铝及铝合金焊接
铝及其合金的焊接
铝及其合金的焊接第一节铝及其合金的类型和特性一、铝及其合金的类型根据铝合金的化学成分和制造工艺可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。
在变形铝合金中又可分为非热处理强化铝合金和可热处理强化铝合金。
非热处理强化铝台金通过加工硬化、固溶强化来提高力学性能。
二、铝及其合金特性特点：与低碳钢相比较，具有密度小，电阻率小，线膨胀系数大(约为低碳钢线膨胀系数的2倍)，导热系数大(铝及其合金熔合区的冷却速度为高强钢熔合区冷却速度的(4～7)倍)、良好的耐蚀性、较高的比强度，优异的低温韧性，但强度低。
抗拉强度一般不超过100MPa，热处理后能达到400 MPa。
1. 纯铝：高耐蚀性、较好的塑性2. 防锈铝：强度中等，塑性和耐蚀性好，焊接性也好，是目前焊接结构中应用最广泛的铝合金。
典型牌号：LF4、LF5铝锰合金：Mn1.0～1.6%。
大于1.6%脆性化合物增加。
LF21铝镁合金：铝镁合金的强度随含镁量的增高而增高，但含镁量增多（大于7%）出现脆性相(Mg2Al3) 使合金的塑性、耐蚀性、特别是抗应力腐蚀性能下降。
Si的存在形成脆性相Mg2Si塑性、耐蚀性下降、Mn加入0.15～0.8%耐蚀性增加，强度提高。
Ti、V加入0.1%左右，能获得细晶粒组织。
3.硬铝：典型牌号LY12，成分Al-Cu-Mg系。
Cu、Si、Mg等元素，形成溶解于铝的化合物，促使合金热处理时强化，耐蚀性差，焊接性不良，热裂倾向大。
4. 超硬铝：LC4 ，成分Al-Zn-Mg-Cu系。
抗拉强度可达588Mpa，塑性较差。
非时效强化铝合金的强度比纯铝高、塑性及耐磨性好，特别是焊接性好，所以广泛用作焊接结构材料。
时效强化铝合金的焊接性较差，焊接时容易出现裂纹，所以在焊接结构中应用较少。
铸造铝合金的铸造性能良好，强度较高，焊接性也较好，其铸造缺陷可以焊补。
第二节铝及其合金的焊接性分析铝及铝合金与黑色金属不同，由于它容易氧化、导热性强、热容量和线膨胀系数大，熔点低及高温强度小等特性，所以给焊接工作带来一些困难。
铝和铝合金扩散焊接
铝和铝合金扩散焊接摘要：一、铝及铝合金概述二、扩散焊接原理三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备2.焊接参数选择3.焊接过程中注意事项四、焊接接头性能分析五、应用实例及优缺点六、发展趋势与展望正文：一、铝及铝合金概述铝及铝合金在我国工业领域具有广泛的应用，其优良的性能如轻质、高强度、良好的耐腐蚀性等，使其在航空、航天、交通运输、建筑等领域受到青睐。
然而，铝及铝合金的焊接性能相对较差，传统的焊接方法难以获得高质量的焊接接头。
为此，扩散焊接技术应运而生，成为解决这一问题的有效手段。
二、扩散焊接原理扩散焊接是一种固态连接方法，通过高温和压力作用下，使焊接界面两侧的金属原子发生扩散，从而实现连接。
在扩散焊接过程中，焊接参数的选择至关重要，直接影响到焊接接头的质量。
三、铝和铝合金扩散焊接工艺1.焊接前准备在进行铝和铝合金扩散焊接前，应充分了解焊接材料的性能、焊接接头的使用要求等，以确保选用合适的焊接参数。
此外，还需对焊接表面进行严格清理，去除油污、氧化膜等，以提高焊接质量。
2.焊接参数选择焊接参数主要包括焊接温度、保温时间、焊接压力和冷却速度等。
焊接温度的选择应使焊接界面两侧金属的原子扩散速度达到最佳，一般控制在400-500℃；保温时间要充分保证扩散过程的进行；焊接压力根据焊接件的厚度和性能要求选取，一般为0.5-1.0MPa；冷却速度应适当，过快会导致焊接接头性能下降。
3.焊接过程中注意事项在焊接过程中，应严格控制焊接参数，确保焊接过程中焊接件的变形和裂纹等缺陷。
同时，要注意观察焊接接头的形成情况，及时调整焊接参数，以获得最佳的焊接效果。
四、焊接接头性能分析铝和铝合金扩散焊接接头的性能较好，可以实现无缝连接，提高焊接接头的强度和耐腐蚀性能。
