ml铝合金5083陶瓷衬垫MIG焊焊接工艺讲课稿
船用5083铝合金的MIG焊接工艺研究及缺陷预防
３ 如何防止铝 合金焊 接缺 陷 ３ ． １ 焊接缺陷产生原因分析
铝合金焊接过程出现 ， 如根部焊接时部分金属被氧化， 表面出现塌 陷凹坑 ， 焊 缝成形不好， 工件变形 ， 焊缝末端 烧瘤及 凹坑 等缺陷。这都 １ ． １ 焊接材料 是 因为铝 合金材料具 有熔点低 （ ６ ５ ０ Ｅ）、 易氧化 、 导热快 ， 这 些特点造 焊接 所采用 的母材 为上 层建筑 所用材 料牌号 为： ５ ０ ８ ３ 一Ｈ３ ２ １ 铝 成的 ， 只有了解了这些特点， 并 采取相应措施 才能最大限度避免缺陷产 合金， 厚度６ ａｍ； ｒ 焊 丝所 用的材 料为 Ｉ ＮＤＡＬ ｃＯＡＬ ＬＯＹＳ Ｉ Ａ５ １ ８ ３ 生。 １ ． ２ ｍｍ铝 合金 焊 丝 。 ３ ． ２ 减少焊接缺 陷的措施 １ ． ２ 焊前准备 可以用适 当调 整焊接工艺， 加 强保护措施， 增加焊接夹具等来提 高 １ ． ２ ． １ 坡 ｕ加 工 焊接质量 ， 避 免缺 陷的产生 。 所 用 的焊 接材 料 为 ５ ０ ８ ３ 一Ｈ３ ２ １ 铝合金 ， 厚度 ６ ｍｍ， 由于 板 比较 薄 （ １ ） 调 整焊接方 法及工艺 。 为了提高根部焊 接质量， 根 部可以采 选用 坡 口为Ｖ型 ， 单边２ ７ ． ５ 。 。 取Ｔ Ｉ Ｇ进行 焊接，（ 焊接工艺参 数为： 选用交流电源 ， 焊接 电流５ ５ Ａ， 气体 １ ． ２ ． ２ 焊 前 清理 流量 为１ ５ Ｌ ／ ａｉ ｒ ｎ ， 钨 极的直径为２． ０ ａｍ， ｒ 焊 丝直径２ ． ０ ａｍ） ｒ 来避免使 用 首先 ， 工件清理 ， 坡 口两侧不小 于５ ０ ａｍ范 围及坡 口内部（ ｒ 如果加 ＭＩ Ｇ焊接坡 口根部 时， 容易造成金属氧化、焊缝成型不均、 焊缝表 面塌 装加 强板 ， 加强板也 应清理 ） 的表面应 用机械法 清理 至露 出金属光泽 陷等现象， 为保证焊缝背面成型防止金属氧化， 可以在焊缝背面涂覆焊 并用丙 酮等有机溶 液除去 表面油污 ； 焊 丝清 理 ， 由于所用焊 丝比较细 剂 。 （ １ ． ２ ａｍ） ｒ 如果表面有氧化膜或油污 ， 可用化学法除去 焊丝表面氧化 （ ２ ）采取防变形措施 。 为防止铝合金在焊接 时产生的焊接变形 ， 待 工件 焊 接 膜及油污 ， 本 次试验采用的焊 丝是真空包装 ， 且第一次打开 ， 经检查后 也可 利 用 具 有 变 形 约 束功 能 的焊 接 工 装 来对 工件 进 行 限制 ， 发现焊 丝符合使用要求便直接使用了； 由于铝 合金氧化快， 本次试 验在 完成冷却后再取下工装。 工 件 清 理后 的及 时 完 成 了施 焊 。 ４ 结 论 １ ． ２ ． ３ 加 强板 安 装 ＭＩ Ｇ焊接５ ０ ８ ３ 铝合金， 较ＴＩ Ｇ焊有更高的效率 ， 要取得较好焊缝质 由于铝合金在 ＭＩ Ｇ 焊 时热输入较Ｔ Ｉ Ｇ焊时大 ， 金属熔化量大， 熔敷 量， 和美观外观， 必须采用合理的焊接工艺参数 。 在进行焊缝根部焊接 金属流动性 好， 且铝合金散 热快， 易引起 熔池塌陷， 坡 口底部焊 缝应 加 时， 如果焊缝 背面不采取保护措施， 金属表面的氧化 就较严重， 焊缝成 装 表 面 加 出半 圆弧槽 的 加 强 板 ， 。 形就 较 差 ， 所 以焊 缝 背面 必 须 采取 相应 的 保 护 措施 ， 本 次 试 验 在 工件 的 １ ． ３ 焊接参数及设备 背面涂覆焊剂， 加 强 对工 件 的 背 面 保 护 ， 效 果 很 好。由 于 铝 合 金 板 的 收 焊 接设 备采用 林肯公司生 产的 数字焊 机 ， 型号 为Ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｃ Ｃ Ｖ 缩 较大 ， 反变形较大 难以控制 ， 在板 板对接平焊 时， 要 采 取合 理 的 焊 ５ ０ ０ ， 焊接工艺参数见表１ 。 