鋁及鋁合金焊接方法？如何用弧焊接鋁合金？

鋁合金的鎢極弧焊

（tig 焊）也稱為鎢極惰性氣體保護電弧焊， 是利用鎢極與工件之間形成電 弧產(chǎn)生的大量熱量熔化待焊處，外加填充焊絲獲得牢固的焊接接頭。

弧焊焊鋁是利用其“陰極霧化”的特點，自行去除氧化膜。鎢極及 縫區(qū)域由噴嘴中噴出的惰性氣體屏蔽保護， 防止焊縫區(qū)和周圍空氣的 反應(yīng)。

tig 焊工藝適于焊接厚度小于 3 ㎜的薄板，工件變形明顯小于 氣焊和手弧焊。交流 tig 焊陰極具有去除氧化膜的清理作用，可以不 用熔劑，避免了焊后殘留熔劑、熔渣對接頭的腐蝕。激光焊特點：功率更高，穿透能力更強，設(shè)備成本高，操作難度大應(yīng)用：適用于工藝性要求高，產(chǎn)品附加值高的鋁合金焊接，尤其是高科技產(chǎn)品。接頭形式可以不 受限制，焊縫成形良好、表面光亮。氣流對焊接區(qū)的沖刷使接頭冷 21 卻加快， 改善了接頭的組織和性能， 適于全位置焊接。 由于不用熔劑， 焊前清理的要求比其他焊接方法嚴格。

焊接鋁合金較適宜的工藝方法是交流 tig 焊和交流脈沖 tig 焊， 其次是直流反接 tig 焊。

通常，用交流焊接鋁合金時可在載流能力、 電弧可控性以及電弧清理作用等方面實現(xiàn)配合， 故大多數(shù)鋁合金 的 tig 焊都采用交流電源。采用直流正接（電極接負極）時，熱量產(chǎn)生于工件表面，形成深熔透，對一定尺寸的電極可采用更大的焊接電流。采用直流正接（電極接負極）時，熱量產(chǎn) 生于工件表面，形成深熔透，對一定尺寸的電極可采用更大的焊接電 流。即使是厚截面也不需預(yù)熱，且母材幾乎不發(fā)生變形。雖然很少采 用直流反接（電極接正極）tig 焊方法來焊接鋁，但這種方法在連續(xù) 焊或補焊薄壁熱交換器、管道厚在 2.4 ㎜以下的類似組件時有熔深 淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優(yōu)點。

1）鎢極 鎢的熔點是 340℃，是熔點zui高的金屬。減小受熱區(qū)寬度的工藝措施：有小的電流快速焊接不搖擺，代替大電流慢速擺動焊。鎢在高溫時有強烈的電 子發(fā)射能力，在鎢電極加入微量稀土元素釷、、鋯等的氧化物后， 電子逸出功顯著降低，載流能力明顯提高。鋁合金 tig 焊時，鎢極作 為電極主要起傳導(dǎo)電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。常用 鎢極材料分純鎢、釷鎢及鎢等。

2）焊接工藝參數(shù) 為了獲得優(yōu)良的焊縫成形及焊接質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)焊件的技術(shù)要求， 合理地選定焊接工藝參數(shù)。

鋁合金手工 tig 焊的主要工藝參數(shù)有電流 種類、極性和電流大小、保護氣體流量、鎢極伸出長度、噴嘴至工件 的距離等。自動 tig 焊的工藝參數(shù)還包括電弧電壓（弧長） 、焊接速度及送絲速度等。

工藝參數(shù)是根據(jù)被焊材料和厚度，先確定鎢極直徑與形狀、焊 絲直徑、保護氣體及流量、噴嘴孔徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速 度，再根據(jù)實際焊接效果調(diào)整有關(guān)參數(shù)，直至符合使用要求為止。

鋁合金 tig 焊工藝參數(shù)的選用要點如下①噴嘴孔徑與保護氣體流量 鋁合金 tig 的噴嘴孔徑為 5～22 ㎜；保護氣體流量一般為 5～15l/min。

②鎢極伸出長度及噴嘴至工件的距離 鎢極伸出長度：對接焊縫 時一般為 5～6 ㎜，角焊縫時一般為 7～8 ㎜。噴嘴至工件的距離一般 取 10 ㎜左右為宜。

③焊接電流與焊接電壓 與板厚、接頭形式、焊接位置及焊工技 術(shù)水平有關(guān)。用MIG焊鋁合金時，由于鋁焊絲比較軟，為避免咬傷焊絲，送絲輪不允許用帶齒輪的送絲輪，不宜用推絲式。手工 tig 焊時，采用交流電源，焊接厚度小于 6 ㎜鋁合 金時，da焊接電流可根據(jù)電極直徑 d 按公式 i=（60～65）d 確定。 電弧電壓主要由弧長決定，通常使弧長近似等于鎢極直徑比較合理。