此外，焊接接头的性能还与焊接参数、焊接材料等因素密切相关。
通过合理调整焊接参数和选用合适的焊接材料，可以进一步提高焊接接头的性能。
五、应用实例及优缺点铝和铝合金扩散焊接在航空航天、交通运输、建筑等领域具有广泛的应用。
铝及铝合金焊接工艺
铝及铝合金的焊接工艺一、铝及铝合金的种类纯铝、防锈铝合金和普通铸造铝合金。
二、铝及铝合金的焊接特点焊接性较差，只有正确选择焊接材料和焊接工艺，才能获得性能满足使用要求的焊接产品。
1、极易氧化，铝不论是固态或液态都极易氧化，生成氧化膜，并且氧化膜的熔点很高，为2050℃，而铝的熔点仅为658℃。
在电弧焊中，相当于电弧与工件之间有一层绝缘层，是电弧燃烧不稳定。
氧化膜妨碍焊接过程中的顺利进行，而且氧化膜的密度大于铝，因此极易造成焊缝夹渣和成形不良。
2、熔化时无颜色变化，铝从固体到液体升温过程中没有颜色变化，温度稍高就会造成金属塌陷和熔池烧穿。
稍不注意，接头就会塌落，所以铝的焊接比钢材焊接要困难得多。
3、易产生气孔，母材和焊丝表面吸附了一些水分，液态铝可以溶解大量的氢气，而固态铝几乎不溶解，因此氢在焊接熔池中快速冷却。
凝固结晶过程中，来不及逸出表面，就会在焊缝中形成气孔。
4、易变形和开裂，铝的高温强度低，塑性差（纯铝在640~656℃间的伸长率＜0.69%），焊接时会产生较大的热应力和变形，在脆性温度区间内已形成低熔点共晶物，产生裂纹。
5、工作环境与安装条件：为了保证机器性能和焊接质量，机器安装工作时应在海拔高度1000m一下，环境温度在-10~40℃，湿度不能＞70%，避免阳光直射过渡震动，尽可能处于无风、无酸、无腐蚀、无灰尘的工作环境。
三、铝及铝合金的焊接工艺及通用操作技术1、焊接方法和焊接设备的选择，因为铝及铝合金的散热快，容易形成缺陷，所以需要采用能量集中、热功率大、保护效果好的焊接方法，熔化极氩弧焊、熔化极脉冲氩弧焊、无极脉冲氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊等都是好的焊接方法。
特殊情况下还可选用激光焊、超声波焊等。
用交流TIG、直流反接MIG焊接，电弧阴极雾化作用好，清理氧化膜十分有效。
2、焊接材料的选择①焊纯铝，选择与母材相近的纯铝焊丝。
（有耐腐蚀要求时，焊丝纯度比母材高一级。
）；②焊铝锰合金，选择锰含量相近的；③焊铝镁合金，选镁含量比母材高1%~2%的合金焊丝；④异种铝材焊接，选择强度和成分与抗拉强度较高的和母材相匹配的焊丝；⑤保护气体，一般结构和薄板，平焊用氩气（氩气的纯度要达到99.99%），重要结构、厚板、立焊、仰焊、用氩气＋氦气混合气，可以加大电弧热量。
铝及铝合金焊接技术条件
铝及铝合金焊接技术条件铝及铝合金焊接技术条件可真是个让人又爱又恨的话题。
咱们都知道，铝这种金属轻得像小鸟，强度却能媲美一些重型金属，真是个怪才！可别小看了它，焊接起来可不是件简单的事。
铝合金就像个性格复杂的朋友，有时候温柔得像小绵羊，有时候又硬得像石头，真让人头疼。
首先说说焊接的准备工作吧。
这可是个“好事多磨”的过程。
你得先把焊接的材料搞清楚，别以为随便找个铝片就能上阵。
铝合金分很多种，什么6061、7075的，不同的合金，性能差异可大了。
就像你和朋友聚会，选择不同的餐馆，口味大相径庭，选对了才能吃得开心。
然后呢，清洁工作可马虎不得，铝表面那层氧化膜可不是好惹的，得用专门的清洗剂把它清理干净。
不然焊接的时候可会冒出火花，真是“火上浇油”，一不小心就全毁了。
接下来就是焊接的选择了。
常见的有TIG焊和MIG焊。
听起来高大上，其实就像你在厨房里选择做饭的方式，TIG焊就像是慢火煲汤，温柔细腻；而MIG焊就像快手炒菜，快速又高效。
你得根据需求来选择，想要强度高的焊缝，TIG焊是个不错的选择，速度慢了点，但绝对稳当。
MIG焊速度快，适合大批量生产，省时省力，真是“急功近利”的好选择。
焊接过程中的温度控制也是个关键。
铝合金对温度敏感得不得了，焊接时一不小心就容易变形，简直是个“调皮捣蛋鬼”。