接反变形角度。 如果要进一步 防止变形提 高焊接质量， 可采用专用焊接 工 装 来 防 止 工件 的 变 形 。 表 １ 焊接 参 数 焊 接 焊 接 焊 材 直 电 流 电压 速 度 气体 流 量 层 数 方 法 径 根部 ＭＩ Ｇ 中１ ． ２ ９ ０ －１ ０ ０ １ ８ — ２ Ｏ ３ ０ ０ － ３ ４ ０ Ａｒ １ Ｏ — ｌ ５ Ｌ ／ ｍｉ ｎ 参考文献 填充 ＭＩ Ｇ 中１ ． ２ ９ ５ 一ｌ １ ０ １ ９ — ２ １ ３ ０ ０ － ３ ４ ０ Ａｒ １ ０ － １ ５ Ｌ ／ ａｉ ｒ ｎ 【 １ 】 张社奇， 吴才． 铝合金座椅底架机器人Ｍ ｌ Ｇ 焊工艺【 Ｊ 】 ． 焊接技术 ， ２ ０ ０ ９
车载油罐用5083铝合金焊接技术研究(全文)
车载油罐用5083铝合金焊接技术研究bstrct: Strengthen mechnism nd welding properties of 5083 luminum lloy re nlyzed in the rticle, nd pproprite welding technologies re mked in ccordnce with chricteristics of vehicle crry oil tnk.Key words：oil tnk;5083 luminum lloy;Welding technologyXX：1 前言近年来，在欧美发达GJ，运加油车上大量了采纳铝合金罐体。
而在我国通常使用钢质罐体，由于钢的密度约为铝合金密度的三倍，罐体自重很大，使得运输成本大大提高。
为了提高油料的运输效率，车载铝合金罐体的应用越来越得到各厂家的重视，5083铝合金在罐体制造上有广泛的应用。
由于铝合金焊接性较差，因此车载铝合金油罐制造的关键在于如何保证焊接质量。
2 5083铝合金强化机理5083铝合金是1-Mg系合金中具有中等强度的不可热处理强化铝合金，Mg和Mn是其主要合金元素。
镁元素起主要强化作用，具有一定的固溶强化作用，合金的主要强化相为β(Mg2l3)相。
随着镁含量的增加，合金中β相也随着增加。
因为β相在共晶组织中呈骨骼状，硬度较大，β相的增加必定导致合金强度升高。
每增加1％的Mg，抗拉强度就提高3O～35N／mm2，镁含量对屈服强度影响最大，镁含量每增加0.3％，屈服强度分别提高17.5MP。
当镁含量低于4％时，合金的抗拉强度低于250MN／mm2，当镁含量位于4～5％之间，合金的抗拉强度可以达到250～280MN／mm2。
l—Mg系合金中添加锰，能够起到补充强化的作用，每增加0.1％Mn，抗拉强度就提高5-7MP，比等量的镁效果更好。
另外，合金中加入锰还可以降低热裂纹倾向，使β(Mg5l8)相均匀沉淀，改善合金的抗腐蚀性能和焊接性能。
MIG焊接篇(中文)
焊接基础知识培训教材MIG 焊接篇铝不锈钢株式会社DAIHEN(OTC)焊机新干线车厢内部的MIG 焊接 不锈钢容器的MIG 焊接株式会社DAIHEN(OTC)焊机焊接基础知识培训教材由以下各篇组成：DAIHEN(OTC)MIG焊接讲座教材目录1．MIG焊接原理 1 1-1序言 11-2MIG焊接原理 2 2．MIG焊接的主要特点 2 3．MIG焊接现象 3 3-1溶滴过渡现象 33-1-1射流过渡 43-1-2大滴状过渡 43-1-3短路过渡 43-1-4复合过渡(亚射流过渡) 53-1-5适应的溶滴过渡方式 5 3-2脉冲MTG焊接 63-3溶滴过渡与溶深的形状 63-4清洁作用7 4．MIG焊机8 4-1MIG焊接电源8-94-2逆变控制及模糊控制方式的MIG焊机的特点9-114-3MIG焊机的主要构成以及作用11 4-3-1MIG焊机的构成114-3-2焊枪124-3-3送丝装置12-13 5．影响MIG焊接结果的主要原因13 5-1焊接电流145-2电弧电压155-3焊接速度165-4焊枪的操作17 6．MIG焊接材料18 6-1铝及其合金186-2不锈钢196-3铜及铜合金20 7．有关MIG焊接的主要用语及解说21-231.MIG 焊接原理1-1序言MIG 焊接是“Metal Inert Gas Welding ”的简称。
