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铝及铝合金焊接篇

Q ：为什么叫纯铝？它们是如何分类的？

A：工业纯铝：含铝量≥99.00% 。

国产牌号：L1、L2、L3、L4、L5

国际型号：1060、1035、1100、1200、1370等

国产焊丝牌号：HS301

Q： 为什么叫铝合金？它们是如何分类的？

A ：在铝材中加入镁、硅、锰、铜、锌等合金元素，形成不同的组织和性能，形成不同系列的铝合金材料，如：

〈1〉铝铜合金LY19、2014、2219、2024

〈2〉铝锰合金

LF21、3003、3005、3105国产焊丝牌号：HS321

〈3〉铝硅合金

LT1、4A11、4043、4047国产焊丝牌号：HS311

〈4〉铝镁合金

LF2--LF16、5005、5052、5182、5356国产焊丝牌号： HS331

〈5〉铝镁硅合金LD2、LD31、6061、6063、6070

〈6〉铝铜镁锌合金7005、7050、7075、7475

〈7〉铝铜镁锂合金8090等

Q ：为什么MIG焊铝要用亚射流过渡？

A：亚射流过渡—在射流过渡的电弧成分中调试出3—5%的短路过渡成分，保证电弧长度较短，电弧不漂移，气体保护和阴极雾化效果好，产生气孔的倾向小，焊缝内在质量高。

Q ：为什么MIG焊铝的工艺难题较多？

A：MIG焊铝的工艺难题主要有：

〈1〉铝及铝合金的熔点低（纯铝660℃），表面生成高熔点氧化膜（AL2O3 2050℃），*造成焊接不熔合。

〈2〉低熔点共晶物和焊接应力，*产生焊接热裂纹。

〈3〉母材、焊材氧化膜吸附水分，焊缝*产生气孔。

〈4〉铝的导热性是钢的3倍，焊缝熔池的温度场变化大，控制焊缝成型的难度较大。

〈5〉焊接变形较大。

Q ：为什么MIG焊铝要用Φ1.2/Φ1.6焊丝？

A ：MIG焊铝时，因焊丝的熔化速度很快，送丝速度高；铝焊丝刚性小，比较软，推丝送进时，细焊丝*堆丝打弯，影响正常焊接。所以一般使用Φ1.2/Φ1.6铝焊丝。

Q： 什么叫清洁宽度？

A ：TIG交流和MIG直流反接焊铝时，负电极（母材）表面上集中发射电子的光亮微小区域—“阴极雾化区”，此区域为清洁宽度，清理铝表面氧化膜。

基本的铝合金知识和MIG 焊技巧

铝合金越来越多的用于机械制造行业. 随之而来的是对铝合金焊接的要求也越来越高。目前国外MIG 焊铝的技术工艺日趋成熟, 主要用于全焊接铝合金游轮、火车及汽车箱体、摩托车架、压力容器、轨道交通、工作平台及飞机等。

这里仅介绍较基本的铝合金知识和MIG焊技巧 (所有材料牌号参照AWS 标准)。

1.铝合金分类及对应焊材

1.1. 纯铝 (1xxx 系列), 可焊性很好, 对应焊材: ER1100 、 ER4043

1.2. 铝铜合金 (2xxx 系列), 可焊性较差, 对应焊材: ER4043、ER4015、ER2319

1.3. 铝锰合金 (3xxx 系列), 可焊性很好, 对应焊材: ER4043、ER5356

1.4. 铝硅合金 (4xxx 系列), 一般用于制造焊丝 (4043、4047)

1.5. 铝镁合金 (5xxx 系列), 高强度, 可焊性很好, 对应焊丝: ER5356、ER5183 等

1.6. 铝镁硅合金 (6xxx 系列), 应用较广, 可焊性好, 对应焊丝: ER5xxx、ER4xxx

1.7. 铝锌合金 (7xxx 系列), 高强度, 用于飞机制造业, 可焊性很差易裂, 对应焊丝: ER5356 (**7005 和7039 母材)

1.8. 其它铝合金 (8xxx 系列), 可焊性很差

2.铝合金MIG 焊对焊接设备的要求

2.1. 直流CV 焊接电源或脉冲电源

2.2. 送丝机构及推拉式焊枪

2.3. 铝焊接用导电嘴 (孔径比碳钢用稍大)

2.4. 连接电缆

2.5. ** Ar 及流量计 (也有Ar+He 混合气)

3.焊前准备工作 (非常重要)

3.1. 清理工件待焊处油污 (丙酮擦拭)

3.2. 用不锈钢丝刷或**砂轮去除待焊处氧化膜 (至少20毫米范围)

3.3. 如用水冷焊枪, 确保无漏水

3.4. 确保焊丝处于干净无损坏状态

3.5. 确保送丝轮, 送丝软管处于良好状态

4. 焊接参数 (仅供参考)

4.1. 根据不同的材料和板厚选用不同型号的焊丝和直径

4.2. 常用焊接规范:

4.2.1. 0.8 毫米焊丝 (板厚小于3毫米): WFS: 12-15m/min, I=70-130A, U=17-21V，焊速=600-1125mm/min

4.2.1. 0.9 毫米焊丝 (板厚小于5毫米): WFS: 10-12m/min, I=145-175A, U=20-22V，焊速=600-1125mm/min

4.2.3. 1.0 毫米焊丝 (板厚大于5毫米): WFS: 8-12m/min, I=150-200A, U=22-24.5V，焊速=600-1125mm/min

4.2.4.1.2 毫米焊丝 (板厚大于5毫米): WFS: 7.5-10m/min, I=190-220A, U=22-26V，焊速=600-800mm/min

4.2.5. 1.6 毫米焊丝 (板厚大于5毫米): WFS: 5-8m/min, I=240-330A, U=24-30V，焊速=400-800mm/min

4.3. 注:

4.3.1. 角焊比对接焊规范稍大, 立焊和仰焊规范比上述稍小

4.3.2. ER4043 (ER4XXX) 焊丝取下限值, ER5356 (ER5XXX) 取上限值

4.3.3. 保护气流量: 10-20L/MIN, 仰焊时多一些, 用粗焊丝时多一些

4.3.4. 焊丝干伸长度: 12-15mm

4.3.5. 过渡方式: 喷射过渡 (Spray arc transfer)

4.3.6. 极性: DC+ (直流反接)

5. 操作技巧

5.1. 半自动焊时总是左焊法 (右焊时焊缝成型很差, 表面发黑, 易产生未熔合缺陷),收弧时回焊接10 毫米左右以消除弧坑裂纹

5.2. 立焊时总是立向上焊

5.3. 自动焊时焊枪与焊缝轴线在行走方向 (无论左右) 成95-100度角。

总之, MIG 焊铝合金比焊一般钢材难一些, 但是如果准备充分, 材料设备匹配, 操作方法得当, 就可以得到很好的效果。