铝合金焊接工艺规范
技术部
编制
审核
批准
××工业有限公司
前言
本规范根据××工业有限公司，定制与实施设计规范、工艺规范、试验规范的要求，按《企业标准编写的一般规定》，为明确铝合金焊接的工艺要求而制定。

本规范是公司在铝合金焊接中的经验总结，对于生产起指导作用。

本规范编制部门：技术部
本规范制定日期：2012－6－26。

一、目的
为规范焊工操作，保证焊接质量，不断提高焊工的实际操作技术水平,特编制本规范。

二、编制依据
1. GB/T 《铝及铝合金气体保护焊推荐坡口》
2. GB/T10858-2008《铝及铝合金焊丝》
3. GB/T24598-2009《铝及铝合金熔化焊焊工技能评定》
4. GBT3199-2007 《铝及铝合金加工产品贮存及包装》
5. GBT22087-2008《铝及铝合金弧焊接头缺欠质量》
6.有关产品设计图纸
三、焊前准备
焊接材料
铝板 3A21(原LF21)及铝合金型材。

焊丝：S311铝硅焊丝 ER4043 直径φ2，φ3，焊丝应有制造长的质量合格证，领取和
发放由管理员统一管理。

铝硅焊丝抗裂性好，通用性大。

氩气
氩气瓶上应贴有出厂合格标签，其纯度≥%，所用流量8-16升/分钟，气瓶中的氩
气不能用尽，瓶内余压不得低于，以保证充氩纯度。

氩气应符合GB/T4842-1995。

焊接工具
①采用交流电焊机，本厂用WSME-315(J19)。

②选用的氩气减压流量计应开闭自如，没有漏气现象。

切记不可先开流量计、后开气
瓶，造成高压气流直冲低压，损坏流量计；关时先关流量计而后关氩气瓶。

③输送氩气的胶皮管，不得与输送其它气体的胶皮管互相串用，可用新的氧气胶皮管
代用，长度不超过30米。

其它工器具
焊工应备有：手锤、砂纸、扁铲、钢丝刷、电磨工具等，以备清渣和消除缺陷。

焊前清理
①化学清理：效率高，清理质量稳定，焊件清理范围一般为坡口及其两边各100mm
区域，用干净棉纱蘸丙酮溶液擦拭或用8%-10%的NaOH溶液浸泡，去除油污并干燥。

