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铝合金焊接培训
培训目的
1、技术人员提高技能，并能用所学知识初步 的指导和分析问题。 2、所有焊接人员重新温习并掌握相关的焊接 知识，最终目的是服务于生产。
铝合金的物理化学性质及其用途
铝合金的最大特征是密度低，大约相当于铁的 三分之一左右。 铝的另一特性是导电、导热性能好。纯铝的导 电性仅次于银、铜、金而居第四位，所以，纯铝 和某些合金化程度较低的铝合金常用来代替昂贵 的铜，制作输电线及其它电子组件。
焊前预热
厚度超过8mm的焊件，焊前需用氧乙炔火 焰将工件慢慢加热到100~120℃，以防止变 形，未焊透，减少气孔。
缺陷及检验
常见电焊缺陷 （1）焊缝尺寸不符合要求 主要指焊缝宽窄不一、高低不平、余高不足或过 高等。焊缝尺寸过小会降低焊接接头强度；尺寸 过大将增加结构的应力和变形，造成应力集中， 还增加焊接工作量。 焊接坡口角度不当或装配间隙不均匀，焊接电流 过大或过小，运条方式或速度及焊角角度不当等 均会造成焊缝尺寸不符合要求。
铝合金的物理化学性质及其用途
铝合金的第三个特性是耐蚀性好。这是 由于铝极易氧化，在其表面生成一薄层致 密而坚固的氧化铝(A1203)膜，阻止氧向金属 内部扩散而起保护作用。只有在卤素粒子 及碱粒子的强烈作用下这种氧化膜才会遭 到破坏。 其熔点高达2050℃。
铝合金的物理化学性质及其用途
因此，在焊接过程中，熔池表面及熔池内部的氧化膜会 阻碍铝合金金属之间的良好熔合，容易造成夹渣。同时氧 化膜还容易吸附水分，焊接时导致焊缝气孔，从而影响铝 合金的焊接质量。 为了保证焊接质量，必须去除表面氧化膜，并防止在 焊接过程中再氧化。另外，铝合金的热导率和比热都很大， 在焊接过程中大量的热能被迅速传导到基体金属内部，降 低了电弧热的有效利用率，因此焊接厚板时一般都采用大 功率焊接电源或者能量集中的焊接方法，有时还需要预热、 双面焊接等辅助焊接工艺，从而增加了施工难度，提高了 焊接成本。
缺陷及检验
焊接方法
（2）熔化极氩弧焊 与钨极氩弧焊相比，熔化 极氩弧焊可焊的铝合金厚度明显加大，而 且焊接效率高，适合于自动化生产。当采 用脉冲电流焊接时，可减小热输入和焊接 变形。
焊接参数
正确选用焊接参数是保证焊接接头质量的重要条 件。焊接参数的选定要考虑接头的形状、尺寸及 焊缝成形的要求，同时还要考虑对气孔、裂纹和 接头软化程度的影响。一般来讲，焊接电流越大， 焊接速度和送丝速度相应提高，但焊接电流和焊 接速度的配合，应以实践经验和基本理论为依据， 还应通过适当的焊接试验（焊接工艺评定）来制 定详细的焊接工艺规程，以便正确使用。
铝及铝合金的焊接性分析
(4)铝的导热系数大 约为钢的4倍,因此,焊接铝和铝合金时,比焊 钢要消耗更多的热量。 (5)合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低 沸点的元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧作 用下,极易蒸发烧损,从而改变焊缝金属的化 学成分,使焊缝性能下降。
铝及铝合金的焊接性分析
(6)高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑 性很低,破坏了焊缝金属的成形Байду номын сангаас有时还容易 造成焊缝金属塌落和焊穿现象。 (7)无色彩变化。铝及铝合金从固态转为液态 时,无明显的颜色变化,使操作者难以掌握加 热温度。
铝及铝合金的焊接性分析
铝合金的焊接问题成为现今焊接技术研究的热点之一。与刚的焊接 相比，铝合金的焊接有其复杂的焊接性；热导率和导电性高，凝固速 率高，表面易形成氧化层，热膨胀系数高，容易形成气孔，凝固温度 范围较大。 铝合金焊接难点及解决措施： (1)极易氧化。在空气中,铝容易同氧化合,生成致密的三氧化二铝薄膜 (厚度约0.1-0.2μm),熔点高(约2050℃),远远超过铝及铝合金的熔点(约 600℃左右)。氧化铝的密度约为铝的1.4倍,氧化铝薄膜的表面易吸附 水分,焊接时,它阻碍基本金属的熔合,极易形成气孔、夹渣、未熔合等
缺陷,引起焊缝性能下降。
铝及铝合金的焊接性分析
(2)易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢, 由于液态铝可溶解大量的氢,而固态铝几乎不溶解氢,因此 当熔池温度快速冷却与凝固时,氢来不及逸出,容易在焊缝 中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免,氢的来源很多, 有电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。 实践证明,即使氩气按GB/T4842要求,纯度达到99.99% 以上, 但当水分含量达到20ppm时,也会出现大量的致密气孔,当 空气相对湿度超过80%时,焊缝就会出现气孔。 (3)焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩 率约比钢大两倍,易产生较大的焊接变形的内应力,对刚性 较大结构将促使热裂纹的产生。
焊前清理
铝及铝合金焊接时，为了保证焊接质量， 在焊前必须清除焊丝（表面抛光焊丝除外） 和母材表面上的油污和氧化膜。油污的去 除可采用汽油或丙酮、醋酸乙酯、松香水 及四氯化碳等溶剂，而氧化膜的清理有机 械清理及化学清理两种方法，主要介绍机 械清理措施：
焊前清理
焊前清理 机械清理主要用于焊缝质量要求 不高、焊件尺寸较大、不易用化学方法清 理或化学清理后又被局部污染的焊件。机 械清理的过程为：用丙酮清洗油污后，用 细钢丝刷、不锈钢丝轮、将破口两侧各 25mm左右范围内的氧化膜去除，然后再用 丙酮清洗。
铝及铝合金的焊接工艺要点
铝及其合金的焊接方法较多，如钨极氩弧 焊、熔化极氩弧焊、变极性等离子弧焊、 激光和电子束焊、搅拌摩擦焊等。各种方 法适合于不同的场合，应根据合金牌号、 焊件厚度、产品结构以及焊接质量要求因 素加以选择。 下面主要讲解钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊
焊接方法
（1）钨极氩弧焊 钨极氩弧焊热量比较集中，电弧 燃烧稳定，采用交流或直流反接，可用于焊接铝 合金，能得到高质量的街头。但由于电流大小的 限制，一般用于薄板的焊接，焊接厚板时效率较 低。在普通钨极氩弧焊基础上发展起来的钨极脉 冲氩弧焊，可明显地改善小电流焊接过程的稳定 性，能很好地控制焊接热输入和焊缝成形，特别 适合于薄板和全位置焊接，易于获得高质量的焊 缝。