如果温度过高，那可就惨了，焊缝可能就会出现裂纹，像破掉的碗一样，让人心疼。
你得时刻关注着电流、电压这些数据，就像看着小孩写作业，生怕他们一不小心就偏了方向。
说到焊接的时候，安全措施可不能忽视。
你可别以为焊接就像玩火一样简单。
焊接产生的光辉可比太阳还刺眼，真是“闪瞎眼”。
所以一定得戴上防护面罩，别把眼睛给搞坏了。
手上也得戴好防护手套，免得被烫伤，那滋味儿可不好受。
安全第一，毕竟工作的时候不能让自己“栽了跟头”。
然后，焊接完了，焊缝的检查也是至关重要的。
这就像考完试后的查分，一定得仔细，看看有没有漏掉的地方。
用超声波检测、X光检测啥的，听起来高大上，其实就是为了确保你的焊缝没有问题。
铝及铝合金的焊接
江苏石油勘探局职工培训处
（ 4）焊剂 气焊用焊剂为钾、钠、锂、钙等元素的氯化物和氟化物，可 去除氧化膜。
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5.焊前准备
(1)焊前清理 铝及铝合金焊接时，焊前应严格清除工件焊口及 焊丝表面的氧化膜和油污，清除质量直接影响焊接工 艺与接头质量，如焊缝气孔产生的倾向和力学性能等。 常采用化学清洗和机械清理两种方法。 1）化学清洗 化学清洗效率高，质量稳定，适用于清理 焊丝及尺寸不大、成批生产的工件。可用浸洗法和擦 洗法两种。可用丙酮、汽油、煤油等有机溶剂表面去 油，用 40℃～70℃的5％～10％NaOH 硝酸溶液洗 3 min～7min(纯铝时间稍长但不超过 20 min)，流动清水 冲洗，接着用室温至 60℃的 30％HNO3 溶液酸洗 1 min～3 min，流动清水冲洗，风干或低温干燥。
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(3)焊前预热 薄、小铝件一般不用预热，厚度 10 mm～15 mm 时可进行焊前预热，根据不 同类型的铝合金预热温度可为 100℃～ 200℃，可用氧一乙炔焰、电炉或喷灯等 加热。预热可使焊件减小变形、减少气 孔等缺陷。
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（4）焊机要求 焊机必须是交流TIG焊机，具有陡降的外特 性和足够的电容量。并且有参数稳定、 调节灵活和安全可靠的使用性能，还应 具有引弧、稳弧和消除直流分量装置， 焊机上电流、电压表应经计量部门鉴定 合格，焊机在使用前，先检查接地是否 完好，冷却水路和气路是否畅通，其各 项功能须确保能正常工作。焊接场所应 保持清洁。 江苏石油勘探局职工培训处
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(2)垫板 铝及铝合金在高温时强度很低，液态铝的 流动性能好，在焊接时焊缝金属容易产生下塌 现象。为了保证焊透而又不致塌陷，焊接时常 采用垫板来托住熔池及附近金属。垫板可采用 石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。 垫板表面开一个圆弧形槽，以保证焊缝反面成 型。也可以不加垫板单面焊双面成型，但要求 焊接操作熟练或采取对电弧施焊能量严格自动 反馈控制等先进工艺措施。
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
铝及铝合金焊接施工工艺标准是指在铝及铝合金焊接过程中需要遵循的一系列规范和操作指南。
以下是一般情况下常见的铝及铝合金焊接施工工艺标准：
1. 焊接设备和材料选择：根据焊接材质和要求选择合适的焊接设备和焊接材料，包括焊接电源、焊接枪、焊丝等。
2. 表面处理：焊接前对铝及铝合金表面进行适当的处理，包括除油、清洗、去锈等。
3. 焊接工艺参数：根据焊接材质、类型和规格，确定焊接工艺参数，包括焊接电压、焊接电流、焊接速度等。
4. 焊接方法：根据具体要求选择合适的焊接方法，常见的有TIG焊、MIG焊、气焊等。