1948年开发成功了利用基本与母材同一材料的焊丝作电极的MIG 焊接法。
在日本大阪变压器公司最先进行MIG 焊机的开发，从1956年以“SIGMA Shield Inert Gas Metal Arc ”的名称进行销售以来，其MIG 焊机得到了广泛的应用。
在此以后，大阪变压器公司开发了特种的脉冲电弧焊接法，从1965年销售了以“PULSE AUTO ”的名称受到青睐的MIG 焊机以来，从顾客处得到了买MIG 焊机要到大阪变压器的好评。
并保持其不动地位至今。
1-2 MIG 焊接的原理MIG 焊接的基本原理与CO2/MAG 焊接一样，所不同的是作为保护气体MIG 焊接时所用的保护气体为氩气等惰性气体。
第六章 MIG焊
c）送丝速度增加，等熔化曲线 向右上方移动；送丝速度减 小，等熔化曲线向左下方移 动。
d）焊丝干伸长增加，等熔化曲 线向左移动，说明 ki 值在增 大；反之，等熔化曲线向右 移动，ki 值在减小。
e）焊丝直径减小或焊丝材料电 阻率增大，将使 ki 值增大， 等熔化曲线位置向左移动： 反之向右移动。
1、射滴过渡
电导率及热导率较大的铝和铜焊丝的MIG焊，其过渡熔 滴尺寸接近于焊丝直径，一滴一滴呈规则形态，过渡频度在 每秒100—200次左右，把这种过渡称作射滴过渡。
实现熔滴从粗滴过渡到射滴过渡转变的临界电流称作 射滴过渡临界电流。
钢质焊丝MIG焊射滴过渡的规范区间很窄，在形成射 滴后马上转变为射流，因此也认为钢质焊丝恒定直流MIG 焊不存在射滴过渡。但在脉冲MIG焊中通过脉冲参数控制 也会出现射滴过渡，这正是脉冲MIG/MAG焊中所力求实 现的过渡形式。
在射流过渡形成过程中，会产生一种“跳弧”现象，即 电 弧从熔滴的下部突然跃过熔滴缩颈部位，跳到缩颈上部，形 成对下部液滴金属的大面积覆盖，此时等离子气流突然增 强，对焊丝前端金属有强烈的摩擦作用，将液态金属削成铅 笔形，细小熔滴从尖端一个接一个的射入熔池。
电弧发生跳弧时的下限电 流称为射流过渡的临界电流。 其值与焊丝材质、直径、干伸 长、保护气成分等因素有关。
I，并随电弧电压 U 的减小（弧长的缩短）而增加。即 可用下式表达：
式中，ki 为熔化速度随焊接电流变化的系数，其值 取决于焊丝电阻率、焊丝直径、干伸长及焊接电流数值， 单位为cm／（s.A）；ku 为熔化速度随电弧电压变化的系 数，其值取决于弧柱电场强度、弧长的数值，单位为cm／ （s·v）。
如果焊丝等速送进，则弧长稳定时送丝速度 vf 等于焊丝熔 化速度 vm。因此得到：
5083铝合金焊接缺陷产生机理及预防措施
5083铝合金焊接缺陷产生机理及预防措施摘要：对建设工程中的5083型铝合金管线及设备进行TIG焊时，发现焊缝中存在气孔、裂纹和夹杂等缺陷，并对其进行了分析。
在化工企业中，如果出现多处焊接缺陷或多处修补，不但无法满足生产要求，还会给化工企业的安全生产带来很大的隐患。
通过对5083铝合金制造过程中出现的TIG焊缺陷进行了分析和归纳，并根据这些原因提出了一些防治方法，从而使5083铝合金的焊接缺陷得到了较好的控制，使其一次合格率得到了很大的提升，为今后进一步提升5083铝合金的焊接质量奠定了基础。
关键词:5083铝合金;焊接缺陷;产生机理;预防措施15083铝合金相关概要5083铝合金具有较高的强度。
它是一种未经过热处理的铝合金，其组成以铁为主。
改善其综合性能的途径有两种：加工强化与微合金化。
5083铝合金有许多优良的性能，其中最突出的就是它的塑性、耐蚀性和可焊性。
由于5083铝合金具有以上特点，因此被广泛应用于船舶、航空、汽车等钣金件的制造。
众多学者认为，采用铝合金进行结构设计与建造，是一种更具科学性、先进性和经济性的新型结构。
