鋁及鋁合金焊接方法？如何用弧焊接鋁合金？

鋁合金的鎢極弧焊

（tig 焊）也稱為鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊， 是利用鎢極與工件之間形成電 弧產(chǎn)生的大量熱量熔化待焊處，外加填充焊絲獲得牢固的焊接接頭。

弧焊焊鋁是利用其“陰極霧化”的特點(diǎn)，自行去除氧化膜。鎢極及 縫區(qū)域由噴嘴中噴出的惰性氣體屏蔽保護(hù)， 防止焊縫區(qū)和周圍空氣的 反應(yīng)。

tig 焊工藝適于焊接厚度小于 3 ㎜的薄板，工件變形明顯小于 氣焊和手弧焊。交流 tig 焊陰極具有去除氧化膜的清理作用，可以不 用熔劑，避免了焊后殘留熔劑、熔渣對接頭的腐蝕。接頭形式可以不 受限制，焊縫成形良好、表面光亮。氣流對焊接區(qū)的沖刷使接頭冷 21 卻加快， 改善了接頭的組織和性能， 適于全位置焊接。 由于不用熔劑， 焊前清理的要求比其他焊接方法嚴(yán)格。2）焊接工藝參數(shù)為了獲得優(yōu)良的焊縫成形及焊接質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)焊件的技術(shù)要求，合理地選定焊接工藝參數(shù)。

焊接鋁合金較適宜的工藝方法是交流 tig 焊和交流脈沖 tig 焊， 其次是直流反接 tig 焊。

通常，用交流焊接鋁合金時(shí)可在載流能力、 電弧可控性以及電弧清理作用等方面實(shí)現(xiàn)配合， 故大多數(shù)鋁合金 的 tig 焊都采用交流電源。采用直流正接（電極接負(fù)極）時(shí)，熱量產(chǎn) 生于工件表面，形成深熔透，對一定尺寸的電極可采用更大的焊接電 流。即使是厚截面也不需預(yù)熱，且母材幾乎不發(fā)生變形。雖然很少采 用直流反接（電極接正極）tig 焊方法來焊接鋁，但這種方法在連續(xù) 焊或補(bǔ)焊薄壁熱交換器、管道厚在 2.4 ㎜以下的類似組件時(shí)有熔深 淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優(yōu)點(diǎn)。而另一種則要硬一些（較容易送絲），它主要用于硬度和強(qiáng)度要求更高的焊接操作中。

1）鎢極 鎢的熔點(diǎn)是 340℃，是熔點(diǎn)zui高的金屬。鎢在高溫時(shí)有強(qiáng)烈的電 子發(fā)射能力，在鎢電極加入微量稀土元素釷、、鋯等的氧化物后， 電子逸出功顯著降低，載流能力明顯提高。鋁合金 tig 焊時(shí)，鎢極作 為電極主要起傳導(dǎo)電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。常用 鎢極材料分純鎢、釷鎢及鎢等。鋁合金手工TIG焊的主要工藝參數(shù)有電流種類、極性和電流大小、保護(hù)氣體流量、鎢極伸出長度、噴嘴至工件的距離等。

2）焊接工藝參數(shù) 為了獲得優(yōu)良的焊縫成形及焊接質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)焊件的技術(shù)要求， 合理地選定焊接工藝參數(shù)。

鋁合金手工 tig 焊的主要工藝參數(shù)有電流 種類、極性和電流大小、保護(hù)氣體流量、鎢極伸出長度、噴嘴至工件 的距離等。自動(dòng) tig 焊的工藝參數(shù)還包括電弧電壓（弧長） 、焊接速度及送絲速度等。

工藝參數(shù)是根據(jù)被焊材料和厚度，先確定鎢極直徑與形狀、焊 絲直徑、保護(hù)氣體及流量、噴嘴孔徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速 度，再根據(jù)實(shí)際焊接效果調(diào)整有關(guān)參數(shù)，直至符合使用要求為止。

鋁合金 tig 焊工藝參數(shù)的選用要點(diǎn)如下①噴嘴孔徑與保護(hù)氣體流量 鋁合金 tig 的噴嘴孔徑為 5～22 ㎜；保護(hù)氣體流量一般為 5～15l/min。

②鎢極伸出長度及噴嘴至工件的距離 鎢極伸出長度：對接焊縫 時(shí)一般為 5～6 ㎜，角焊縫時(shí)一般為 7～8 ㎜。噴嘴至工件的距離一般 取 10 ㎜左右為宜。

③焊接電流與焊接電壓 與板厚、接頭形式、焊接位置及焊工技 術(shù)水平有關(guān)。手工 tig 焊時(shí)，采用交流電源，焊接厚度小于 6 ㎜鋁合 金時(shí)，da焊接電流可根據(jù)電極直徑 d 按公式 i=（60～65）d 確定。 電弧電壓主要由弧長決定，通常使弧長近似等于鎢極直徑比較合理。產(chǎn)生原因：1)母材或焊絲材料表面有油污、氧化膜清理不干凈，或清理后未及時(shí)焊接。

