铝及铝合金焊接的焊接
铝合金焊接方法
铝合金焊接方法如下：
1、钨极氩弧焊
钨极氩弧焊法主要用于铝合金，是一种较好的焊接方法，不过钨极氩弧焊设备较复杂，不合适在露天条件下操作。
2、电阻点焊、缝焊
这种焊接方法可以用来焊接厚度在5mm以下的铝合金薄板。
但是在焊接时用的设备比较复杂，焊接电流大、生产率较高，特别适用于大批量生产的零、部件。
3、脉冲氩弧焊
脉冲氩弧焊可以很好的改善在焊接过程中的稳定性可以调节参数来控制电弧功率和焊缝成形。
焊件变形小、热影响区小，特别适用于薄板、全位置焊接等场合以及对热敏感性强的锻铝、硬铝、超硬铝等的焊接 [1] 。
4、搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊首先并主要在铝合金、镁合金等轻金属结构领域得到越来越广泛的应用，此方法的最大特点就是焊接温度低于材料熔点，可避免由熔焊所带来的裂纹、气孔等缺陷。
铝合金的焊接方法
铝合金的焊接方法铝合金是一种常见的金属材料，具有轻质、强度高、导热性好等特点，在工业和日常生活中广泛应用。
而焊接是铝合金加工中常用的连接方法之一。
以下将详细介绍铝合金的焊接方法。
铝合金的焊接方法主要有氩弧焊、点焊、激光焊、摩擦焊和爆炸焊等。
其中，氩弧焊是最常用的方法。
1. 氩弧焊：氩弧焊是铝合金焊接中最常用的方法，它利用惰性气体（如氩气）保护电弧和熔融池，防止气氛中的氧气和水分污染焊接区域，并控制熔融金属的冷却速度。
在氩气的保护下，焊接过程中没有明火和烟雾产生，焊缝质量较高。
2. 点焊：点焊是利用电阻产生的热量将铝合金件连接在一起。
该方法适用于连接较薄的铝合金板材，如汽车制造中的焊接。
3. 激光焊：激光焊是使用高能量激光束将铝合金熔化，从而实现焊接。
激光焊具有焊接速度快、热影响区小和焊缝质量高等优点，适用于各种铝合金焊接。
4. 摩擦焊：摩擦焊是通过在接触面上施加压力和产生热量，将铝合金摩擦热熔融并加以压实。
该方法适用于焊接铝合金和其他金属之间的连接。
5. 爆炸焊：爆炸焊是利用爆炸产生的高温和高压将两个铝合金件连接在一起。
该方法适用于焊接较大尺寸的铝合金构件。
除了上述常见的焊接方法外，还有一些特殊的焊接方法，如熔覆焊、滚焊和冷焊等。
在进行铝合金焊接时，需要注意以下几点：1. 选择合适的焊接材料和焊接工艺，根据焊接材料的种类、厚度和焊接强度要求等因素确定焊接方法。
2. 预处理焊缝，包括去除焊接区域的氧化皮、油污和杂质，以保证焊接质量。
3. 选择合适的焊接电流和焊接速度，以避免产生焊接缺陷，如焊接裂纹和气孔等。
4. 控制焊接区域的温度，避免过热和过冷引起的焊接缺陷。
5. 使用适当的焊接保护措施，如惰性气体保护和冷却液冷却，以确保焊接质量。
总结起来，铝合金的焊接方法有多种，每种方法都适用于不同的焊接需求。
在选择和使用焊接方法时，需要考虑材料的性质、焊接强度要求和工艺条件等因素。
正确选择和使用焊接方法，可以保证焊接质量，提高铝合金制品的性能和使用寿命。
铝合金MIG脉冲焊
铝及铝合金脉冲熔化极气保焊（MIGP焊）的工艺特点唐山松下产业机器有限公司（063020）王玉松才旭铝及铝合金具有良好的耐蚀性,较高的比强度, 易加工成形和无磁性、无低温转变、导电性及导热性好等众多优点，在航空、航天、汽车、机车、机械制造、船舶及化学工业中大量应用。
铝比钢的比热大两倍，导热性能约大三倍，即升高同样的温度需要的热量较多，而散失热量较快。
