鋁合金焊接的特性：鋁及鋁合金具有導(dǎo)熱性強(qiáng)而熱容量大，線脹系數(shù)大，熔點(diǎn)低和高溫強(qiáng)度小等特點(diǎn)，焊接難度大，應(yīng)采取一定的措施，才能保證焊接質(zhì)量。進(jìn)行焊接時(shí)，保持焊接電弧在厚鋼管上的停留時(shí)間為90%，并減少在薄金屬蓋上的停留時(shí)間。在管件及焊絲的清理，焊絲及破口兩側(cè)用bing酮清洗干凈，用不銹鋼絲刷刷去表面氧化膜，露出金屬光澤，清理好的破口必須在盡快焊接，清理好的焊絲放入未用的筒內(nèi)，必須在7小時(shí)內(nèi)用完，否則重新處理。焊接環(huán)境溫度不低于5℃，在焊接的時(shí)候，盡量保持焊槍電纜的筆直，以減少對(duì)較軟鋁絲的送絲約束。焊槍電纜線的彎曲會(huì)導(dǎo)致焊絲打結(jié)，造成很差的送絲。

鋁材焊接出現(xiàn)不穩(wěn)定的送絲和電弧如何解決呢？

首先我們焊工應(yīng)該遵循以下幾個(gè)準(zhǔn)則，以避免不穩(wěn)定送絲和電弧問(wèn)題，采用專為鋁設(shè)計(jì)的焊接電源及耗材。使用合適的焊割導(dǎo)電嘴（與焊絲直徑相匹配的尺寸）。采用專為鋁線焊接設(shè)計(jì)的導(dǎo)電嘴；如果在焊接鋁時(shí)使用專為鋼線焊接設(shè)計(jì)的導(dǎo)電嘴，會(huì)導(dǎo)致過(guò)度回?zé)?

導(dǎo)電嘴應(yīng)埋設(shè)在1/8到?英寸的氣杯里，以確保噴嘴的氣體冷卻是合適的，用于飛濺控制。電弧燃燒會(huì)引起導(dǎo)電嘴磨損，這是個(gè)問(wèn)題。為了避免這種情況，可以根據(jù)需要更換導(dǎo)電嘴。

選擇正確的驅(qū)動(dòng)輥類型。（1）這些焊接人員主要是使用以前老的焊接方法，要為適應(yīng)搖擺焊而進(jìn)行的手法改變，主要的三種握把方式，立式握把、豎式握把、橫式握把。在將鋁焊絲送到焊縫處時(shí)，有助于防止送絲。上述問(wèn)題，大多數(shù)都會(huì)導(dǎo)致鋁線削峰，起因是糟糕的安裝以及驅(qū)動(dòng)輥的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)。削峰產(chǎn)生后，會(huì)阻塞焊槍內(nèi)襯墊，限制金屬絲的自由流動(dòng)?？梢园褜殇X設(shè)計(jì)的U型槽驅(qū)動(dòng)輥裝在送絲機(jī)里。V形槽驅(qū)動(dòng)輥會(huì)把鋁線壓縮、變形，引起不穩(wěn)定的電弧狀態(tài)。

小心地將驅(qū)動(dòng)輥排成一行，始終保持持續(xù)喂線所需的至低驅(qū)動(dòng)輥壓力。定期維護(hù)、定期更換磨損件，包括驅(qū)動(dòng)輥、襯墊和進(jìn)口導(dǎo)板，也有助于防止送絲問(wèn)題的產(chǎn)生。使用推拉送絲機(jī)或滑槍，可以達(dá)到至佳焊絲輸送水平。

絕大多數(shù)的推拉式送絲機(jī)，有兩個(gè)襯墊：一個(gè)導(dǎo)管襯套，可以持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間，滑槍里一個(gè)頭管襯套，可以防止滑槍的快速磨損。定期更換這兩個(gè)襯墊，以防某天突然堵塞，成為麻煩。

盡量減少焊縫變色、發(fā)黑的幾率

當(dāng)氧通過(guò)空氣進(jìn)入到氣體防護(hù)罩時(shí)，濕氣和污染物會(huì)增加填充金屬絲燃燒（氧化）的幾率，使焊縫變色、發(fā)黑 。使用某些填料金屬的也可能產(chǎn)生類似問(wèn)題。