5. 焊接顺序：根据焊接部件的形状和尺寸，确定焊接顺序，一般是由内部向外部进行焊接。
6. 焊接过程控制：在焊接过程中进行必要的控制，包括焊接速度、焊接温度、焊接压力等。
7. 焊接质量检查：对焊缝进行质量检查，包括外观检查、尺寸检查、力学性能检查等。
8. 焊后处理：焊接完成后进行必要的焊后处理，包括去除焊渣、修整焊缝、退火等。
铝及铝合金钎焊剖析
铝及铝合金钎焊剖析铝及铝合金钎焊是一种广泛应用于航空航天、汽车制造和船舶建造等行业的焊接技术。
钎焊是利用填充金属与基材的溶解或扩散来连接工件的焊接方法。
铝及铝合金钎焊具有高效、环保、高强度等优点，但也存在一些局限性。
本文将对铝及铝合金钎焊进行剖析。
首先，铝及铝合金的钎焊特点如下：1.低熔点：铝及铝合金的熔点相对较低，便于钎焊操作。
2.良好的可塑性：铝及铝合金具有良好的可塑性，可以在较低的温度下完成连接操作。
3.容易氧化：铝及铝合金容易在高温下与空气中的氧气反应，形成表面氧化层，影响钎焊质量。
4.较高的导热性：钎焊铝及铝合金时，需要迅速传递热量以保持焊缝在适宜的温度范围内。
其次，铝及铝合金钎焊的工艺参数如下：1.温度控制：铝及铝合金的钎焊温度一般在450℃-600℃之间，过高会造成材料烧损，过低则无法形成有效连接。
2.填充金属选择：选择合适的填充金属是保证钎焊质量的关键。
常用的填充金属有铝硅合金、铝锰合金、铝铜合金等。
3.表面处理：由于铝及铝合金易于氧化，钎焊之前需要进行表面处理，除去氧化层，以提高钎焊质量。
4.焊接速度：钎焊过程中，焊接速度需要控制在合适的范围内，过快会导致填充金属未充分润湿基材，过慢则容易造成材料烧损。
钎焊铝及铝合金的优点有：1.钎焊过程中不需要融化基材，减少了变形和应力的发生，可以应用于薄板焊接。
2.钎焊接头强度高，焊缝内部无夹杂物。
3.钎焊后焊缝的装饰性更好，美观度高。
4.钎焊后表面平整，无需进行后续磨削和抛光。
铝及铝合金钎焊的局限性有：1.铝及铝合金的导热性好，热量传导迅速，钎焊时需要较快的焊接速度和热输入控制，这对焊工的技术要求较高。
2.铝及铝合金易氧化，钎焊时需要采取措施防止氧化层生成，否则会影响焊接质量。
3.部分铝合金在钎焊时容易产生热裂纹，需要注意合金的选择和焊接参数的控制。
综上所述，铝及铝合金钎焊是一种广泛应用于航空航天、汽车制造和船舶建造等行业的焊接技术，具有高效、环保、高强度等优点。
铝及铝合金的材料及焊接性
铝及铝合金的材料及焊接性一、铝及铝合金的分类、成分和性能（1）铝及铝合金的分类。
铝是银白色的轻金属，纯铝的熔点660℃,密度2.7g∕Cm3。
工业用铝合金的熔点约566℃。
铝具有热容量和熔化潜热高、耐腐蚀性好，以及在低温下保持良好的力学性能等特点。
铝及铝合金可分为工业纯铝、变形铝合金（分非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类）和铸造铝合金。
变形铝合金是指经不同的压力加工方法（经过轧制、挤压等工序）制成的板、带、棒、管、型、条等半成品材料，铸造铝合金以合金铸锭供应。
铝合金分类及性能特点见表1-1。
按GB/T3190—1996和GB/T1674—1996的规定，纯铝和铝合金牌号命名的基本原则是：直接采用国际四位数字体系牌号;未命名为国际四位数字体系牌号的纯铝及其合金采用四位字符牌号。
四位字符牌号的第一位、第三位、第四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（如“A”）。
纯铝编号系统的第一位为力”，如IXXX或IAxx,最后两位数字表示铝的纯度。
2xxx为AI-CU系；3xxx为Al-Mn系；4xxx为Al-Si系；5xxx为Al-Mg系；6xxx为AI-Mg-Si系；7xxx为Al・Zn系；8xxx为AI-其他元素系；9xxx为AI.备用系。
我国变形铝合金的牌号表示法与国际上的通用方法基本一致。
①工业纯铝。
工业纯铝含铝99%以上，熔点660℃,熔化时没有任何颜色变化。