④焊接速度 鋁合金 tig 焊時(shí)，為了減小變形，應(yīng)采用較快的焊 接速度。手工 tig 焊一般是焊工根據(jù)熔池大小、熔池形狀和兩側(cè)熔合 情況隨時(shí)調(diào)整焊接速度， 一般的焊接速度為 8～12m/h;自動(dòng) tig 焊時(shí)， 工藝參數(shù)設(shè)定之后，在焊接過程中焊接速度一般不變。

⑤焊絲直徑 呈正比關(guān)系。

交流電特點(diǎn)是負(fù)半波（工件為負(fù)）時(shí)，有陰極清理作用，正半 波（工件為正）時(shí)，鎢極因發(fā)熱量低，不容易熔化。為了獲得足夠的一般由板厚和焊接電流確定，焊絲直徑與兩者之間 熔深和防止咬邊、焊道過寬和隨之而來的熔深及焊縫外形失控，必須 維持短的電弧長度，電弧長度大約等于鎢極直徑。減少焊接變形的工藝措施（1）反變形發(fā)（2）利用裝配順訊和焊接順序控制焊接變形（3）熱調(diào)整法（4）對稱實(shí)焊法（5）剛性固定法（6）錘擊焊縫法其實(shí)這些里也包含了各種措施，想要了解更多，可百度搜索河南明星機(jī)械，在這里就不詳細(xì)說明了。

為了防止起弧處及收弧處產(chǎn)生裂紋缺陷，有時(shí)需要加引弧板和 熄弧板。當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒，鎢極端部被加熱到一定的溫度后，才能將 電弧移入焊接區(qū)。 鎢極脈沖惰性氣體保護(hù)焊擴(kuò)大了 tig 焊的應(yīng)用范圍，特別適用 于焊接精密零件。在焊接時(shí)，高脈沖提供大電流值，這是在留間隙的 根部焊接時(shí)為完成熔透所需的；采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┢鋵?shí)設(shè)計(jì)合理的焊接結(jié)構(gòu)，它包括了合理安排焊縫的位置，減少不必要的焊縫，合理選用焊縫形狀和尺寸等。低脈沖可冷卻熔池，這就可防止接頭 根部燒穿。脈沖作用還可以減少向母材的熱輸入，有利于薄鋁件的焊 接。交流鎢極脈沖弧焊有加熱速度快、溫度停留時(shí)間短、對熔池有 攪拌作用等優(yōu)點(diǎn)，焊接薄板、硬鋁可得到滿意的焊接接頭。交流鎢極 脈沖弧焊對仰焊、立焊、管子全位置焊、單面焊雙面成形，可以得 到較好的焊接效果。

焊接殘留在焊縫金屬中的非金屬雜質(zhì)稱為夾渣。鎢極因電流過大或與工件焊絲碰撞而使端頭熔化落入熔池，即產(chǎn)生夾鎢。

產(chǎn)生原因：

1) 焊前清理不徹底，焊絲熔化端嚴(yán)重氧化，產(chǎn)生夾渣。

2) 鎢極末端形狀與焊接參數(shù)選擇不當(dāng)，導(dǎo)致端頭燒損，產(chǎn)生夾鎢。

3) 焊絲與鎢極接觸和錯(cuò)用了氧化性氣體。

防止措施：

1) 可采用機(jī)械法及化學(xué)清洗法，清除坡口處及焊絲的氧化物及污垢；采用高頻脈沖引弧，焊絲熔化端始終處于保護(hù)區(qū)內(nèi)。

2) 焊接電流與鎢極端部形狀應(yīng)匹配。

3) 提高操作技能，避免焊絲與鎢極接觸，更新惰性氣體。

焊道內(nèi)外表面產(chǎn)生嚴(yán)重氧化產(chǎn)物。

1) 鎢極與噴嘴不同心。

2) 氣體保護(hù)效果差，氣體純度低，流量小。

3) 熔池溫度過高。

4) 鎢極外伸過長，電弧長度過大。

1) 調(diào)整鎢極與噴嘴的同心度。

2) 確保氣體純度，適當(dāng)增大氣體流量。

3) 適當(dāng)增加電流，提高焊接速度，及時(shí)填絲。

4) 鎢極外伸適當(dāng)縮短，電弧長度減小。

     斷定安裝空隙及定位焊距離

鋁合金施焊進(jìn)程中，鋁板受熱脹大，致使焊縫坡口空隙削減，焊前安裝空隙假如留得太小，焊接進(jìn)程中就會(huì)引起兩板的坡口堆疊，添加焊后板面不平度和變形量;相反，安裝空隙過大，則施焊艱難，并有燒穿的能夠。適宜的定位焊距離能保證所需的定位焊空隙，因而，選擇適宜的安裝空隙及定位焊距離，是削減變形的一項(xiàng)有用辦法。管件及焊絲的清理，焊絲及破口兩側(cè)50mm范圍內(nèi)表面用柄酮清洗干凈，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2小時(shí)內(nèi)焊接，清理好的焊絲放入未用的筒內(nèi)，必須在8小時(shí)內(nèi)用完，否則重新處理。