鋁合金焊接保護措施
1、焊前用化學(xué)+機械的方法清除工件坡口及周?chē)糠趾秃附z表面的氧化物，順序是先化學(xué)清洗，后機械打磨；
2、焊接過(guò)程中要采用合格的保護氣體進(jìn)行保護；
3、在氣焊時(shí)，采用熔劑，在焊接過(guò)程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
焊接難點(diǎn)
（1）極易氧化。在空氣中，鋁容易同氧化合，生成致密的三氧化二鋁薄膜（厚度約0．1－0．2μm），熔點(diǎn)高（約2050℃），遠遠超過(guò)鋁及鋁合金的熔點(diǎn)（約600℃左右）。氧化鋁的密度3．95－4．10g/cm3，約為鋁的1．4倍，氧化鋁薄膜的表面易吸附水分，焊接時(shí)，它阻礙基本金屬的熔合，極易形成氣孔、夾渣、未熔合等缺陷，引起焊縫性能下降。
（2）易產(chǎn)生氣孔。鋁和鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因是氫，由于液態(tài)鋁可溶解大量的氫，而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫，因此當熔池溫度快速冷卻與凝固時(shí)，氫來(lái)不及逸出，容易在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔難于完全避免，氫的來(lái)源很多，有電弧焊氣氛中的氫，鋁板、焊絲表面氧化膜吸附空氣中的水分等。實(shí)踐，即使氬氣按GB/T4842標準要求，純度達到99．99% 以上，但當水分含量達到20ppm時(shí)，也會(huì )出現大量的致密氣孔，當空氣相對濕度超過(guò)80%時(shí)，如果不采取加熱等措施，焊縫就會(huì )明顯出現氣孔。同時(shí)，采用小電流慢速焊，加大焊縫冷卻時(shí)間，并利用焊絲電弧進(jìn)行熔池攪動(dòng)，可以較好的幫助氣體排出熔池。
（3）焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的線(xiàn)膨脹系數和結晶收縮率約比鋼大兩倍，易產(chǎn)生較大的焊接變形的內應力，對剛性較大的結構將促使熱裂紋的產(chǎn)生。
（4）鋁的導熱系數大（純鋁0．538卡/Cm．s．℃）。約為鋼的4倍，因此，焊接鋁和鋁合金時(shí)，比焊鋼要消耗更多的熱量。
（5）合金元素的蒸發(fā)的燒損。鋁合金中含有低沸點(diǎn)的元素（如鎂、鋅、錳等），在高溫電弧作用下，極易蒸發(fā)燒損，從而改變焊縫金屬的化學(xué)成分，使焊縫性能下降。
（6）高溫強度和塑性低。高溫時(shí)鋁的強度和塑性很低，破壞了焊縫金屬的成形，有時(shí)還容易造成焊縫金屬塌落和焊穿現象。
（7）無(wú)色彩變化。鋁及鋁合金從固態(tài)轉為液態(tài)時(shí)，無(wú)明顯的顏色變化，使操作者難以掌握加熱溫度

焊后處理
(1)焊后清理 焊后留在焊縫及四周的殘存焊劑和焊渣等會(huì )破壞鋁表面的鈍化膜，有時(shí)還會(huì )腐蝕鋁件，應清理干凈。外形簡(jiǎn)單、要求一般的工件可以用熱水沖洗或蒸氣吹刷等簡(jiǎn)單方法清理。要求高而外形復雜的鋁件，在熱水中用硬毛刷洗擦后，再在60℃～80℃左右、濃度為2％～3％的鉻酐水溶液或溶液中浸洗5 min～10 min，并用硬毛洗擦刷，然后在熱水中沖洗擦滌，用烘箱烘干，或用熱空氣吹干，也可自然干燥。
(2)焊后熱處理 鋁容器一般焊后不要求熱處理。假如所用鋁材在容器接觸的介質(zhì)條件下確有明顯的應力腐蝕敏感性，需要通過(guò)焊后熱處理以消除較高的焊接應力，來(lái)使容器上的應力降低到產(chǎn)生應力腐蝕開(kāi)裂的臨界應力以下，這時(shí)應由容器設計文件提出特別要求，才進(jìn)行焊后消除應力熱處理。如需焊后退火熱處理，對于純鋁、5052、5086、5154、5454、5A02、5A03、5A06等，推薦溫度為345℃；對于2014、2024、3003、3004、5056、5083、5456、6061、6063、2A12、2A24、3A21等，推薦溫度為415℃；對于2019、2A11、6A02等，推薦溫度為360℃，根據工件大小與要求，退火溫度可正向或負向各調20℃～30℃，保溫時(shí)間可在0.5 h～2 h之間。