尤其是在国外，一些先进国家已经研制出了一批全铝船，全铝车，全铝车，对现代交通事业的发展起到了很大的作用为了保证5083铝合金的焊接质量，必须尽快掌握其焊接工艺，为其在造船业中的应用打下良好的基础。
25083铝合金焊接缺陷的影响铝合金焊缝存在气孔、未焊透、夹杂等缺陷。
对铝合金来说，焊缝补强产生的应力集中是导致焊缝疲劳失效的主要原因。
在进行焊接补强的过程中，焊缝中产生的缺陷是最显著的，也是最显著的缺陷。
（1）孔隙度对实验结果的影响。
通过对含补强的铝合金焊接头进行了实验，结果表明，细小的孔洞对其疲劳破坏作用不大。
通过对一种直径为0.8mm的单孔节点的试验表明，该节点的疲劳破坏特征与普通钢筋相同。
当孔径在1.2~1.8mm范围内依次串行且超出试件宽度75%以上时，孔隙效应大于焊缝轮廓效应，破坏起始于孔洞缺陷。
船用5083铝合金TIG焊工艺研究
及 铝 合 金 具 有 区别 于钢 铁 等 其 他 金 属 的焊 接 特
点：
１ ）铝 及 铝 合 金 极 易 与 空 气 中的 氧 结 合 生成
致密 的熔 点（ｏｏｃ）￣ 的 Ａ１ 氧 化膜 。 ２ ５ ＇ ８高 ２ ０３ 焊接 时 阻碍 金属 间的 良好熔 合 ，并容 易在 熔敷 金 属 中造
图 １ 氢在铝 中的溶解度
铝 及 铝合 金 中常见 的焊 接裂 纹 属于 热裂 纹 。，
热裂 纹 多产生 于接 近 固相 线 的高温 下 ，沿 晶界分
作 者 简介 ：宫 博（９４ ） １８ － ，男 ，助理 工程 师 ，硕士 ，主 要从 事金 属材 料焊 接结 构方 面的研 究 。
机电技术
布 ；有 时也 可能在 低 于 固相 线 的温度 下 ，沿 多边
形化 边 界形成 。热裂纹 主 要是 由晶界上 的合 金元
２１ 年８ ０２ 月
两种 特征 形 式 ：结 晶裂纹 和液 化裂 纹 。与 热处 理 不 可强化 铝合 金相 比较 ，热处 理 强化铝 合金 更 容 易出现近 缝 区液 化裂 纹 。Ａ — Ｉ Ｍｇ合 金属 于 热处 理 不可 强化 铝合金 ，其 焊接 裂纹 多为 结 晶裂纹 。 当
热 处 理 强 化 铝 合 金 从 固态 到液 态 无 同 素 异 构 转
变 ，在无 其他 细化 晶粒 措施 的情 况 下 易形成 较大 的 晶粒 。 同时 ，在 焊接 热循 环 的作 用下 ，热 影响 区性 能 的变化 、焊 材 中元 素 的烧 损及 母材 与 焊缝 成 分 的差 异等 因素 ， 导致 接头 的耐 蚀性低 于 母材 。 加 之 咬边 、气 孔 、夹渣 、未焊透 等焊 接缺 陷破 坏 接 头 表面 氧化 膜 的连续 性 ，减 小缺 陷处焊 缝 金属 的耐 蚀有 效厚 度 。接触 电解 质 时 ，缺 陷处 的腐 蚀
5083铝合金激光-MIG复合单面焊双面成形打底焊工艺优化
5083铝合金激光-MIG复合单面焊双面成形打底焊工艺优化毕学松;侯艳喜;尚鹏;杜江【期刊名称】《机械工程材料》【年(卷),期】2024(48)3【摘要】采用激光-熔化极惰性气体保护电弧(MIG)复合焊对5083铝合金板进行打底焊,以模拟铝合金罐体单面成形对接焊缝,研究了激光束摆动方式(不摆动、直线摆动、圆形摆动、方形摆动)、激光功率(2.5~4.0 kW)、组对间隙(0,1 mm)和错边(0,1 mm)对焊缝成形质量的影响,并分析了优化工艺下接头的力学性能。
结果表明:在3.0 kW激光功率下,当激光束不摆动时,焊缝背面不连续并伴有凹坑,当激光束直线摆动时,焊缝内部存在大量气孔;在圆形激光束摆动模式下,当激光功率为2.5 kW 时,焊缝背面未形成连续的全熔透焊缝,当激光功率为4.0 kW时,焊缝出现严重的下塌现象。
3.0~3.5 kW激光功率以及圆形或方形激光束摆动模式能够实现单面焊背面自由成形,且焊缝成形良好,在不同组对间隙和错边条件下表现出较强的适应性;在激光功率为3.0 kW、激光束摆动模式为圆形摆动的优化工艺下,焊接接头抗拉强度达到母材的90%,正弯和背弯后接头中均未出现裂纹和其他开口缺陷,满足工程应用要求。