④焊接速度 鋁合金 tig 焊時，為了減小變形，應(yīng)采用較快的焊 接速度。手工 tig 焊一般是焊工根據(jù)熔池大小、熔池形狀和兩側(cè)熔合 情況隨時調(diào)整焊接速度， 一般的焊接速度為 8～12m/h;自動 tig 焊時， 工藝參數(shù)設(shè)定之后，在焊接過程中焊接速度一般不變。

⑤焊絲直徑 呈正比關(guān)系。

交流電特點是負半波（工件為負）時，有陰極清理作用，正半 波（工件為正）時，鎢極因發(fā)熱量低，不容易熔化。要牢記，115伏的送絲機能夠處理22到12號規(guī)格的焊接作業(yè)，并且在適當預(yù)熱的情況下，你也許能夠焊接1/8英寸厚的材料。為了獲得足夠的一般由板厚和焊接電流確定，焊絲直徑與兩者之間 熔深和防止咬邊、焊道過寬和隨之而來的熔深及焊縫外形失控，必須 維持短的電弧長度，電弧長度大約等于鎢極直徑。

為了防止起弧處及收弧處產(chǎn)生裂紋缺陷，有時需要加引弧板和 熄弧板。當電弧穩(wěn)定燃燒，鎢極端部被加熱到一定的溫度后，才能將 電弧移入焊接區(qū)。當然，如果出現(xiàn)控制系統(tǒng)問題，或電網(wǎng)電壓波動等使焊縫虛焊就必須采取其他措施加以解決。 鎢極脈沖惰性氣體保護焊擴大了 tig 焊的應(yīng)用范圍，特別適用 于焊接精密零件。在焊接時，高脈沖提供大電流值，這是在留間隙的 根部焊接時為完成熔透所需的；低脈沖可冷卻熔池，這就可防止接頭 根部燒穿。脈沖作用還可以減少向母材的熱輸入，有利于薄鋁件的焊 接。交流鎢極脈沖弧焊有加熱速度快、溫度停留時間短、對熔池有 攪拌作用等優(yōu)點，焊接薄板、硬鋁可得到滿意的焊接接頭。交流鎢極 脈沖弧焊對仰焊、立焊、管子全位置焊、單面焊雙面成形，可以得 到較好的焊接效果。

      鋁及鋁合金的材料分類

　　鋁及鋁合金主要分為兩大類，其一為變形鋁及鋁合金，主要以冶金半成品如棒、管、帶為主，兼顧有鍛件和擠壓型材。設(shè)置焊絲剎車的松緊度松緊度只需要保證焊絲剛剛不會松脫即可，但是不能太緊，否則會造成對焊絲的拖拽。其二是鑄造類鋁合金，包括有零件和毛坯。具體來看，變形鋁及鋁合金又可以細分為只可變形強化不能進行熱處理的鋁及鋁合金和既能變性強化又能夠?qū)嵭袩崽幚淼匿X及鋁合金。

　　在我國的《變形鋁及鋁合金牌號表示法》中，四位字符體系牌號是屬于變形鋁及鋁合金的表示方法，其中第三和第四位代表著同組中不同的鋁合金或純鋁的純度。2需要的設(shè)備你至少需要擁有一臺價值4000美元的焊機和高超的焊接技巧來焊接鋁材。依據(jù)我國的《變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號》來看，F(xiàn)為自由加工狀態(tài)，O為退火狀態(tài)，H為加工硬化狀態(tài)，W為固溶熱處理狀態(tài)，T為熱處理狀態(tài)。T代號后的第四位或第五六位數(shù)字代表著由不同的消除應(yīng)力處理過的狀態(tài)。

    大家都知道，所有焊接中弧焊加工運用廣泛，其主要是因為有如下幾個優(yōu)點：

   1、弧焊加工中 氣保護可隔絕空氣中氧氣、氮氣、氫氣等對電弧和熔池產(chǎn)生的不良影響，減少合金元素的燒損，以得到致密、無飛濺、質(zhì)量高的焊接接頭；

   2、弧焊加工的電弧燃燒穩(wěn)定，熱量集中，弧柱溫度高，焊接生產(chǎn)，熱影響區(qū)窄，所焊的焊件應(yīng)力、變形、裂紋傾向小；

   3、弧焊加工為明弧施焊，操作、觀察方便；

   4、受焊件位置不受限制，可進行全位置焊接；

   5、弧焊幾乎能焊接所有金屬，特別是一些難熔金屬、易氧化金屬，如鎂、鈦、鉬、鋯、鋁等及其合金；而且焊接成品受力學(xué)性能優(yōu)于電弧焊，故壓力管道較常用，明星機械焊接加工廠平常加工得多的就是鐵、不銹鋼、鋁、鈦焊、鋁制品的弧焊加工。

  6、電極損耗小，弧長容易保持，焊接時無熔劑、涂藥層，所以容易實現(xiàn)機械化和自動化； 受焊件位置不受限制，可進行全位置焊接。