铝工件表面极易氧化，生成难熔的Al2O3薄膜，在焊缝中容易产生夹杂物和气孔等缺陷，从而破坏金属的连续性和均匀性，降低机械性能和耐蚀性。
传统的铝及铝合金焊接方法是交流钨极氩弧焊（AC-TIG），其焊缝成形好，焊接质量高。
但是焊接效率低，无法实现自动化焊接。
用脉冲熔化极氩弧焊（MIGP）替代TIG焊接铝及铝合金，实现了半自动化和自动化焊接，效率提高3倍以上，且焊缝熔深大，强度高，但是外观成形不如TIG美观。
1 脉冲熔化极氩弧焊（MIGP）的工艺特点脉冲电流熔化极气体保护焊是在一定平均电流下，焊接电源输出的电流以一定的频率和幅值变化来控制熔滴有节奏的过渡到熔池；基值电流维持电弧的稳定燃烧，并预热母材和焊丝；稳定地实现一个脉冲过渡一个熔滴的理想状态，达到射流（或射滴）过渡（如图1）。
图1 脉冲MIG焊的波形图及熔滴过渡示意图图2 中频脉冲焊接1.0mm薄铝板的焊缝成形平均电流值比临界电流值低，热输入量小；焊接电流的调节范围宽，调节平均焊接电流即调节送丝速度，既可用于薄板δ≥1.0mm焊接（如图2），又可用于厚板的焊接，特别是采用较粗焊丝焊接薄板，送丝速度仍很稳定，可有效地控制热输入量。
由于电源输出特性为直流反接，阴极雾化能力强，有效地清除Al2O3薄膜。
脉冲电弧同时具有较强的熔池搅拌作用，可以改变熔池冶金性能，有利于消除气孔，未熔合等焊接缺陷。
2 脉冲熔化极氩弧焊（MIGP）的两种电弧模式2.1 中频脉冲模式中频脉冲模式为常用的焊接铝及铝合金的脉冲电弧模式（如图3）图3 中频脉冲波形图图4 低频脉冲（双脉冲）焊缝外观图一般选择“硬性”脉冲电弧，脉冲频率高，电弧的集中性强，焊接波形强化控制。
铝及铝合金焊接作业指导书
铝及铝合金作业指导书
（试用版）编号：LS20150515
1.焊前清理清理的目的是去除焊件表面的氧化膜和油污，这是防止产生气
4 技术要求
焊缝表面应存在正常细致的鱼鳞状，焊缝宽度，厚度应均匀一致，焊缝边缘应圆滑过渡到母材，不允许出现焊瘤，裂纹，未融化，烧穿等，按图纸技术要求框架满焊，密封焊，焊接牢固，焊缝平整密实。
5铝及铝合金焊后清理工作
焊件焊后留在焊缝及邻近的残存熔剂和焊渣，需要及时清理干净，否则在空气、水分的作用下，残存的溶剂和焊渣会破坏具有防腐作用的氧化铝薄膜，激烈的腐蚀焊件。
因此，焊后应立即严格清除焊件上残存的污物。
6 安全技术措施
6.1 焊工工作时必须穿工作服，戴绝缘手套，穿绝缘鞋。
6.2 焊工必须遵守安全、文明施工的规定。
6.3 焊工在使用电磨工具时采取防护措施。
使用前检查电磨工具砂轮片是否松动，是否需要更换砂轮片。
6.4 应避免电焊线与带有感应线圈的设备相连，电焊线与焊钳连接部分应放置可靠，避免工作时电弧击伤管子或设备。
6.5 焊接时应注意避免飞溅或电弧损伤设备、飞溅或焊渣落入已清洁干净的产品表面。
编制：
技术：
质量：
生产：
批准：。
铝及铝合金焊接施工工艺标准
铝及铝合金焊接施工工艺标准1 适用范围本工艺标准适用于铝及铝合金的手工钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊的焊接。
2 施工准备2.1 铝及铝合金的焊接除应执行本工艺标准外，还应符合国家颁布的有关标准、法律法规及规定。
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准《铝及铝合金轧制板材》GB/T-3880-1997《铝及铝合金热挤压管》第一部分：无缝圆管GB/T4437.1-2000《铝及铝合金拉（轧）制无缝管》GB/T6893-2000《铝及铝合金焊丝》GB/T10858《铝及铝合金焊接管》GB/T10571《铝制焊接容器》JB/T4734-20022.2 材料2.2.1 一般规定工程中使用的母材和焊丝应具备出厂质量合格证或质量复验合格报告，并优先选用已列入国家标准或行业标准的母材和焊丝，母材和焊丝应妥善保管，防止损伤、污染和腐蚀。