【总页数】7页(P43-49)【作者】毕学松;侯艳喜;尚鹏;杜江【作者单位】唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司;河北省焊接自动化装备系统技术创新中心【正文语种】中文【中图分类】TG456.7【相关文献】1.浅析单面焊双面成形打底焊的基本操作2.板对接立位单面焊双面成形打底焊技巧3.T型接头激光-MAG复合焊单面焊双面成形工艺4.浅析单面焊双面成形打底焊的基本操作5.船用5083铝合金激光-MIG复合焊焊接工艺研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MIG焊
电弧电压主要影响熔滴过 渡形式及焊缝成形。短路过渡 的电弧电压较低，喷射过渡的 电弧电压相对较高。
知识点三
MIG焊的焊接工艺
4、焊接速度 焊接速度要与焊接电流匹配，尤其是自动焊时更应如此。 铝合金焊接一般用较快的焊接速度，半自动焊常在5～ 60m/h之间，自动焊约在25～150m/h之间。 5、MIG焊所需的气体流量 通常在30～60L/min， 喷嘴孔径φ20mm， 同时要注意焊丝的伸出长 度对保护效果、电弧稳定 性和焊缝成形的影响。
知识点三
MIG焊的焊接工艺
总结： MIG焊工艺参数选择的一般方法：板厚→Φ ，然后，熔滴过 渡形式→I，最后根据I配以合适的U、V及气体流量。 另外，对铝合金的MIG焊： 1. 坡口：角度可大至90°,Al、Cu的导热性好，要留足够的 钝边； 2. 焊前清理：MIG焊对杂质非常敏感，对工件、焊丝均应进 行严格的焊前清理并尽可能选用粗焊丝、用双主动轮送丝。 3、建议尽量选用带脉冲的焊机，用脉冲电流焊接，若需单面 焊双面成形时更应如此，并建议用衬垫或双脉冲焊接，注意 背面保护。
知识点二
MAG焊的焊接工艺
二、工艺及参数选择
MAG焊主要适用于碳钢、合金钢和不锈钢等黑色金 属的焊接。
1、焊前准备
坡口： 参照GB/T985-1988《气焊、焊条电弧焊及气体 保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》来选定。 焊前清理：常规 选材：常规
知识点二
MAG焊的焊接工艺
2、工艺参数 内容：与MIG焊相似，但应着重考虑熔滴过 渡形式。 选择的一般方法：材质、厚度、层次、位置 → →气体成分和配比、Φ、Ｉ、过渡形式←← Ｕ、气流量。 对有专家系统的焊机，可以直接用专家系 统推荐的参数或在此基础上结合经验或工艺评 定试验作适当修正
MIG 焊接铝材技术
MIG 焊接铝材：重要问题和最佳实践铝，尤其是薄规格铝，提出了一些独特的焊接挑战。
对于许多人来说，GTAW 是首选工艺，但GMAW 提供了一些明显的好处：更高的沉积速率、更少的操作员培训和更高的生产率。
这些好处带来了一些挑战，即送丝和选择正确类型的填充金属和设备。
然而，这些挑战很容易解决，我们现在将探讨其中的一些。
纯铝是一种相对较软的金属，具有多种用途，但需要添加一种或多种合金以增加其强度并添加适合不同应用的其他品质。
常见的合金有：铜、镁、硅、锰和锌。
它们由它们的序列号标识：系列合金组1xxx 99% 最低铝纯度2xxx 铜3xxx 锰4xxx 硅5xxx 镁6xxx 镁硅7xxx 锌8xxx 其他填充金属问：如何确定使用哪种填充金属？答：虽然通常通过匹配抗拉强度来选择钢填充金属，但在选择铝填充金属时，强度只是考虑因素之一。
通常，几种不同的铝合金填充金属可以与任何铝合金母材一起使用，或者在将不同合金焊接在一起时使用。
在选择填充金属时，考虑到贱金属成分易于焊接联合设计稀释（当填充焊丝和母材在焊接熔池中结合以在焊缝中形成不同的化学成分时）焊缝强度开裂倾向延展性服务中的腐蚀颜色匹配，如果材料经过阳极氧化处理不同的填充金属在不同程度上解决了这些问题。
一般来说，如果强度是主要考虑因素，则填充金属应在拉伸、屈服和延展性方面与母材紧密匹配。
大多数消耗品制造商以及AWS 提供的信息列出了每种基础合金的填充金属的这些考虑因素的相对价值。
