鋁合金焊接的特性：鋁及鋁合金具有導(dǎo)熱性強而熱容量大，線脹系數(shù)大，熔點低和高溫強度小等特點，焊接難度大，應(yīng)采取一定的措施，才能保證焊接質(zhì)量。進行焊接時，保持焊接電弧在厚鋼管上的停留時間為90%，并減少在薄金屬蓋上的停留時間。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℃，在焊接的時候，盡量保持焊槍電纜的筆直，以減少對較軟鋁絲的送絲約束。焊槍電纜線的彎曲會導(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)該遵循以下幾個準則，以避免不穩(wěn)定送絲和電弧問題，采用專為鋁設(shè)計的焊接電源及耗材。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)計的導(dǎo)電嘴；如果在焊接鋁時使用專為鋼線焊接設(shè)計的導(dǎo)電嘴，會導(dǎo)致過度回燒。

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。電弧燃燒會引起導(dǎo)電嘴磨損，這是個問題。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，有助于防止送絲。上述問題，大多數(shù)都會導(dǎo)致鋁線削峰，起因是糟糕的安裝以及驅(qū)動輥的錯誤設(shè)計。削峰產(chǎn)生后，會阻塞焊槍內(nèi)襯墊，限制金屬絲的自由流動。可以把專為鋁設(shè)計的U型槽驅(qū)動輥裝在送絲機里。V形槽驅(qū)動輥會把鋁線壓縮、變形，引起不穩(wěn)定的電弧狀態(tài)。

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

絕大多數(shù)的推拉式送絲機，有兩個襯墊：一個導(dǎo)管襯套，可以持續(xù)更長的時間，滑槍里一個頭管襯套，可以防止滑槍的快速磨損。定期更換這兩個襯墊，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

當氧通過空氣進入到氣體防護罩時，濕氣和污染物會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)生類似問題。

焊縫變色、發(fā)黑，使焊接效果看起來很糟糕，其實是個很容易避免的問題。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，焊工可以通過減小焊槍焊接的角度，來增加氣罩杯的大小，使氣杯靠近母材，使氣杯中的飛濺不能累積起來，并仔細地將電弧罩起。通常焊工在焊接鋼材時，會拖動焊槍?，F(xiàn)在，采用以某個角度推動的方式，焊接前先做電弧清潔。保持這個角度，持續(xù)清潔焊縫，降低發(fā)黑率。

鋁和鋁合金管焊接特點和方法

1.鋁合金由于重量輕、強度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好等特點而被廣泛地應(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

易氧化    鋁和氧的親和力很強。這就意味著可以在一個斜面邊緣，增加在焊縫沉積的填料金屬的量，產(chǎn)生一個不太可能開裂的復(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，對自然防腐有利，但它給焊接帶來了困難，這是由于氧化鋁的熔點(2050℃)遠遠超過了鋁的熔點(600℃左右)，比重約為鋁的1.4倍。在焊接過程中，會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，焊接時會促使焊縫生成氣孔。

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，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氫氣孔。平焊的操作要領(lǐng)1)開始時，傾斜角適當增大，當溫度升高時傾斜角相應(yīng)減少。鋁在液態(tài)時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程中，氫的溶解度急劇下降，此時析出大量過飽和氣體，氫氣來不及析出在焊縫金屬中形成氣孔。因此，在焊接鋁材時，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.由于沒有明顯的顏色變化，所以，不易判斷熔池的溫度。焊接時，常因溫度過高不易被察覺而導(dǎo)致燒穿或嚴重塌陷。

3、坡口加工采用機械加工法

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，無鈍邊，坡口角度70～75℃為宜。不同壁厚的對接焊應(yīng)有14O的過渡段。

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。

焊機的注意事項及其它

焊機必須是交流TIG焊機，具有陡降的外特性和足夠的電容量。對于剛性不大的低碳鋼和強度級別較低的低合金高強度鋼的一般結(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，焊機上電流、電壓表應(yīng)經(jīng)計量部門鑒定合格，焊機在使用前，先檢查接地是否完好，冷卻水路和氣路是否暢通，其各項功能須確保能正常工作。焊接場所應(yīng)保持清潔。除應(yīng)有防風、防雨雪設(shè)施外，還應(yīng)保證焊接時的相對濕度≤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：

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、強度高鋁及鋁合金的強度高。經(jīng)過一定程度的冷加工可強化基體強度,部分牌號的鋁合金還可以通過熱處理進行強化處理

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保護膜，能很好的保護基體不受腐蝕。通過人工陽極氧化和著色，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，焊接時可不必預(yù)熱與熱處理。但對于含碳量高、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)于鋁合金焊接或機械加工方面的知識可以與我們河南省獲嘉明星機械聯(lián)系，也可以關(guān)注我們下方的公眾號，我們會定期分享鋁合金焊接及機械加工方面的知識。