鋁容器的應用特點(diǎn)
(1)鋁在空氣和氧化性水溶液介質(zhì)中，其表面較易產(chǎn)生致密的氧化鋁鈍化膜，它在一些氧化性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。在高溫中，純鋁的耐蝕性?xún)?yōu)于不銹鋼。鋁材常作為耐蝕容器材料。
(2)對一些腐蝕性不太強，但要求防鐵污染的介質(zhì)，如化纖生產(chǎn)介質(zhì)等，鋁有較好的耐蝕性，而且沒(méi)有鐵污染物料，因此，鋁材常作為防鐵污染的容器的材料。其他有色金屬容器也能防鐵污染，但鋁便宜。
(3)鋁是面心立方晶格，沒(méi)有同素異構體，低溫下不存在像鐵素體鋼那樣的脆性轉變，鋁容器的低設計溫度可達-269℃。鋁材常作為低溫容器的材料。鋁鎂合金中的鎂含量較高時(shí)，會(huì )以金屬間化合物Mg2Al3和Mg5Al8在晶間析出，使鋁鎂合金在某些介質(zhì)中產(chǎn)生應力腐蝕敏感性，只有在65℃以下使用才不會(huì )產(chǎn)生應力腐蝕，因此含鎂量超過(guò)了3％的鋁鎂合金規定設計溫度不超過(guò)65℃。析出相過(guò)多也會(huì )降低沖擊韌性，因此含鎂量超過(guò)3％的鋁鎂合金及其焊接接頭應檢驗沖擊韌性。其他鋁和鋁容器，包括低溫鋁容器均不要求進(jìn)行沖擊韌性檢驗。
(4) 由于鋁鎂硅合金固溶時(shí)效狀態(tài)強度高，塑性也較好，焊接性好，焊接接頭在焊后狀態(tài)仍能保持較高的強度，因而常用作容器用高強度鋁合金。鋁，特別是純鋁的規定非比例伸長(cháng)應力很低，在小的載荷下即會(huì )產(chǎn)生塑性變形。鋁容器在使用與運輸時(shí)，應留意碰撞變形。
(5) 為了得到好的塑性，純鋁、鋁錳合金和鋁鎂合金的變形鋁材都只在退火狀態(tài)或熱作狀態(tài)使用，不采用冷作狀態(tài)。熱作狀態(tài)鋁的焊接接頭，焊接熱對熱影響區有退火作用，因而其許用應力也只取退火狀態(tài)鋁材的許用應力。只有鋁鎂硅合金和鋁銅合金的鋁材才采用固溶時(shí)效狀態(tài)，以其高強度。