问：有没有通用的铝填充金属？答：虽然没有铝填充金属能满足所有需求，但4043 和5356 是最常见的两种，占铝填充金属销售的大部分。
它们可与最广泛使用的铝合金母材一起使用。
霍巴特兄弟最近通过开发其Smootharc™4043 和Smootharc™5356 焊丝扩展了其产品线，与竞争对手的产品相比，这些焊丝具有出色的进给性、良好的润湿性和优异的评级。
4043 是焊工的最爱，因为它的硅合金增加了焊接的便利性并提供了更好的熔池控制。
铝合金焊接培训课件
三、铝及铝合金的钨 极氩弧焊
目录
1.1铝及铝合金的钨极氩弧焊 1.2 焊接过程原理 1.3 焊接工艺
摘要
铝及铝合金具有良好的耐蚀性，较高的比强度和导热 性以及在低温下能保持良好的力学性能等特点，在航 空航天，汽车，电工，化工，交通运输，国防等工业 部门被广泛的应用。掌握铝及铝合金的焊接性特点， 焊接操作技术，接头质量和性能，缺陷的形成及防止 措施等，对正确确定铝及铝合金的焊接工艺，获得良 好的接头性能和扩大铝合金的应用范围具有十分重要 的意义。
铸造铝合金
铸 造 铝合金 铝硅系 合 金 铝铜系 合 金 铝镁系 合 金 铝锌系 合 金
纯铝中加入适量其它元素如Si、Cu、Mg、Zn等即为铝合 金
铸造、机械 性能良好
强度、塑性高 ，耐腐蚀，铸 造时易氧化 高温强度高（耐 热），易腐蚀 强度高，易 腐蚀，价格 低
铝及铝合金的牌号及状态
我国铝及铝合金牌号表示方法
纯铝的 分类及 其编号
工业高纯铝（ 99.85℅～99.9℅ ）
牌号有L0，L00，加工塑性好，主要用于铝箔 及冶炼铝合金原料
工业纯铝（ 99. 0℅～99.7℅ ）
牌号有L1，L2，L3，L4，编号越大，纯度越低
塑性好，广泛用于制作电线、电缆、器皿等
纯铝能满足需求吗？
显然不能
怎么办？
铝的合金化
纯铝中加入适量其它元素如Si、Cu、Mg、Zn等即 为铝合金
2变形铝及铝合金状态代号 铝及铝合金的分类、表示方法及其后处理状态代
号
3典型铝及铝合金的主要成分性能及用途
表中1000、3000和5000系列为非热处理强化铝 合金，可冷加工强化；6000、2000及7000系列 为热处理强化铝合金，可采用不同热处理改变其 性能。热处理强化铝合金屈服极限达到低碳钢水 平，有的甚至可达到低合金钢水平，而弹性模量 只有钢的1/3，如按强度设计，重量将减少2/3， 但刚度也要减少2/3，因此必需从结构型式提高惯 性矩来弥补，因此铝加工厂会按不同需要制造成 各种空心型材和有各种加筋的挤压型材，因此， 作为焊接结构的挤压型材还要求有好的挤压成型 性能，最后以热处理强化或冷加工强化状态供货， 供用户选用。 由表看出，各成分系列铝及铝合金的性能及用途 有较大差异，同系列但成分不同，其性能及用途 有差异，同系列同成分的铝及铝合金由于加工和 热处理不同，性能也有较大差异。
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铝合金5083陶瓷衬垫MIG焊焊接工艺
1. 由于现有的5083铝合金脉冲MIG焊衬垫，对接单面焊双面成形
焊接工艺使用的不锈钢衬垫或普通钢衬垫对错边量控制、焊缝直线度
要求较高以及衬垫粘贴不便且衬垫加工成本较高，为了降低焊接成本
和提高焊接效率，本文对该焊接工艺进行改进，提出采用陶瓷衬垫代
替不锈钢衬垫和普通钢衬垫。通过对5083铝合金脉冲MIG焊陶瓷
衬垫对接单面焊双面成形焊缝，进行外观检验和焊缝内在质量检验，
以验证该焊接工艺的可行性和适用性，并掌握该焊接工艺的施工要求
及工艺要点。
2. 通常，不锈钢衬垫和普通钢衬垫只适用于铝合金平直焊缝的单面
焊双面成形[1]。由于5083铝合金硬度较低、易变形，使得这两个
铝合金分段在装配过程中难免产生错边，焊缝直线度难以保证；而且，
这两个分段有些铝合金结构在使用不锈钢衬垫或普通钢衬垫时由于
位置受限难以粘贴。因此，我们提出采用陶瓷衬垫代替不锈钢衬垫和
普通钢衬垫。相对于不锈钢衬垫和普通钢衬垫来讲，陶瓷衬垫更易粘
