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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電弧焊， 是利用鎢極與工件之間形成電 弧產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，自行去除氧化膜。鎢極及 縫區域由噴嘴中噴出的惰性氣體屏蔽保護， 防止焊縫區和周圍空氣的 反應。

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。現將其生產技術介紹如下：一、原料配比（重量份）氧化鋅10，硫suan鋇10，氯化錫10，錫40，鋅20，鋁10，硫酸鋁鉀（明礬）少量。氣流對焊接區的沖刷使接頭冷 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格。

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可在載流能力、 電弧可控性以及電弧清理作用等方面實現配合， 故大多數鋁合金 的 tig 焊都采用交流電源。采用直流正接（電極接負極）時，熱量產 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。如果這樣的事發生了，將無法補救，焊接作業也會受很大的影響——你不得不購買另一捆焊絲。即使是厚截面也不需預熱，且母材幾乎不發生變形。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 焊或補焊薄壁熱交換器、管道厚在 2.4 ㎜以下的類似組件時有熔深 淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優點。

1）鎢極 鎢的熔點是 340℃，是熔點zui高的金屬。鎢在高溫時有強烈的電 子發射能力，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。這種工藝工人勞動強度大、生產效率低而且易產生焊接缺陷，當X射線檢測出內部焊縫缺陷時需用風銑刀銑開焊縫進行焊補并重新進行探傷，返修時間較長且浪費人力物力，影響生產進度，傳統的焊接工藝已難保焊接質量和大批量生產。鋁合金 tig 焊時，鎢極作 為電極主要起傳導電流、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。

2）焊接工藝參數 為了獲得優良的焊縫成形及焊接質量，應根據焊件的技術要求， 合理地選定焊接工藝參數。

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

工藝參數是根據被焊材料和厚度，先確定鎢極直徑與形狀、焊 絲直徑、保護氣體及流量、噴嘴孔徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速 度，再根據實際焊接效果調整有關參數，直至符合使用要求為止。

鋁合金 tig 焊工藝參數的選用要點如下①噴嘴孔徑與保護氣體流量 鋁合金 tig 的噴嘴孔徑為 5～22 ㎜；保護氣體流量一般為 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 時一般為 5～6 ㎜，角焊縫時一般為 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 術水平有關。手工 tig 焊時，采用交流電源，焊接厚度小于 6 ㎜鋁合 金時，da焊接電流可根據電極直徑 d 按公式 i=（60～65）d 確定。惰性氣體維護焊(TIG或MIG)辦法是使用最廣泛的鋁及鋁合金焊接辦法。 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。

④焊接速度 鋁合金 tig 焊時，為了減小變形，應采用較快的焊 接速度。手工 tig 焊一般是焊工根據熔池大小、熔池形狀和兩側熔合 情況隨時調整焊接速度， 一般的焊接速度為 8～12m/h;自動 tig 焊時， 工藝參數設定之后，在焊接過程中焊接速度一般不變。

⑤焊絲直徑 呈正比關系。

交流電特點是負半波（工件為負）時，有陰極清理作用，正半 波（工件為正）時，鎢極因發熱量低，不容易熔化。焊劑主要作用是去除氧化膜和其它一些雜質，使用時可用無水酒精調成糊狀或直接將焊劑粉放在坡口和兩側。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。

為了防止起弧處及收弧處產生裂紋缺陷，有時需要加引弧板和 熄弧板。當電弧穩定燃燒，鎢極端部被加熱到一定的溫度后，才能將 電弧移入焊接區。 鎢極脈沖惰性氣體保護焊擴大了 tig 焊的應用范圍，特別適用 于焊接精密零件。(4)檢查焊輪壓力是否合理，若壓力不夠，則會因接觸電阻過大，實際電流減小，雖然焊接控制器有恒電流控制模式，但電阻增大超過一定的范圍(一般為15％)，則會超出電流補償的極限，電流無法隨電阻的增加而相應增加，達不到設定的數值。在焊接時，高脈沖提供大電流值，這是在留間隙的 根部焊接時為完成熔透所需的；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、溫度停留時間短、對熔池有 攪拌作用等優點，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。

明星機械是一家集設計，制造，銷售，服務于一體的現代化科技型民營企業，擁有先進鋁合金焊接技術，對外承接各類機械加工和金屬焊接業務。公司擁有生產設備50多套，主要裝備有數控鏜銑床、數控剪板機、數控卷圓機、fv-3224立式加工中心、500t重型沖壓設備、時代焊接機器人、奧地利福尼斯焊機、芬蘭肯倍焊機、縱縫自動焊裝置、噴沙、拋丸表面處理裝置等先進設備。明星機械一、釬焊——定義：采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，低于母材熔化溫度，利用液態釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現連接焊件的焊接方法稱為釬焊（火焰、感應、爐中、浸漬、電子束、紅外線等）。配備sf6檢漏回收裝置，超聲波和x射線探傷裝置，以及水壓試驗設備。公司技術力量雄厚，擁有健全的質量管理體系，獲得iso9001：2008質量管理體系認證，憑借優異的產品質量，的服務精神，在市場上取得不凡的業績，獲得客戶廣泛認可和贊譽。

焊接用材料：

1.焊接用氣純度≥99.99%，lou點≤-55℃，并應符合GB/T4842或GB10624的規定。

當瓶裝氣的壓力≤0.5Mpa時不宜使用。（氣內含氮量≥0.04%，否則焊縫表面上會產生淡黃色或草綠色的及氣孔；含氧量≥0.03%，否則熔池表面上可發現密集的黑點、電弧不穩和飛濺較大；含水量≥0.07%，熔池將沸騰并焊縫內產生氣孔）。

2.手工鎢極弧焊電極采用鎢電極。

電極直徑應根據焊接電流大小來選擇（使用時一般比焊接電流所要求的規格大一號的鎢極），電極端部應為半球形（制作半球形方法：用比焊接電流所要求的規格大一號的鎢極，將端部磨成錐形，垂直夾持電極，用比所用鎢極要求的電流大20~30A的電流在試板上起弧并維持幾秒鐘，鎢極端頭即呈半球形。可以說，各種焊接方法都可以用于鋁合金焊接中，可是河南明星機械認為鋁及鋁合金對各種焊接辦法的適應性不一樣，各種焊接辦法有其各自的使用場合。如果鎢極被鋁污染，則必須重新打磨或更換鎢極；輕微污染時，可增大電流使電弧在試板燃燒一會，即能燒掉污染物）：

3.用MIG焊鋁合金時，由于鋁焊絲比較軟，為避免咬傷焊絲，送絲輪不允許用帶齒輪的送絲輪，不宜用推絲式；

送絲軟管不準用彈簧管而是用聚四氟乙烯或尼龍制品，不然由于磨削而污染或堵塞軟管。MIG通常用直流反極性。

4.焊劑主要作用是去除氧化膜和其它一些雜質，使用時可用無水酒精調成糊狀或直接將焊劑粉放在坡口和兩側。

當焊接角焊縫時應選用那些焊后容易清除熔渣的焊劑；鋁鎂合金用焊劑不宜含有鈉的組成物。

5.不同牌號的鋁材相焊時，當圖紙和工藝都沒有規定時，按耐腐蝕性能較好和強度級別較低的母材去選擇焊絲材料。