铝合金的焊接方法和材料选用应该怎么做?
发布日期:2020-07-28 15:25:33

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。


铝合金常用焊接方法的特点及适用范围见表1。应根据铝及铝合金的牌号、焊件厚度、产品结构以及对焊接性的要求等选择。


表1  铝合金常用焊接方法的特点及适用范围

焊接方法

特点

适用范围

气焊

热功率低,焊件变形大,生产率低,易产生夹渣、裂纹等缺陷

用于非重要场合的薄板对接焊及补焊等

手工电弧焊

接头质量差

用于铸铝件补焊及一般修理

钨极氩弧焊

焊缝金属致密,接头强度高、塑性好,可获得优质接头

应用广泛,可焊接板厚1~20㎜

钨极脉冲氩弧焊

焊接过程稳定,热输入精确可调,焊件变形量小,接头质量高

用于薄板、全位置焊接、装配焊接及对热敏感性强的锻铝、硬铝等高强度铝合金

熔化极氩弧焊

电弧功率大,焊接速度快

用于厚件的焊接,可焊厚度为50㎜以下

熔化极脉冲氩弧焊

焊接变形小,抗气孔和抗裂性好,工艺参数调节广泛

用于薄板或全位置焊,常用于厚度2~12㎜的工件

等离子弧焊

热量集中,焊接速度快,焊接变形和应力小,工艺较复杂

用于对接焊要求比氩弧焊更高的场合

真空电子束焊

熔深大热影响区小,焊接变形量小接头力学性能好

用于焊接尺寸较小的焊件

激光焊

焊接变形小,生产率高

用于需进行精密焊接的焊件


铝用焊接材料

(1)焊丝

(2)焊条

(3)保护气体


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铝合金焊接工艺

1、铝合金的气焊

氧-乙炔气焊的热效率低,焊接热输入不集中,焊接铝及铝合金时需采用熔剂,焊后又需清除残渣,接头质量及性能也不高。因为气焊设备简单,无需电源,操作方便灵活,常用于焊接对质量要求不高的铝合金构件,如厚度较薄的薄板及小零件,以及补焊铝合金构件和铝铸件。

2、铝合金的钨极氩弧焊(TIG焊)

也称为钨极惰性气体保护电弧焊,是利用钨极与工件之间形成电弧产生的大量热量熔化待焊处,外加填充焊丝获得牢固的焊接接头。氩弧焊焊铝是利用其“阴极雾化”的特点,自行去除氧化膜。钨极及缝区域由喷嘴中喷出的惰性气体屏蔽保护,防止焊缝区和周围空气的反应。

3、铸件常规补焊工艺

通常的铝合金铸件缺陷均可以采用氩弧焊接工艺进行补焊挽救,而以交流TIG焊方法补焊效果为佳。

采用补焊工艺实施铸件缺陷补焊时,除了以上提到的一般做法如焊前注意清理焊丝和工件待焊部位,选用合理的焊丝材料,选择短弧和小角度焊丝加入方式进行施焊等要点之外,在实践中针对不同缺陷类型还有许多成功的经验值得借鉴,如尽量选用小电流施焊;

选用补焊时的焊丝合金成分高于母材,以便在补焊过程中补充烧损合金,使焊缝成分与母材保持一致;对带有裂纹缺陷的铸件补焊前在两端打止裂孔;焊接时应首先加热待焊部位,采用左焊法填丝,以利于观察焊缝的熔化情况,待施焊处熔化后再行填丝以形成充分润湿的熔池;

当缺陷尺寸较大时为了提高补焊效率,可在传统TIG焊前将很薄的一层表面活性剂(简称ATIG活性剂)涂敷在施焊位置表面,焊接时活性剂引起焊接电弧收缩或熔池内金属流态发生变化,使得焊缝熔深增加,在进行铝合金交流TIG焊时,是在焊缝表面涂敷一层SiO2活性剂以改变焊缝熔深、减少预热程序和降低焊接难度。