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贴，拆卸方便，柔性更好，视粘贴长度需要长短可调，可一定程度上
消除焊缝错变量和焊缝直线度对焊缝反面成型的影响，且焊接效率更
高，焊接成本降低。试验研究表明，当采用合适的陶瓷衬垫并加上合
理的焊接工艺可以做到单面焊双面成形，同时可获得质量较好的铝合
金焊缝。
3 5083铝合金单面焊双面成形焊接工艺试验
3.1 5083铝合金焊接难点分析
铝合金焊接与一般的碳钢和不锈钢焊接不同，有很多问题需要
解决，5083铝合金在焊接过程中主要会碰到以下难点：
3.1.1易产生气孔等缺陷
5083铝合金在空气中及焊接时极易被氧化生成氧化铝
（Al2O3），氧化铝熔点高达2050℃，远高于铝的熔点（660℃），
如果不除去氧化膜，就会阻碍母材的熔化和焊缝金属的熔合。母材表
面的氧化膜还会吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷。
因此焊前应严格对待焊处表面氧化膜进行清除。
3.1.2焊后变形较大
5083铝合金线膨胀系数约为碳钢和低合金钢的2倍，焊后焊
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缝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大。5083铝合金
单面焊双面成形焊接工艺由于装配间隙较大，焊缝金属填充量较多，
焊后焊缝正面收缩量较大，造成较大的变形。
3.1.3焊接操作难度较大
5083铝合金对光、热的反射能力较强，固液态转变时没有明
显的色泽变化，焊接过程熔池不易被观察，而且在采用MIG焊焊接
5083铝合金时焊接速度较采用CO2焊焊接碳钢速度快很多，这给焊
工焊接带来很大难度。
3.2 焊接试验
本次5083铝合金陶瓷衬垫对接单面焊双面成型焊接工艺试
验按照中国船级社《材料与焊接规范》进行。
3.2.1 焊接设备及材料
本次焊接试验使用的是沙福焊机（型号为DIGI@WAVE400）；
母材5083厚度8mm，交货状态H116；焊接材料为沙福焊丝5183，直
径1.2 mm；保护气体为高纯Ar，纯度99.999%。
3.2.2 焊前准备
将两块5083铝合金试板（试板尺寸350mm×150mm×8mm)组
对固定，坡口型式及尺寸参照《GB/T985-铝合金坡口》进行加工，详
见图2。接着用不锈钢丝刷将装配好的试板的坡口面及坡口正反面两
侧30mm范围内的氧化膜认真清除干净，直到露出金属光泽为止。最
后，将陶瓷衬垫块左右两侧铝箔胶粘带上防固粘纸撕掉，衬垫中心线
对准焊缝中心线，把衬垫贴紧在坡口反面。
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3.2.3 试板焊接
将清理过的焊接试板按照表1所示焊接参数进行焊接。
表1 5083铝合金焊接工艺参数
3.3 焊缝检验
将两块焊完的5083铝合金试板焊缝表面烟尘清除干净，再
根据中国船级社《材料与焊接规范》要求对焊缝进行相关检验。
3.3.1 焊缝外观检验
两块铝合金焊接试板焊缝表面成形均匀、并平滑地向母材过
渡，无裂纹、焊瘤和咬边等缺陷，外观质量符合中国船级社《材料与
焊接规范》要求。
3.3.2 焊缝内在质量检验
焊道
焊接位置电流极性焊接电流/A 电弧电压/V 气体
流量/(L/min)
1 平焊DCEP 120～13
0
20～21 18～22
2 130～14
0
22～23 18～22
1 立焊DCEP 110～12
0
20～21 18～22
2 120～13
0
21～22 18～22
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根据中国船级社《材料与焊接规范》有关要求，焊后对2块
5083铝合金焊接试板进行内在质量检验，检验项目及结果见表2、表