表面易形成致密的氧化膜，具有良好的耐蚀性。
纯铝的导热性约为低碳钢的5倍，线胀系数约为低碳钢的2倍。
纯铝强度很低，不适合做结构材料。
退火的铝板抗拉强度为60~100MPa,伸长率为35%~40%°②非热处理强化铝合金。
非热处理强化铝合金通过加工硬化、固溶强化提高力学性能，特点是强度中等、塑性及耐蚀性好，又称防锈铝，原代号LFXXoALMn合金和AI-Mg合金属于防锈铝合金，不能热处理强化，但强度比纯铝高，并具有优异的抗腐蚀性和良好的焊接性，是目前焊接结构中应用广泛的铝合金。
铝及铝合金焊接-规范文件-
+ 铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固态几乎不溶解氢。在 焊接熔池凝固和快速冷却的过程中，氢来不及溢出，极易形 成氢气孔。
几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金，但是铝 及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其 各自的应用场合。
+ 焊后热处理
铝容器一般焊后不要求热处理。如果 所用铝材在容器接触的介质条件下确有明 显的应力腐蚀敏感性，需要通过焊后热处 理以消除较高的焊接应力，来使容器上的 应力降低到产生应力腐蚀开裂的临界应力 以下，这时应由容器设计文件提出特别要 求，才进行焊后消除应力热处理。
+ 坡口的处理 板厚在3 mm 以下的对接焊缝可不开坡口,只需在焊缝背
面倒一0. 5～1 mm 的角即可,这样有利于气体的排放和避 免背面凹槽。背面是否倒角对焊缝的影响。
铝合金厚板的坡口角度较 钢板的要大。单边坡口一般采用
55°坡口,双边坡口采用每边35°坡 口。这样可以使焊接的可达性提
高,同时可降低未熔合缺陷的产生
+ 铝及铝合金的焊接特点 + 铝及铝合金焊接方法 + 铝及铝合金焊接材料 + 焊前准备 + 焊后处理
+ 铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝（Al2O3）熔 点高、非常稳定，不易去除。
+ 铝及铝合金的热导率和比热Байду номын сангаас均约为碳素钢和低合金钢的两 倍多。
+ 铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。
+ 保护气体 保护气体为氩气、氦气或其混合气。交流加高频
铝及铝合金焊接要点解析
铝及铝合金焊接要点解析铝（Aluminium）是一种金属元素，元素符号为Al，原子序数为13。
其单质是一种银白色轻金属，有延展性。
商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。
在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。
铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。
易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。
相对密度2.70。
熔点660℃。
沸点2327℃。
铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。
航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。
应用极为广泛。
工业纯铝具有铝的一般特点，密度小，导电、导热性能好，抗腐蚀性能好，塑性加工性能好，可加工成板、带、箔和挤压制品等，可进行气焊、氩弧焊、点焊。
工业纯铝不能热处理强化，可通过冷变形提高强度，惟一的热处理形式是退火，再结晶开始温度与杂质含量和变形度有关，一般在200℃左右。
退火板材的σb=80～100MPa，σ0.2=30～50MPa，ζ=35%～40%，HB=25～30。
