铝及铝合金焊接工艺

1.焊前准备

(1)焊前清理 焊前清理是保证铝及铝合金焊接质量的重要工艺措施。在焊前应严格清除焊件坡口及焊丝氧化膜和油污，清理的方法可采用化学清洗或机械清理。

化学清洗用10%左右氢氧化钠水溶液，使氢氧化钠与氧化铝作用生成易溶的氢氧化铝A1(OH)3。机械清理先用有机溶剂（丙酮、松香水或汽油）擦拭表面以除油，随后用细的铜丝刷或不锈钢丝刷刷去氧化膜。

(2)预热 由于铝的比热比钢大1倍，导热性比钢大2倍，所以为了防止焊缝区热量的大量流失，焊前可对焊件进行预热。薄、小铝件一般可不预热。厚度超过5~8mm的铝件，可预热至100~300℃。

2.焊接方法及工艺要点

焊接铝及铝合金常用的方法有钨极氢弧焊、熔化极氢弧焊、脉冲氢弧焊、气焊、焊条电弧焊等。

(1)气焊 由于气焊生产率低，焊件变形大，焊接质量较差，故多用于焊接厚度不大的不重要结构、薄板和铸件焊补。气焊火焰一般选中性焰或轻微碳化焰，气焊焊丝一般可选用与焊件金属化学成分相同的焊丝，见表2-4,也可从母材上切下金属窄条作为填充金属。铝及铝合金气焊时必须使用气焊熔剂，目前常用的气焊熔剂是CJ401。

(2)氩弧焊 由于氨弧焊的保护作用好，热量集中、焊缝质量好、成形美观、热影响区小，焊件的变形小，因此对质量要求高的铝及铝合金构件，常用氨弧焊焊接。

钨极氩弧焊由于受到钨极允许电流密度的限制，它的熔透能力小，所以厚度大于6mm的铝及铝合金厚板一般不宜采用。为了既产生阴极破碎，又防止钨极烧损，钨极氨弧焊采用交流电源。

由于钨极脉冲氢弧焊可以通过调节各种焊接工艺参数来控制电弧功率和焊缝成形，所以特别适合于焊接薄板、全位置焊接以及对热敏感性强的铝合金。

熔化极氨弧焊适用于焊接厚度大于8mm以上的铝及铝合金中厚板，可选用大电流密度和高焊接速度，因此生产率比鸽极氨弧焊提高3~5倍，焊件越厚，生产率提高越显著。为了对熔池表面的氧化膜产生阴极破碎作用，熔化极氨弧焊一律采用直流反接电源。铝及铝合金氨弧焊焊丝的选用见表2-4。

(3)焊条电弧焊一般板厚在4mm以

上才采用焊条电弧焊焊接铝。因铝焊条药皮成分中有氯、氟，焊条稳弧性不好，故要求使用直流反接电源。铝焊条极易吸潮，焊前必须严格烘干（150℃左右烘干1~2h)。焊接时焊条不宜摆动，尽量采用短弧焊，焊接速度比钢焊条快2~3倍。用焊条电弧焊焊接铝及其合金现已逐渐被淘汰，只在一些小型企业对不重要的工作面的焊补中才被使用。

3.焊后清理

焊后留在焊缝及附近的残存熔剂和焊渣，在空气、水分的参与下会激烈地腐蚀铝件，所以必须及时清理干净。

焊后清理的方法是将焊件在10%的硝酸溶液中浸洗，处理温度分15~20℃和60~65℃两种。前者处理时间为10~20min,后者5~15min。浸洗后用冷水再冲洗一次，然后用热空气吹干或在100℃干燥箱内烘干。