應用舉例：鋁母線(xiàn)的焊接
大中型發(fā)電機組的槽形和管形，小型機組的板狀母線(xiàn)。
1、母線(xiàn)材質(zhì)、焊接材料及設備
母線(xiàn)材質(zhì)：L2工業(yè)純鋁；
焊材：絲301或絲311；
焊接設備：交流氬弧、熔化極氣體保護焊機。
2、對接坡口及接頭墊板
（1）對接坡口及其尺寸
δ≤6mm，不開(kāi)坡口，間隙2-5mm；
δ=6-20mm，70oV型坡口，間隙5-8mm，鈍邊1-2mm。
（2）坡口根部墊板
1）鋁質(zhì)或鋼質(zhì)；
2）墊板的大小視母線(xiàn)形狀和尺寸而選擇；
3）母線(xiàn)為板狀或槽狀時(shí)，選板形墊板；
4）母線(xiàn)為管形時(shí)，一般選純鋁墊圈；
5）母線(xiàn)封閉外殼的環(huán)縫對接選用帶弧形槽的鋼墊板。
3、清洗工藝
（1）焊絲清洗：分焊絲整理，堿洗，酸洗，烘干存放幾個(gè)步驟。烘好的焊絲要隨即使用，避免再次氧化。
（2）焊件坡口清理
1）化學(xué)清洗 ：采用清洗劑進(jìn)行清洗。
2）機械清洗：先用（、松香或汽油）擦拭表面除油污，然后用細鋼絲刷或刮刀使母材焊接區刮至有金屬光澤為止。
（3）焊接過(guò)程中的清理
清除焊接過(guò)程中出現的黑斑、粘合、夾渣（鏟削）。
4、焊接工藝
（1）預熱：一般可采取電阻爐加熱。高一些為好，但不要超過(guò)250oC。
（2）工藝要點(diǎn)：TIG焊
1）大規范參數：鎢棒直徑3-6mm,焊絲直徑2.4-6mm，焊接電流250-400A，氬氣流量15-20l/min（視噴嘴大小決定）。
2）點(diǎn)焊要求
直線(xiàn)焊縫先點(diǎn)焊兩端，后點(diǎn)焊中部至少三處，每處約60～80mm；
外殼環(huán)焊縫每隔60o點(diǎn)焊一處，每處長(cháng)約80mm左右；
管形主母線(xiàn)沿圓周均分2-4處點(diǎn)焊，每處長(cháng)約40-50mm。
3）好用鋁制引弧板引弧和收弧。

基本的鋁合金知識和MIG 焊技巧
鋁合金越來(lái)越多的用于機械制造行業(yè). 隨之而來(lái)的是對鋁合金焊接的要求也越來(lái)越高。目前國外MIG 焊鋁的技術(shù)工藝日趨成熟, 主要用于全焊接鋁合金游輪、火車(chē)及汽車(chē)箱體、摩托車(chē)架、壓力容器、軌道交通、工作平臺及飛機等。


這里僅介紹基本的鋁合金知識和MIG焊技巧 (所有材料牌號參照AWS 標準)。


1.鋁合金分類(lèi)及對應焊材


1.1. 純鋁 (1xxx 系列), 可焊性很好, 對應焊材: ER1100 、 ER4043
1.2. 鋁銅合金 (2xxx 系列), 可焊性較差, 對應焊材: ER4043、ER4015、ER2319
1.3. 鋁錳合金 (3xxx 系列), 可焊性很好, 對應焊材: ER4043、ER5356
1.4. 鋁硅合金 (4xxx 系列), 一般用于制造焊絲 (4043、4047)
1.5. 鋁鎂合金 (5xxx 系列), 高強度, 可焊性很好, 對應焊絲: ER5356、ER5183 等
1.6. 鋁鎂硅合金 (6xxx 系列), 應用廣, 可焊性好, 對應焊絲: ER5xxx、ER4xxx
1.7. 鋁鋅合金 (7xxx 系列), 高強度, 用于飛機制造業(yè), 可焊性很差易裂, 對應焊絲: ER5356 (7005 和7039 母材)
1.8. 其它鋁合金 (8xxx 系列), 可焊性很差


2.鋁合金MIG 焊對焊接設備的要求


2.1. 直流CV 焊接電源或脈沖電源
2.2. 送絲機構及推拉式焊槍
2.3. 鋁焊接用導電嘴 (孔徑比碳鋼用稍大)
2.4. 連接電纜
2.5. Ar 及流量計 (也有Ar+He 混合氣)


3.焊前準備工作 (非常重要)