焊縫變色、發(fā)黑，使焊接效果看起來(lái)很糟糕，其實(shí)是個(gè)很容易避免的問(wèn)題。4XXX系列的填充金屬絲，與5XXX系列合金相比，焊接變色、發(fā)黑的幾率較少一些，5XXX系列合金中的鎂，在電弧焊接使氣化，然后在焊縫旁邊凝結(jié)成黑色煙灰。

絕大多數(shù)的4XXX系列合金，含有少量鎂或基本不含鎂。2)由于薄板打砂后有變形，對(duì)6mm以下的鋼板打砂后必須滾平才能拼板。而且，焊工可以通過(guò)減小焊槍焊接的角度，來(lái)增加氣罩杯的大小，使氣杯靠近母材，使氣杯中的飛濺不能累積起來(lái)，并仔細(xì)地將電弧罩起。通常焊工在焊接鋼材時(shí)，會(huì)拖動(dòng)焊槍。現(xiàn)在，采用以某個(gè)角度推動(dòng)的方式，焊接前先做電弧清潔。保持這個(gè)角度，持續(xù)清潔焊縫，降低發(fā)黑率。

鋁和鋁合金管焊接特點(diǎn)和方法

1.鋁合金由于重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、無(wú)磁性、成形性好及低溫性能好等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各種焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中,采用鋁合金代替鋼板材料焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50 %以上。

2、鋁及鋁合金的理化性能及焊接特點(diǎn)

易氧化    鋁和氧的親和力很強(qiáng)。這就意味著可以在一個(gè)斜面邊緣，增加在焊縫沉積的填料金屬的量，產(chǎn)生一個(gè)不太可能開(kāi)裂的復(fù)合層。在常溫下，鋁表面就能被氧化成厚度約0.1～0.2 m致密的AL2O3薄膜。雖然這層氧化鋁薄膜比較致密，能防止金屬的繼續(xù)氧化，對(duì)自然防腐有利，但它給焊接帶來(lái)了困難，這是由于氧化鋁的熔點(diǎn)(2050℃)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了鋁的熔點(diǎn)(600℃左右)，比重約為鋁的1.4倍。在焊接過(guò)程中，會(huì)阻礙金屬之間的熔合，易形成夾渣，而且氧化鋁薄膜還吸附了較多的水份，焊接時(shí)會(huì)促使焊縫生成氣孔。

較大的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容    鋁的導(dǎo)熱系數(shù)約為鋼的四倍，因此，焊接鋁材管時(shí)，比鋼管焊接要消耗更多的熱量，為得到高質(zhì)量的焊接接頭，必需采用能量集中，功率大的熱源。

易形成氫氣孔    鋁及鋁合金的焊接氣孔主要?dú)錃饪?。平焊的操作要領(lǐng)1)開(kāi)始時(shí)，傾斜角適當(dāng)增大，當(dāng)溫度升高時(shí)傾斜角相應(yīng)減少。鋁在液態(tài)時(shí)能大量吸收和溶解氫，在熔融狀態(tài)下溶解度為0.0069ml/g，而在高溫凝固狀態(tài)下為0.00036 ml/g，前后相差近20倍。鋁的導(dǎo)熱系數(shù)很大，在相同的焊接工藝條件下，其冷卻速度為鋼的4～7倍，使金屬結(jié)晶加快，焊接熔池在快速冷卻過(guò)程中，氫的溶解度急劇下降，此時(shí)析出大量過(guò)飽和氣體，氫氣來(lái)不及析出在焊縫金屬中形成氣孔。因此，在焊接鋁材時(shí)，焊縫產(chǎn)生氣孔的傾向很大。

易形成熱裂紋    鋁的線膨脹系數(shù)和結(jié)晶收縮率比鋼大約一倍，易產(chǎn)生較大的焊接變形和應(yīng)力，加上某些雜質(zhì)或合金元素的不利影響，在剛性較大的接頭中將導(dǎo)致產(chǎn)生裂紋。

