（Aluminum alloy welding） 鋁合金焊接 （Aluminum alloy welding） 製作人：楊文逸 徐恝楠 張楹 班級：機械陸生研修班

目錄 鋁合金概述 鋁合金的分類 焊接材料的選擇 焊接方法 鋁合金焊接加工效果圖 鋁合金的焊接特點 鋁合金材料在焊接過程中的焊接難點 焊接鋁合金的注意事項 鋁合金焊接的缺陷分析 十、鋁合金焊接的應用

一.鋁合金概述 鋁合金由於重量輕、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用於各種焊接結構產品中,採用鋁合金代替鋼板材料焊接,結構重量可減輕50 %以上。 因此，鋁及鋁合金除廣泛的應用於航空、航太和電工等領域外， 同時還越來越多的應用於石油化學工業。 主要焊接工藝為MIG焊和TIG焊.其母材、焊絲、保護氣體、焊接設備。

母材和焊絲的主要化學成分

二.鋁合金的分類 可熱處理合金 不可熱處理合金 該類合金是通過加工強化和固溶強化來獲得所需要的強度，通常的固溶強化元素有Mg和Mn，主要有1xxx、3xxx、5xxx系列的合金中。 不可熱處理合金 材料的強度和硬度依靠合金成分和熱處理（固溶處理和淬火+自然或人工時效處理生成的細小彌散相強化）獲得。主要的合金元素主要存在於2xxx、6xxx、7xxx和8xxx系列合金中。

鋁與鋁合金牌號的分類 L——純鋁（L1~L2） LF 防銹鋁(Al-Mn、Al-Mg)(LF1~LF7、LF10、LF11、LF21) LT 特殊鋁（Al-Si）(LT1) LD 鍛鋁（LD1、 LD2 、LD5~LD10） LY 硬鋁 （LY1、 LY2） LC 超硬鋁（LC2 、LC4）

三.焊接材料的选择 鋁及鋁合金的焊接材料包括電焊條、焊絲、焊劑、電極和保護氣體。 1.焊絲 焊絲分為電焊絲及焊絲兩個類別。 按美國國標，焊絲分為電極絲（代號E）及填充絲（代號R）和電極絲、填充絲兩者兼用（ER） 2.焊接材料選用原則 焊接時生成焊接裂紋的傾向低 焊接時生成焊縫氣孔的傾向低 焊縫及焊接接頭的力學性能（強度、延性）好 焊縫及焊接接頭在使用環境條件下的耐腐蝕性好 焊縫金屬表面顏色與母材表面顏色能相互匹配 焊絲的性能表現及其適用性需與其預定用途聯繫起來，以便針對不同的材料和主要的性能要求來選擇焊絲

四、焊接方法 1、氣焊 氣焊的熱功率比電弧焊低，熱分散，因而焊件變形大，生產效率低。且焊縫金屬晶粒粗大，組織疏鬆，容器產生夾渣。實際上被氬焊所取代。 2、焊條電弧焊 焊條電弧焊的接頭品質較差，工業中應用較少，主要用於焊補。 3、手工鎢極氬弧焊 優點：熱量比較集中，電弧燃燒穩定，焊縫金屬緻密，焊接接頭的強度和塑性較高，接頭品質較優，可焊接的板厚度為1mm~20mm，是焊接鋁及鋁合金最普通的方法。 缺點：此方法不宜在露天操作。

4、熔化极氩弧焊 优点：以焊丝为电极，电流比较大，电弧功率大，热量集中，焊接速度快，生产效率高。可焊接厚度为小于50mm。 缺点：焊丝直径受送丝系统的限制，且焊缝的气孔敏感性较大。 5、熔化极脉冲钨极氩弧焊 焊接电流小，参数调节范围广，焊件变形小，适用于薄板焊和全位置焊。常用于2~12mm 6、其它不常用的焊接方法 等离子弧焊、真空电子束焊、激光焊、电阻焊等。

五、鋁合金焊接加工效果圖

六.鋁合金的焊接特點 鋁在空氣中極易氧化，生成的氧化鋁熔點高，非常穩定，不易去除 鋁合金導熱率和比熱大 無磁性 成形型好 低溫性能好

MIG/MAG 焊接原理图 MIG/MAG 焊接原理图 MIG焊接原理图 1- 母材2-电弧 3-焊缝 4-套筒 5-保护气体 6-导电嘴 7-焊丝 8-送丝轮

鋁及鋁合金焊接時常見的坡口形式  

七、铝合金材料在焊接过程中的焊接难点 ①铝合金焊接接头软化严重,强度系数低,这也是阻碍铝合金应用的最大障碍; ②铝合金表面易产生难熔的氧化膜(Al2O3 其熔点为 2060 ℃) ,这就需要采用大功率密度的焊接工艺; ③铝合金焊接容易产生气孔; ④铝合金焊接易产生热裂纹; ⑤线膨胀系数大,易产生焊接变形; ⑥铝合金热导率大(约为钢的 4 倍) ,相同焊接速度下,热输入要比焊接钢材大 2～4 倍。

八、焊接铝合金的注意事项 （1）焊接铝合金前先要清理铝合金表面，不能有油污，尘埃等 （2）焊丝的选择要尽量接近母材，选择铝硅或铝镁焊丝要根据焊缝要求决定。 （3）在板材较厚时有必要对板材进行预热，以防止由于预热不够造成焊不透，在收弧时要以小电流收弧填坑 （4）最好用双脉冲 （5）进行钨极氩弧焊时要采用交直流氩弧焊机，焊接电流在正负间切换，当钨极处于正极用来清理铝材表面氧化模，处于负极时进行焊接 （6）焊接规范要根据板材厚度和焊缝要求设定 （7）MIG 焊接要用铝专用送丝轮，使用特氟龙导丝管，不产生铝屑 （8）焊枪电缆长度不要过长。

（1）外部缺陷位於焊縫外表面：表面氣孔、裂紋、咬邊、未焊透和燒穿等 （2）內部缺陷位於焊縫內部：內部氣孔、裂紋、夾渣及未融合等 九、鋁合金焊接的缺陷分析 （1）外部缺陷位於焊縫外表面：表面氣孔、裂紋、咬邊、未焊透和燒穿等 （2）內部缺陷位於焊縫內部：內部氣孔、裂紋、夾渣及未融合等

鋁合金接頭的導電性、耐蝕性下降 原因是鑄造組織的形成和合金元素的污染

十、鋁合金焊接的應用：（特性，焊接方法）分析 （1）軌道車輛工程 （2）鋁合金門窗 （3）鋁合金螺旋焊管 （4）機電設備 （5）曬衣架等 （6）鋁合金金屬連接

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