铝合金材料焊接的工艺方法

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1、铝合金材料焊接的工艺方法摘要：合金具有高比强度、高疲劳强度以及良好的断裂韧性和较低的裂纹扩展率，同时还具有优良的成形工艺性和良好的抗腐蚀性，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已被大量应用。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域。关键词：铝合金焊接工艺1、铝合金材料常用焊接方法铝合金的焊接方法很多，各种方法有其不同的应用场合。除了传统的熔焊、电阻焊、气焊方法外，其他一些焊接方法（如等离子弧焊、电子束焊、真空扩散焊等）也可以容易地将铝合金焊接在一起。气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不

2、高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊（TIG或MIG）方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用餌极交流氮弧焊或鹄极脉冲氮弧焊。铝及铝合金厚板可采用鸨极氨弧焊、氮氨混合餌极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越來越广泛（氮气或氮/氨混合气）2、焊接质量控制2.1焊前预备(1)焊件清洗铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝(A1203)熔点高、非常稳定，不易去除。阻碍母材的熔化和熔合，氧化膜的比重大，不易浮出表面，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。在铝合金焊接时，

3、焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污。常采用化学清洗和机械清理两种方法。化学清洗化学清洁是运用碱或酸清??工件外表，该法既可去掉氧化膜，还可除油污，化学清洗效率高，质量稳定，适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。可用浸洗法和擦洗法两种。浸洗法详细技术进程如下：体积分数为6%〜10%的氢氧化钠溶液，在70°C摆布浸泡0.5min-水洗一体积分数为15%的硝酸在常温下浸泡lmin进行中和处理一水洗一温水洗一枯燥。洗好后的铝合金外表为无光泽的银白色。机械清理在工件尺寸较大、生产周期较长、多层焊或化学清洗后又沾污时，常采用机械清理。机械整理可选用风动或电动铳刀，还可

4、选用刮刀、锂刀等东西，关于较薄的氧化膜也可用0.25mm的铜丝刷打磨铲除氧化膜。一般不宜用砂轮或普通砂纸打磨，以免砂粒留在金属表團，焊接时进入熔池产生夹渣等缺陷。工件和焊丝经过清洗和清理后，在存放过程屮会重新产生氧化膜，特别是在潮湿环境下，在被酸、碱等蒸气污染的环境中，氧化膜成长得更快。因此，工件和焊丝清洗和清理后到焊接前的存放时间应尽量缩短，在气候潮湿的情况下，一般应在清理后4h内施焊。清理后如存放时间过长应当重新处理。（2）确定安装空隙及定位焊距离施焊进程中，铝板受热胀大，致使焊缝坡口空隙削减，焊前安装空隙假如留得太小，焊接进程屮就会引起两板的坡口堆叠，添加焊后板面不

5、平度和变形量；相反，安装空隙过大，则施焊艰难，并有烧穿的也许。适宜的定位焊距离能确保所需的定位焊空隙，因而，挑选适宜的安装空隙及定位焊距离，是削减变形的一项有效办法。（3）挑选焊接设备现在市场上焊接产品品种较多，通常情况下宜选用沟通餌极氮弧焊（即TIG焊）。它是在氮气的维护下，使用鹄电极与工件问发生的电弧热熔化母材和填充焊丝的一种焊接办法。该焊机工作时，因为沟通电流的极性是在周期性的改换，在每个周期里半波为直流正接，半波为直流反接。正接的半波时期鸨极能够发射足够的电子而又不致于过热，冇利于电弧的稳定。反接的半波时期工件外表生成的氧化膜很简单被整理掉而获得外表亮光漂亮、成形

6、杰出的焊缝。（4）挑选焊丝铝及铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外，按焊接要求应使对接接头的抗拉强度、塑性（通过弯曲试验）达到规定要求，对含镁量超过3%的铝镁合金应满足冲击韧性的耍求，对有耐蚀耍求的容器，焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。因而焊丝的选用主要按照下列原则：纯铝焊丝的纯度一般不低于母材；铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近；铝合金焊丝中的耐蚀元素（镁、猛、硅等）的含量一般不低于母材；④异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝。2.2焊后处理（1）焊后清理焊件焊完后，留在焊缝及附近的残存焊剂和焊渣等会破坏铝表面的钝化膜，有时还会腐蚀铝件

7、，应清理干净。形状简单、要求一般的工件可以用热水冲刷或蒸气吹刷等简单方法清理。要求高而形状复杂的铝件，在热水中用硬毛刷刷洗后，再在60°C〜80°C左右、浓度为2%〜3%的珞酊水溶液或重辂酸钾溶液中浸洗5min~10min,并用硬毛刷洗刷，然后在热水中冲刷洗涤，用烘箱烘干，或用热空气吹干，也可自然干燥。（2）焊件的表面处理通过适当的焊接工艺和正确的操作技术，焊接后的铝及铝合金焊缝表面，具有均匀的波纹光滑的外貌。阳极化处理，特别是抛光及染色技术配合使用时，可获得高质量的装饰表面。减小焊接热影响区，可使用阳极化处理导致不良的颜色变