当选用国外材料时，其使用范围应符合相应标准的规定，并应有该材料的质量证明书。
2.2.2 母材2.2.2.1 工程选用的母材应符合现行的国家标准规定。
2.2.2.2 当对母材有特殊要求时，应在设计图样或相应的技术条件上标明。
2.2.2.3 施工单位对设备、容器和管道的材料的代用，必须事先取得原设计单位的设计修改证明文件，并对改动部位作详细记载。
2.2.2.4 损伤和锈蚀严重的母材不得在工程中使用。
2.2.3 焊接材料2.2.3.1 母材焊接所选用的焊丝应符合现行的国家标准《铝及铝合金焊丝》GB/T10858的规定。
2.2.3.2 选用焊丝时应综合考虑母材的化学成分、力学性能及使用条件因素，并应符合下列规定。
（1）焊接纯铝时应选用纯度与母材相同或比母材高的焊丝。
（2）焊接铝锰合金时应选用含锰量与母材相近的焊丝或铝硅合金焊丝。
（3）焊接铝镁合金时应选用含镁量与母材相同或比母材高的焊丝。
（4）异种铝及铝合金的焊接应选用与抗拉强度较高的母材相应的焊丝2.2.3.3 焊接时所使用的氩气应符合现行的国家标准《纯氩》GB4842的规定。
铝合金管的焊接特点及焊接工艺
铝合金管的焊接特点及焊接工艺焊接特点
铝合金管的焊接具有以下特点：
1. 热导性高：铝合金具有较高的热导性，容易导致焊接区域温度过高或焊接速度过快，需要控制好焊接参数和技术。
2. 氧化性强：铝合金容易与氧发生反应生成氧化物，焊接时容易产生氧化皮，需要在焊接前清除氧化皮并采取防护措施。
3. 熔点低：铝合金的熔点相对较低，焊接时需要注意控制焊接温度，避免过高或过低的焊接温度影响焊接质量。
4. 焊缝收缩大：铝合金焊接后，焊缝会产生较大的收缩量，容易导致焊缝变形和应力集中，需要采取适当的焊接工艺和措施。
焊接工艺
铝合金管的焊接工艺可分为以下几种常见方法：
1. 氩弧焊：氩弧焊是常用的铝合金管焊接方法之一。
通过在焊接区域引入氩气，形成保护气体，避免氧与铝合金发生反应，从而减少氧化皮的产生。
2. TIG焊接：TIG焊接是一种手工氩弧焊接的方法，适用于对焊缝质量和外观要求较高的情况。
焊接过程中需要手持焊枪，同时控制焊接参数和焊接速度。
3. 焊锡焊接：对于较薄的铝合金管，可以采用焊锡焊接。
焊锡焊接是一种较为简单的焊接方法，但焊接强度较低，适用于一些低要求的应用场景。
4. 摩擦搅拌焊接：摩擦搅拌焊接是一种新兴的铝合金管焊接方法，通过机械方式在焊接区域进行摩擦和搅拌，形成焊缝。
该方法具有焊接速度快、焊接强度高等优点。
以上是铝合金管的焊接特点及焊接工艺的介绍，希望对您有所帮助。
《铝合金焊接》课件
焊接参数设定
根据铝合金的种类和厚度 ，设定合适的焊接电流、 电压、焊接速度等参数。
焊接操作步骤
定位
焊后检查
将铝合金材料固定在合适的位置，确 保焊接过程中材料不移动。
焊接完成后，检查焊缝的质量，如发 现缺陷应及时处理。
焊接
按照设定的焊接参数进行焊接，注意 控制焊缝的成形和质量。
焊接后的处理
清理
清除焊缝周围残留的焊渣、氧化 物等杂质，确保焊缝外观整洁。
《铝合金焊接》ppt课件
目录
• 铝合金焊接概述 • 铝合金焊接的工艺流程 • 铝合金焊接的设备与工具 • 铝合金焊接的质量控制 • 铝合金焊接的安全与环保 • 铝合金焊接的未来发展