②机械清理：适用于多层焊层间的清理，先用汽油、丙酮等有机溶剂进行表面脱脂，
再用直径不大于的铜丝或不锈钢丝刷刷至露出铝本色为止，也可用刮刀清理，效果
良好。

焊前预热和使用垫板
①预热要求薄板一般可不预热。

壁厚5mm以上的焊件则应进行100～300℃预热。

②垫板使用由于铝及铝合金高温强度低，铝液流动性很好，焊接时易引起熔池塌陷，
故使用垫板承托熔池。

垫板材料可为石墨、不锈钢或者普通碳钢。

焊接坡口
焊缝的坡口形式和尺寸应应符合本规范附录1的规定。

切割后的坡口表面应进行清理，并达到平整光滑、无毛刺和飞边。

焊接场所与焊接环境
装配焊接应尽量在车间内干净的工作台上进行，氩气保护焊时风速应小于2m/s，风大时作业场所要围上挡板进行焊接，其相对湿度≤90%。

四、焊接工艺要求
手工钨极氩弧焊应采用交流电源，熔化极氩弧焊应采用直流电源，焊丝接正极。

焊接前焊件表面应保持干燥，无特殊要求时可不预热。

焊接前应在试焊板上试焊，当确认无气孔后再进行正式焊接。

宜采用大电流快速施焊法，焊丝的横向摆动不宜超过其直径的3倍。

引弧宜在引弧板上进行，纵向焊缝宜在熄弧板上熄弧。

引弧板和熄弧板的材料应与母材相
同。

手工钨极氩弧焊的焊丝端部不应离开氩气保护区，焊丝与焊缝表面的夹角宜为15°，焊枪
与焊缝表面的夹角宜为80°～90°，喷嘴到焊件的距离为8～12mm 。

多层焊时宜减少焊接层数，层间温度宜冷却至室温，且不应高于65℃。

层间的氧化铝等杂
物应采用机械方法清理干净。

对厚度大于5mm 的立向焊缝，宜采用两人双面同步氩弧焊工艺。

当钨极氩弧焊的钨极前端出现污染或形状不规则时，应进行修正或更换钨极。

当焊缝出现
触钨现象时，应将钨极、焊丝、熔池处理干净后方可继续进行施焊。

当熔化极氩弧焊发生导电嘴、喷嘴熔入焊缝时，应将该部位焊缝全部铲除，更换导电嘴和喷
嘴后方可继续施焊。

手工钨极氩弧焊电弧电压在8-20V,弧长应在～3mm ，采用铈钨极，放射性更小。

手工钨极氩弧焊焊接工艺参数宜符合下表规定。

铝及铝合金手工钨极氩弧焊（TIG ）焊接参数（交流电源)
板厚/mm 焊接层数 钨极直径/mm
焊丝直径/mm 焊接电流/A
氩气流量/L·min－1
喷嘴孔径/mm 坡口形式
1 1
2 45～60 7～9 8～10 卷边 2 1
3 ～2 90～120 12～1
4 8～10 Ⅰ形
3 1～2
4 2 150～180 14～18 10～14 Y 形 4 1～2
5 2～3 180～200 14～18 10～14 5 2 5 2～3 180～240 16～20 12～1
6 6～8 2～3 5～6 3 260～320 18～24 14～18 8～12
2～3
6
3～4
300～360
18～24
14～18
五、 预防焊接缺陷，获得优质焊接接头的措施
加强焊前对工件及焊材的清理（特别是对接接头坡口端面处的表面），减少氧、氮氢 的来源 。

采用高纯度保护氩气（A ｒ≥%）。

焊接时焊枪要带拖罩，且对温度超过400℃区域的焊道正、背都要严加保护，防止氧、 氮、氢的侵入。

选择适当的焊接线能量，既要防止线能量大造成接头过热，也要避免热输入过小，
相变时产生较多的脆性相，还要使熔池保护足够的时间，有利于氢气的逸出。

采用适当的夹具、压板，同时选择合理的焊接顺序（如对称焊、跳焊、逐步退焊等），
以防止和减少变形。

当焊件从中心向外进行焊接时，具有大收缩量的焊缝宜先施焊，整条焊道应连续焊完。

必要时采取反变形方法，并应留有收缩余量。

电弧擦伤处的弧坑需经打磨，使其均匀过渡到母材表面，当打磨后的母材厚度小于规定值时，则需补焊。

接弧处应保证焊透和熔合。

六、焊缝检验
焊接结束，清理焊缝表面的飞溅和污物后，所有焊缝进行100%外观检查。

焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、未焊透、咬边等缺陷。

焊缝表面余高不低于母材，一般余高为0～1.0mm，焊缝宽度比坡口每侧增宽～1.5mm。

七、钨极氩弧焊（TIG）安全规程
焊接工作场地必须备有防火设备，如砂箱、灭火器、消防栓、水桶等。

易燃物品距离焊接场所不得小于5ｍ。

若无法满足规定距离时，可用石棉板、石棉布等妥善覆盖，防止火星落入易燃物品。

易爆物品距离焊接场所不得小于10ｍ。

氩弧焊工作场地要有良好的自然通风和固定的机械通风装置，减少氩弧焊有害气体和金属粉尘的危害。

手工钨极氩弧焊机应放置在干燥通风处，严格按照使用说明书操作。

使用前应对焊机进行全面检查。

确定没有隐患，再接通电源。

空载运行正常后方可施焊。

保证焊机接线正确，必须良好、牢固接地以保障安全。

焊机电源的通、断由电源板上的开关控制，严禁负载扳动开关，以免形状触头烧损。

应经常检查氩弧焊枪冷却水系统的工作情况，发现堵塞或泄漏时应即刻解决，防止烧坏焊枪和影响焊接质量。

焊工离开工作场所或焊机不使用时，必须切断电源。

若焊机发生故障，应由专业人员进行维修，检修时应作好防电击等安全措施。

焊机应至少每年除尘清洁一次。

钨极氩弧焊机高频振荡器产生的高频电磁场会使人产生一定的头晕、疲乏。

因此焊接时应尽量减少高频电磁场作用的时间，引燃电弧后立即切断高频电源。

焊枪和焊接电缆外应用软金属编织线屏蔽（软管一端接在焊枪上，另一端接地，外面不包绝缘）。

如有条件，应尽量采用晶体脉冲引弧取代高频引弧。

氩弧焊时，紫外线强度很大，易引起电光性眼炎、电弧灼伤，同时产生臭氧和氮氧化合物刺激呼吸道。

因此，焊工操作时应穿白帆布工作服，戴好口罩、面罩及防护手套、脚盖等。

为了防止触电，应在工作台附近地面覆盖绝缘橡皮，工作人员应穿绝缘胶鞋。

附录1
铝及铝合金手工TIG焊坡口形式和尺寸。