3。
表2 5083铝合金平对接焊试板焊缝内在质量检验情况
检验项目检验结果
X射线探伤（RT）Ⅰ级
着色探伤（PT）合格
横向拉伸2个，抗拉
强度（MPa）要求不低于
275
296
299
正、反弯各2个，压头
直径70mm，弯曲角度1
80°
合格
宏观检查焊缝接头未发现未熔合、未焊透、夹渣和明显的气
孔等缺陷
表3 5083铝合金立对接焊试板焊缝内在质量检验情况
检验项目检验结果
X射线探伤（RT）Ⅰ级
着色探伤（PT）合格
横向拉伸2个，抗拉
强度（MPa）要求≥275284 294
正、反弯各2个，压头
直径70mm，弯曲角度1
80°
合格
宏观检查
焊缝接头未发现未熔合、未焊透、夹渣和明
显的气孔等缺陷
通过对焊缝外观质量及内在质量检验结果可知，该焊接工艺经改
进后5083铝合金焊缝各项性能仍满足中国船级社《材料与焊接规范》
相关要求。
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4 5083铝合金单面焊双面成形焊接工艺要点
5083铝合金陶瓷衬垫对接单面焊双面成形焊接工艺应遵循铝
合金焊接基本要求，结合该焊接工艺试验过程中遇到的情况，在施工
过程中应注意以下几个工艺要点：
（1）铝合金焊接场地应严格做好防潮、防尘、防风、防油等措
施，施焊时风速不应超过1.5 m/s。
（2）铝合金板下料时可以用机械切割或等离子切割，等离子切割
的铝板断面较为粗糙且氧化膜较厚，在开坡口前可以先用氧化铝磨片
对切割断面氧化膜进行打磨清除，再根据工艺要求用专用的铝合金锯
片铣刀刨制坡口。
（3）铝合金装配过程应严格按照焊接工艺要求控制好装配间隙、
错边量及焊缝直线度以保证焊缝反面成形。焊缝始、末端应设引、熄
弧板，焊缝每隔250 mm应设临时拘束板。
（4）当铝合金板厚超过8 mm，或施焊环境温度低于0℃，湿度
超过80%，可以考虑对待焊处进行预热，5083铝合金预热温度为5
0±10℃。
（5）铝合金坡口及其两侧30 mm范围内的氧化膜焊前应彻底清
除，若有油污可以先用丙酮进行清洗，清理过的坡口应尽快进行焊接，
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一般不宜超过4个小时，否则应重新清理。
（6）由于铝合金焊接技术难度较大，从事铝合金焊接的焊工应经
过严格的铝合金焊接操作技能培训，并考取相应的合格证书。焊工应
严格按照焊接工艺试验的焊接参数进行焊接。
（7）焊前应仔细检查焊机运行状态是否正常，送丝轮和送丝软管
处于良好状态以保证正常送丝，焊丝装到送丝机前应仔细检查焊丝是
否处于洁净状态。
（8）由于5083铝合金陶瓷衬垫对接单面焊双面成形焊接工艺焊
后变形较大，控制焊缝变形可采取如下措施[2]：根据坡口情况装配
时预留一定角度的反变形；长焊缝焊接时可考虑分中退焊法或逐步退
焊法；密集型多条长焊缝应采用从中间向四周对称焊的方法；严格控
制装配间隙，尽可能减少焊缝金属填充量。
（9）多层多道焊应严格控制层间温度，5083铝合金焊缝层间温
度应控制在60℃以下，在焊接下一道焊缝前应对前一道焊缝表面进
行清理。
（10）铝合金焊接过程若导电嘴及保护嘴附有明显的飞溅物应及时
清除以保证送丝顺畅，必要时要更换导电嘴及保护嘴。
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（11）铝合金焊接过程若有中断，接头处重新引弧前应对接头处进
行清理，接缝处应有一定的搭接长度。
（12）铝合金焊接过程若焊道特别是打底焊道熔合不良或有凹坑
存在，应刨除干净后再焊下一道焊缝。
（13）焊工焊后应将铝合金焊缝表面的烟尘清理干净，并对焊缝
外观进行自检。焊缝表面不应有裂纹、未熔合以及超出规定的咬边、
气孔、弧坑等缺陷，对不符合验收要求的焊缝应做出明显的标记，以
便进行修补。
（14）拆包后的铝合金焊丝应尽快用完，焊后若焊丝没有用完，应及时回收并密封处理，
送回至焊材库保存。