01
铝合金焊接概述
铝合金焊接的Байду номын сангаас义
01
02
03
铝合金焊接定义
铝合金焊接是指通过加热 或加压的方式，使铝合金 材料连接在一起的过程。
夹渣
在焊接过程中，熔池中的杂质未能完全排除，形成夹渣。 应保持焊接材料清洁并选择合适的焊接参数以减少夹渣的 产生。
焊接质量的提高措施
培训操作人员
选用优质材料
对操作人员进行定期培训，提高其技能水 平和安全意识，确保焊接操作的准确性和 稳定性。
选择质量稳定、符合标准的焊接材料，确 保焊接接头的质量。
控制焊接参数
焊接缺陷的识别与防止
裂纹
焊接过程中，由于热应力、材料缺陷等原因，可能导致焊 接接头出现裂纹。应采取措施控制焊接参数、预热和后热 处理等以防止裂纹的产生。
未熔合
由于焊接参数不当或操作失误，可能导致焊缝未完全熔合 。应确保焊接参数合适、焊缝清洁并正确操作焊接设备以 防止未熔合。
铝及铝合金焊接工艺的现状和发展趋势
铝及铝合金焊接工艺的现状与发展趋势对铝及铝合金焊接特点进行分析，比较了TIG、MIG、PAW不同焊接方法焊接铝及其合金时的优缺点。
通过搅拌摩擦焊及变极性焊接两种焊接工艺的介绍，结合本企业产品，对两种焊接方法的应用进行了展望。
随着科学技术的发展，低密度、高强度金属材料越来越多地得到应用，铝合金以其低温特性、质量轻、强度高的优点，已经被广泛应用在航空航天、机车和民用工业中，成为一种重要的加工材料。
在铝合金的加工过程中，铝合金的焊接是其中一个重要的加工环节。
铝合金导热快在空气中容易被氧化，其表面形成一层致密、难熔、体积质量大的氧化膜，阻碍基体金属的熔合。
因此，必须可靠地清洁铝合金焊接表面的致密氧化膜，才能保证正常的焊接。
目前铝合金的焊接方法有交流TIG、直流氩弧TIG、气体保护金属极电弧焊MIG、穿孔变极性等离子焊接、真空电子束和激光以及搅拌摩擦焊等，但应用较多的仍然是交流TIG和MIG两种方法，其余的不是工艺或设备不成熟，就是设备价格昂贵、应用场合受限制等因素而没有得到广泛应用。
在此通过对铝及其合金焊接特点及常用焊接方法的分析，简要介绍了目前先进的铝合金焊接技术——搅拌摩擦焊和变极性焊接。
铝及其合金的焊接特性1.1.采用热集中的焊接特性从物理性能上看，铝及其合金具有导热性强而热量大，线膨胀系数大，熔点低和高温强度小等特点。
焊接时，首先必须采用能量集中的热源，以保证熔合良好；其次，要采用垫板和夹具，以保证装配质量和防止焊接变形。
例如，纯铝在370~C左右时强度不超过9.8N/mm<font size="2">2，因此焊接时不能采用悬空方式，否则，焊缝成形将受损，因为其无法承受溶液池中液态金属的重量。
1.2.有氧化膜，焊接过程中需要清洁阴极从化学性质上看，铝及其合金表面容易形成难熔氧化膜(三氧化二铝的熔点2050°C)，而铝只有660°C，所以焊接时必须先除氧化膜，否则会造成焊缝金属夹渣及未熔合。
铝及铝合金常用焊接材料与被焊材料
铝及铝合金常用焊接材料与被焊材料1 焊接保护气体1.1 保护气体类型在铝及铝合金的氩弧焊中，焊接材料主要指焊丝、保护气体（氩气、氩气和氦气的混合气）等。
1.1.1 氩气氩气（Ar）是惰性气体，既不与金属起反应又不溶于液态金属，同时能量损耗低，电弧燃烧稳定。
在TIG焊和MIG焊中都能保证没有飞溅或最小飞溅。
由于其密度比空气大，所以保护效果非常好。