燒穿和塌陷      鋁及鋁合金由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí).由于沒(méi)有明顯的顏色變化，所以，不易判斷熔池的溫度。焊接時(shí)，常因溫度過(guò)高不易被察覺(jué)而導(dǎo)致燒穿或嚴(yán)重塌陷。

3、坡口加工采用機(jī)械加工法

加工后的坡口表面應(yīng)平整、刺和飛邊。坡口的形式一般為V型，無(wú)鈍邊，坡口角度70～75℃為宜。不同壁厚的對(duì)接焊應(yīng)有14O的過(guò)渡段。

焊前將焊絲、焊管坡口及其坡口內(nèi)外各30～50mm范圍內(nèi)的油污和氧化膜清除掉。

焊機(jī)的注意事項(xiàng)及其它

焊機(jī)必須是交流TIG焊機(jī)，具有陡降的外特性和足夠的電容量。對(duì)于剛性不大的低碳鋼和強(qiáng)度級(jí)別較低的低合金高強(qiáng)度鋼的一般結(jié)構(gòu)，一般不需預(yù)熱。并且有參數(shù)穩(wěn)定、調(diào)節(jié)靈活和安全可靠的使用性能，還應(yīng)具有引弧、穩(wěn)弧和消除直流分量裝置，焊機(jī)上電流、電壓表應(yīng)經(jīng)計(jì)量部門鑒定合格，焊機(jī)在使用前，先檢查接地是否完好，冷卻水路和氣路是否暢通，其各項(xiàng)功能須確保能正常工作。焊接場(chǎng)所應(yīng)保持清潔。除應(yīng)有防風(fēng)、防雨雪設(shè)施外，還應(yīng)保證焊接時(shí)的相對(duì)濕度≤80%，環(huán)境溫＞5℃。  

鋁及鋁合金其它金屬材料相比，主要具有以下一些特點(diǎn)：

1、密度小鋁及鋁合金的密度接近2.7g/,約為鐵或銅的1/3。

2、強(qiáng)度高鋁及鋁合金的強(qiáng)度高。經(jīng)過(guò)一定程度的冷加工可強(qiáng)化基體強(qiáng)度,部分牌號(hào)的鋁合金還可以通過(guò)熱處理進(jìn)行強(qiáng)化處理

3、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好鋁的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能僅次于銀、銅和金。

4、耐蝕性好鋁的表面易自然生產(chǎn)一層致密牢固的AL2O3保護(hù)膜，能很好的保護(hù)基體不受腐蝕。通過(guò)人工陽(yáng)極氧化和著色，可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金。

5、易加工添加一定的合金元素后，可獲得良好鑄造性能的鑄造鋁合金或加工塑性好的變形鋁合金。

那么鋁合金焊接相比其它金屬材料焊接起來(lái)要麻煩的很多，首先就是要做到焊前預(yù)熱：

焊前預(yù)熱的主目的是改善材料的可焊性。在加熱并保持一定溫度的過(guò)程中可以降低焊接接頭區(qū)域的溫差，使熱影響區(qū)的淬硬傾向減弱。在焊接過(guò)程中有利于氫氣的逸出，降低焊縫中的氫含量，防止冷裂紋的產(chǎn)生，改善焊接接頭的塑性及韌性。

那么焊前預(yù)熱過(guò)后我們還需要做到焊后熱處理，焊后熱處理的方法一般是高溫回火，其主要目地是：

（1）消除或減少在焊接過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止焊縫和熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋。

（2）改善焊縫和熱影響區(qū)的機(jī)械性能，即提高其塑性及韌性，改善硬脆傾向。

（3）改善焊縫和熱影響區(qū)的金相組織。

一般碳素鋼的焊接性能好，焊接時(shí)可不必預(yù)熱與熱處理。但對(duì)于含碳量高、剛度大的焊件，由于焊后殘余應(yīng)力大，也需預(yù)熱及熱處理。

以上是鋁合金焊接為什么要進(jìn)行焊前預(yù)熱及焊后熱處理的原因，如您還有什么想要了解的關(guān)于鋁合金焊接或機(jī)械加工方面的知識(shí)可以與我們河南省獲嘉明星機(jī)械聯(lián)系，也可以關(guān)注我們下方的公眾號(hào)，我們會(huì)定期分享鋁合金焊接及機(jī)械加工方面的知識(shí)。