鋁型材的可焊接特性

鋁及其合金化學(xué)活潑性很強(qiáng)，表面易形成氧化膜，且多具有難熔性質(zhì)（如 Al2O3 的熔點(diǎn)約為 2050℃， MgO 的熔點(diǎn)約為 2500℃），加之鋁及其合金導(dǎo)熱性強(qiáng)，焊接時(shí)容易造成不熔合現(xiàn)象。 由于氧化膜密度同鋁的密度極其接近，所以也容易成為焊縫金屬的夾雜物。同時(shí)，氧化膜（特別是有 MgO 存在的不很致密的氧化膜）可以吸收較多的水分而常常成為形成焊縫氣孔的重要原因之一。此外，鋁及其合金的線脹系數(shù)大（約為鋼的 2 倍），導(dǎo)熱性又強(qiáng)（比鋼約大一倍多），焊接時(shí)容易產(chǎn)生翹曲變形。

鋁型材的焊接方法

鋁合金的焊接方法很多，但目前主要采用的說(shuō)TIG和MIG。

1）熔化極氬弧焊

  優(yōu)點(diǎn)：以焊絲為電極，電流比較大，電弧功率大，熱量集中，焊接速度快，生產(chǎn)效率高?？珊附雍穸葹樾∮?0mm。

  缺點(diǎn)：焊絲直徑受送絲系統(tǒng)的限制，且焊縫的氣孔敏感性較大。

2）手工鎢極氬弧焊

  優(yōu)點(diǎn)：熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫金屬致密，焊接接頭的強(qiáng)度和塑性較高，接頭質(zhì)量較優(yōu)，可焊接的板厚度為1mm~20mm，是焊接鋁和鋁合金的普通的方法。

  缺點(diǎn)：此方法不宜在露天操作。

3）氣焊

  氣焊的熱功率比電弧焊低，熱量分散，因而焊件變形大，生產(chǎn)效率低。且焊縫金屬晶粒粗大，組織疏松，容器產(chǎn)生夾渣。實(shí)際上被氬焊所取代。

4）焊條電弧焊

  焊條電弧焊的接頭質(zhì)量較差，工業(yè)中應(yīng)用較少，主要用于焊補(bǔ)。

5）熔化極脈沖鎢極氬弧焊

  焊接電流小，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍廣，焊件變形小，適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

  等離子弧焊、真空電子束焊、激光焊、電阻焊等。

TIG和MIG的焊接工藝

熔化極氬弧焊 (MIG焊)

  熔化極氬弧焊（分為自動(dòng)及半自動(dòng)）適用于中等厚度、大厚度鋁及鋁合金板材的焊接，焊接時(shí)采用直流反接。采用該方法焊接時(shí)焊接速度快，焊接接頭熱影響區(qū)和焊件的變形量小。焊前焊件不必預(yù)熱，例如厚度達(dá)30mm的鋁板僅需正、反面各焊接一層。

  自動(dòng)熔化極氬弧焊時(shí)，氣孔的敏感性較大，這與焊絲直徑有明顯關(guān)系，為此，常選用粗的焊絲及較大的焊接電流值，焊絲直徑越粗，焊絲的比表面積就越小，反之，越大。用細(xì)焊絲焊接時(shí)，由鋁絲表面帶入熔池的氧化膜及表面吸附水等雜質(zhì)的數(shù)量要高于粗絲焊，因此容易產(chǎn)生氣孔缺欠。6mm的鋁板對(duì)接焊時(shí)開I形坡口，間隙小于0.5mm，厚度大于8mm的鋁板，需加工成V形坡口。

手工鎢極氬弧焊 （TIG焊） 

  手工鎢極氬弧焊時(shí)，采用交流電源，利用“陰極破碎作用”清除焊接部位表面上的氧化膜。氬氣的純度需大于99.99%，含氮量小于0.04%、含氧量小于0.03%、水分小于0.07%，當(dāng)?shù)獨(dú)獬^標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，焊縫表面會(huì)產(chǎn)生淡黃色或草綠色的化合物（氮化物）及氣孔，給焊工的操作帶來(lái)困難；而且當(dāng)氧氣過量時(shí)，在熔池表面上還會(huì)出現(xiàn)密集的黑點(diǎn)，使電弧不穩(wěn)定，飛濺較大，水分會(huì)導(dǎo)致熔池沸騰，并形成氣孔。

 (a)大于3mm厚的焊件需加工成V形坡口，厚度超過14mm的焊件宜開雙V形坡口，厚度超過3mm的管子也應(yīng)加工成V形坡口。

 (b)組對(duì)方式通常有不留間隙、留間隙加墊板和較大間隙（對(duì)弧焊)。鎢極端部通常燒結(jié)成球珠形以利于電弧穩(wěn)定燃燒。

 (c)板厚超過10mm的焊件焊接時(shí)或重要結(jié)構(gòu)定位焊時(shí)，應(yīng)采取預(yù)熱措施。預(yù)熱溫度的選擇主要取決于焊件大小及焊縫金屬的冷卻速度。板材愈厚，預(yù)熱溫度愈高。一般預(yù)熱溫度控制在200～250℃。多層焊時(shí)，要保證層間溫度不低于預(yù)熱溫度。

鋁型材的焊接方式多樣，且各有優(yōu)缺點(diǎn)，選擇焊接方法時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際要求，和公司實(shí)際情況來(lái)考慮。