对氩气纯度的要求：在生产实际中，铝合金焊接时，氩气的纯度应大于99.9%以上，其中杂质氧和氢含量小于0.005%，氮含量小于0.015%，水分控制在0.02mg/L以下。
否则就会造成合金元素烧损，焊缝出现气孔，表面无光泽、发渣或发黑，成形不良等现象。
此外，还会影响电弧的稳定性，导电嘴回烧频率加大，使焊丝与母材熔合不好。
焊接铝合金薄板时，主要使用纯氩气保护，这主要是因为纯氩气保护时的热输入量较小、熔深浅的原故。
1.1.2 氦气氦气（He）也是惰性气体，焊接过程中，吸热小，熔池停留时间长，因此氦气保护焊接时气孔倾向小。
但由于纯氦气保护焊接时，电弧稳定性差、短路过渡形式等缺点，故一般不单独使用。
1.1.3 氩－氦混合气体采用氩气保护时，可使熔滴过渡非常稳定，但采用氩气和氦气混合气体可改善熔深和抗气孔性能。
采用氦气混合气可降低预热所需费用或者甚至不用预热。
氩－氦混合气体，其组成为70％的氩气和30％的氦气。
使用氩氦混合气体的优势在于它综合了两种保护气体的优点，既氩气的电弧稳定、能形成射流过渡、保护效果好以及氦气的热输入量大、抗气孔能力强。
如果用于大厚度铝合金板材的焊接或散热系数更大的铜合金的焊接时，可以增加氦气的含量，常用的氦气加入量为50％和70％。
目前市场上已经开始使用含有微量O2 或N2 的氦氩混合气体，其组成通常为1.5%氮气（或氧气）、30％氦气、其余为氩气。
虽然O2 或N2 不能改善焊透性能，但电离状态下，属于发热气体，可以进一步增加焊接热输入量，减小预热温度，改善焊缝成型。
焊接基础知识21-铝及铝合金的焊接性
¾ 焊接知识 来自TWI 狮子十之八九 材料的可焊性-铝合金 焊接知识 21 使用铝及其合金是由于由于其重量轻，耐腐蚀性好和可焊性好。虽然通常它的强度较低，但合金的加入可以使其具有相当于钢的机械性能。本文会帮助大家认识不同类别的铝合金和提供其制造制的指南(使耐蚀性和机械性能不下降)或避免缺陷。
材料类型
Aluminum 铝 Non heat treatable 非热处理 Heat treatable 热处理 Not recommended for welding 不建议焊接 Alloying elements 合金含量 Filler wires 填充焊丝 纯铝相对较软，少量合金成分的加入可以是其具有不同的机械性能。根据合金元素的不同进行了分组，根据国际标准，对于锻造、铸造产品或ISO数字体系，用四位数字来标识它们。
该合金可以进一步分类，根据合金成分基础上的机械性能，非热处理或热处理的合金。. 非热处理合金 材料强度的获得是因为形变硬化和合金元素的固溶强化，像镁和锰；此类合金是1xxx、3xxx和5xxx系列合金；焊接时，这类合金会出现形变硬化的减弱而导致邻近焊缝的HAZ区软化。
热处理合金 材料硬度和强度的获得是因为合金元素和热处理（固溶处理和淬火后进行自然时效或人工时效已、以获得细小弥散的合金组织），像镁和锰；此类合金是2xxx、6xxx和7xxx系列合金；熔化焊会使邻近焊缝的HAZ区的硬化程度重新分配而造成材料强度下降。
工艺 大部分的锻造合金1xxx、3xxx、3xxx、5xxx、6xxx和中等强度的7xxx（例如7020）系列铝合金都能使用TIG、MIIG和氧燃气气焊焊接。其中5xxx的焊接性尤其好。高强度的合金（例如7010和7050）和大部分的2xxx系列合金不推荐使用熔化焊焊接，主要是因为容易产生液化裂纹和热裂纹。
搅拌摩擦焊技术尤其适合于铝合金的焊接。它能使许多铝合金焊接时，形成致密的焊缝，包括大量的熔化焊时容易产生热裂纹的热处理铝合金。 填充金属 根据以下因素选择填充金属： • 母材可焊性