3.1. 清理工件待焊處油污 (擦拭)
3.2. 用不銹鋼絲刷或砂輪去除待焊處氧化膜 (至少20毫米范圍)
3.3. 如用水冷焊槍, 確保無(wú)漏水
3.4. 確保焊絲處于干凈無(wú)損壞狀態(tài)
3.5. 確保送絲輪, 送絲軟管處于良好狀態(tài)


4. 焊接參數 (僅供參考)


4.1. 根據不同的材料和板厚選用不同型號的焊絲和直徑


4.2. 常用焊接規范:
4.2.1. 0.8 毫米焊絲 (板厚小于3毫米): WFS: 12-15m/min, I=70-130A, U=17-21V，焊速=600-1125mm/min
4.2.1. 0.9 毫米焊絲 (板厚小于5毫米): WFS: 10-12m/min, I=145-175A, U=20-22V，焊速=600-1125mm/min
4.2.3. 1.0 毫米焊絲 (板厚大于5毫米): WFS: 8-12m/min, I=150-200A, U=22-24.5V，焊速=600-1125mm/min
4.2.4.1.2 毫米焊絲 (板厚大于5毫米): WFS: 7.5-10m/min, I=190-220A, U=22-26V，焊速=600-800mm/min
4.2.5. 1.6 毫米焊絲 (板厚大于5毫米): WFS: 5-8m/min, I=240-330A, U=24-30V，焊速=400-800mm/min


4.3. 注:
4.3.1. 角焊比對接焊規范稍大, 立焊和仰焊規范比上述稍小
4.3.2. ER4043 (ER4XXX) 焊絲取下限值, ER5356 (ER5XXX) 取上限值
4.3.3. 保護氣流量: 10-20L/MIN, 仰焊時(shí)多一些, 用粗焊絲時(shí)多一些
4.3.4. 焊絲干伸長(cháng)度: 12-15mm
4.3.5. 過(guò)渡方式: 噴射過(guò)渡 (Spray arc transfer)
4.3.6. 極性: DC+ (直流反接)


5. 操作技巧


5.1. 半自動(dòng)焊時(shí)總是左焊法 (右焊時(shí)焊縫成型很差, 表面發(fā)黑, 易產(chǎn)生未熔合缺陷),收弧時(shí)回焊接10 毫米左右以消除弧坑裂紋
5.2. 立焊時(shí)總是立向上焊
5.3. 自動(dòng)焊時(shí)焊槍與焊縫軸線(xiàn)在行走方向 (無(wú)論左右) 成95-100度角。


總之, MIG 焊鋁合金比焊一般鋼材難一些, 但是如果準備充分, 材料設備匹配, 操作方法得當, 就可以得到很好的效果。

4043是含硅5%的鋁硅合金焊絲，常用作除鋁鎂合金以外的鋁合金工件和鑄件的氬弧焊及氣焊時(shí)的填充材料。是一種通用的鋁合金焊接用焊絲。
4043具有：流動(dòng)性好，抗熱裂能力強，但延展性不足、塑性和耐蝕性低的特點(diǎn)。
4043：可廣泛用于船舶、機車(chē)、化工、建筑模具、食品、運動(dòng)器材、模具、家具、容器、集裝箱等行業(yè)。
常見(jiàn)的6系合金比如6061、6063母材即可用ER4043來(lái)焊接，它在陽(yáng)氧化處理后的顏色為灰白色。

