) （3） 定位焊 定位焊時(shí)的工藝參數(shù)見(jiàn)表8。 表