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铝及铝合金焊接的焊接
交流钨极氩弧焊在特性和功能上基本满足铝及铝合金焊接的需要，但焊接回
路内将出现直流分流，引弧稳弧性能差，熔透能力差，但可用下列方法加以改善。
（1）消除直流分量——正半波时，钨极为负极，由于其熔点和沸点高，且导
热性差，尺寸小，因而温度高，热电子发射容易，故电弧电压低，焊接电流大，
通电时间长；负半波时，焊件为负极，由于其熔点和沸点低，且尺寸大，散热快，
温度低，电子热发射困难，故电弧电压高，焊接电流小，通电时间短，因此出现
了正负半波电流不对称现象，在交流焊接回路内出现了一个由工件流向钨极的直
流分量，这种现象称为“整流作用”。
（2）改善隐弧和稳弧——由于交流氩弧的电压及电流的幅值和极性随时间而
不断变化，每秒有100次过零，因此电弧的能量及电弧空间的温度也随之不断变
化。当电流过零时，电弧熄灭，下半周必须重新引弧。
有几种引弧方法可供选择：
1）短路引弧：利用钨极与焊件短暂接触、短路、快速脱开而引弧。此法便
利，但易使钨极沾污、损耗、破坏其端部形状及尺寸，应避免使用。
2）高弧引弧：利用高频振荡器产生的高频高压击穿钨极与焊件之间的间隙
（3mm左右），从而可引燃电弧。但高频发生器的高频振荡也会损坏电源或焊接
程序控制系统（包括电脑）内的精密器件，否则需采取防干扰技术措施。
交直流氩弧焊机特点及作用：
1.焊接电流最小从5A起，稳弧性能好，可焊接薄、中、厚多种板材；
2.直流脉[1]冲氩弧焊适用于焊接不锈钢、铜、钛、碳钢等材料；
3.交流时可获得垂降外特征，焊接电流波形为迅速过零的方波，有利于焊接
电流和电弧稳定；
4.交流氩弧焊适用于焊接铝、铝合金等材料；
5.可通过调节脉冲基值时间、雾化区调节，气体滞后关断时间均采用无级调
节，特别满足更高的焊接工艺要求；
6.具有交直流氩弧焊、交直流脉冲氩弧焊、交直流手工普通焊、交直流点焊
的使用功能；
7.具有焊接电流缓升和衰减功能，有利于收弧时填满弧坑，避免焊缝产生裂
缝。
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电流种类 直流 交流
正接 反接 正弦波 反弦波
两级热量比列 焊件70% 钨极30% 焊件30% 钨极70% 焊件50% 钨极50% 通过占空比
可调
熔深特点 深，窄 浅，宽 中等 中等
钨极作用电流 最大 例如，3.3mm,400A 小 例如，6.4mm120A 较大 例如，3.2mm225A 大 例如，
3.2mm,325A
阴极清理作用 无 有 有 有
电弧稳定性 很稳 不稳 很不稳 稳
直流分流 无 无 有 无
适用材料 除铝 镁合金 铝青铜外的金属 一般不采用 铝，镁合金，铝青铜等 铝，镁合金，
铝青铜等
直流氩弧焊机——采用高频增压引弧，及脉冲热引弧设计，起弧性能极佳，工作
电压范围宽，电网适应能力强，负载持续率高，更适合工厂里连续工作的焊接设
备。
直流氩弧焊机产品特点：
1.采用先进的逆变技术，工作频率高、体积小、重量轻、便于携带。
2.采用高频增压引弧及脉冲热引弧技术、起弧性能极佳、焊接电流充足、卓
越的性能价格比。
3.具有过压、过流保护功能。
4.独特的输出特性设计，更适合填丝焊接，焊缝美观。
5.工作范围宽、网适应能力强、负载持续率高，更适合工厂连续作业。
6.结构洁、工艺优良、可靠耐用、便于维护。
7.适用于不锈钢、碳钢铜等金属的焊接。