多功能電腦剝線(xiàn)機的明顯優(yōu)勢：
1、多功能高速電腦剝線(xiàn)機是以高速進(jìn)行線(xiàn)材料廠(chǎng)尺寸切斷、兩端剝皮、單端剝皮及半剝的自動(dòng)裁線(xiàn)機。
2、使用伺服馬達控制裁線(xiàn)、剝皮等動(dòng)作使裁出長(cháng)度更準確。
3、長(cháng)度變換及全剝、半剝采用按鍵方式設定，簡(jiǎn)易又快速。
4、剝皮長(cháng)充及切刀深度之變換采用微調旋轉方式、簡(jiǎn)易又快速。
5、速度可分為五段，可依據線(xiàn)材規格設定，使粗線(xiàn)、細線(xiàn)均可穩定生產(chǎn)。
6、各檢出標準有氣壓低下、氣缸卡住馬達異常、計數一致顯示等功能，異常時(shí)能自動(dòng)停機，并將檢出情況顯示于人機界面上，方便迅速排除故障，以減少停機時(shí)間。
7、特點(diǎn)為調整技術(shù)性少，壓線(xiàn)少，調整時(shí)間短，操作方便簡(jiǎn)便。
8、可搭配分線(xiàn)機，完成排線(xiàn)之分線(xiàn)、裁線(xiàn)及剝皮動(dòng)作，提高生產(chǎn)效率。
9、本機加工600mm長(cháng)線(xiàn)每分鐘可拉50次，是臺式1出2剝線(xiàn)機的4倍以上。

銅線(xiàn)拉絲機開(kāi)機前準備工作：
1、檢查各項油料是否正確，油料桶內油料有無(wú)達到要求，機臺各部分是否清潔，尤其要特別注意接近開(kāi)關(guān)是否清潔。
2、確認三相電源無(wú)相欠，電壓380V 50HZ。
3、電源線(xiàn)有無(wú)斷裂。
4、接地線(xiàn)是否正確接地。
5、伸線(xiàn)油型號是否正確，有無(wú)變質(zhì)，是否受到污染。
6、進(jìn)口線(xiàn)徑是否合格，材料是否為所要求的批次。
7、鐵軸的規格是否正確，有沒(méi)有毛邊等，平衡校正應合JIS6級標準。
8、鐵軸是否用扳手旋緊。
9、供線(xiàn)部分供給銅線(xiàn)是否順暢。
10、機器四周?chē)欠袂鍧?，無(wú)有臟污物。
11、檢查機器是否漏油、漏水等。
鋁合金的典型用途
5005 與3003合金相似，具有中等強度與良好的抗蝕性。用作導體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件。陽(yáng)極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并與6063合金的色調協(xié)調一致
5050 薄板可作為致冷機與冰箱的內襯板，汽車(chē)氣管、油管與農業(yè)灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線(xiàn)材等
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強度與中等的靜態(tài)強度，用于制造飛機油箱、油管，以及交通車(chē)輛、船舶的鈑金件，儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等
5056 鎂合金與電纜護套鉚釘、拉鏈、釘子等；包鋁的線(xiàn)材廣泛用于加工農業(yè)捕蟲(chóng)器罩，以及需要有高抗蝕性的其他場(chǎng)合
5083 用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場(chǎng)合，諸如艦艇、汽車(chē)和飛機板焊接件；需嚴格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設備、交通運輸設備、元件、裝甲等
5086 用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場(chǎng)合，例如艦艇、汽車(chē)、飛機、低溫設備、電視塔、鉆井裝置、運輸設備、零部件與甲板等
5154 焊接結構、儲槽、壓力容器、船舶結構與海上設施、運輸槽罐
5182 薄板用于加工易拉罐蓋，汽車(chē)車(chē)身板、操縱盤(pán)、加強件、托架等零部件
5252 用于制造有較高強度的裝飾件，如汽車(chē)等的裝飾性零部件。在陽(yáng)極氧化后具有光亮透明的氧化膜
5254 過(guò)氧化氫及其他化工產(chǎn)品容器
5356 焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲
5454 焊接結構，壓力容器，海洋設施管道
5456 裝甲板、高強度焊接結構、儲槽、壓力容器、船舶材料
5457 經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車(chē)及其他裝備的裝飾件
5652 過(guò)氧化氫及其他化工產(chǎn)品儲存容器
5657 經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車(chē)及其他裝備的裝飾件，但在任何情況下確保材料具有細的晶粒組織
5A02 飛機油箱與導管，焊絲，鉚釘，船舶結構件
5A03 中等強度焊接結構，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來(lái)代替5A02合金
5A05 焊接結構件，飛機蒙皮骨架
5A06 焊接結構，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機蒙皮骨部件
5A12 焊接結構件，甲板