经60%～80%冷变形，虽然能提高到150～180MPa，但ζ值却下降到1%～1.5%。
增加铁、硅杂质含量能提高强度，但降低塑性、导电性和抗蚀性。
铝合金焊接是指铝合金材料的焊接过程。
铝合金强度高和质量轻。
主要焊接工艺为手工TIG焊（非熔化极惰性气体保护焊）、自动TIG焊和MIG焊（熔化极惰性气体保护焊），其母材、焊丝、保护气体、焊接设备。
铝及铝合金在现代工程技术所用的各种材料中占有举足轻重的地位，它在世界年产量仅次于钢铁而居第二位，在有色金属中则居第一位。
如果说铝合金最初是在航空工业中崭露头角的话，那么近几十年来，除航空工业外，在航天、汽车、船舶、桥梁、机械制造、电纯铝的熔点低（660℃），熔化时颜色不变，难以观察到熔池，焊接时容易塌陷和烧穿；热导率是低碳钢的三倍，散热快，焊接时不易熔化；线膨胀系数是低碳钢的二倍，焊接时易变形；在空气中易氧化成致密的高熔点氧化膜Al2O3（熔点2050℃），难熔且不导电，焊接时易造成未熔合、夹渣并使焊接过程不稳定。
铝及铝合金的焊接方法
铝及铝合金的焊接方法铝及铝合金是相当常见的材料，因为具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能，被广泛应用于汽车制造、航空航天、建筑、船舶以及机电设备等领域。
然而，由于铝及铝合金的化学性质和结构特点，其焊接较为困难，需要特殊的焊接方法和技术，本文将重点介绍铝及铝合金的焊接方法。
1. TIG焊接法氩弧焊接（TIG）法是目前铝及铝合金最常用的焊接方法之一，其特点在于能够焊接很薄的材料，焊接质量高，且不会产生太多的热变形，但是需要较高的技术要求和操作技巧。
在进行TIG焊接时，需要将铝材预热，以避免冷裂的产生，同时选择合适的氩弧电流和焊接速度，以达到最佳的焊接效果。
2. MIG焊接法惰性气体保护焊（MIG）法是另一种常用的铝及铝合金焊接方法，其特点在于可以快速地焊接大量的材料，但是需要高度精密的焊接设备和较高水平的技术人员。
在进行MIG焊接时，需要选择合适的气体，并将焊接区域清洁干净，以防止氧化皮和其他杂质的干扰，同时适当控制焊接速度和电流，以获得最佳的焊接效果。
3. 拉丝焊接法拉丝焊接法比较适用于较大的铝合金部件的焊接，在进行拉丝焊接时使用的是特殊的焊接材料，可以有效地降低氧化皮的生成，并且具有相对较高的耐腐蚀性能。
在进行拉丝焊接时，需要选用合适的焊接材料、清洁焊接区域，并注意适当的拉丝速度和焊接电流，以获得最佳的焊接效果。
4. 超声波焊接法超声波焊接法适用于薄壁铝及铝合金零件的焊接，其物理原理在于利用高频震动产生的热能将零件焊接在一起。
在进行超声波焊接时，需要选择合适的焊接设备、正确选择焊接参数，以避免过热损伤，并采用合适的夹具，以保证焊接部件的稳定性。
总之，铝及铝合金的焊接方法有多种，每种方法都有其适用的焊接材料、焊接工艺和操作技巧，只有选择适合的焊接方法才能获得最佳的焊接效果。
无论采用何种焊接方法，其关键在于对焊接材料、焊接设备、焊接工艺以及焊接操作等方面全局的认真考虑和细致的把握。
铝及铝合金的焊接
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导电、导热性好 铝的导电、导热性能仅次于银、铜和金。 反射性强 铝的抛光面对白光的反射率大于80%，纯度越高，反射率越高。另外铝对红外 线、紫外线、电磁波、热辐射也都有良好的反射性能。 无磁性、冲击不生火花 对某些特殊用途如仪表材料。电气设备的屏蔽材料、易燃、易爆 物生产器材等，这种性能非常重要。 吸音性 对室内装饰有利，也可配制成减震合金。 耐核辐射 对高能中子而言，铝具有与其他金属相同程度的中子吸收界面；对低能范围内 的中子吸收界面小，仅次于铍、镁、锆等金属。铝能耐辐射的原因是对其照射生成的感应 放射衰减很快。 美观 铝及其合金由于反射能力强，表面表面呈银白色光泽，经机加工后可得到很高的光 洁度和光亮度。经阳极氧化和着色，不仅可以获得五颜六色、光彩夺目的表面，还可以进 一步提高抗耐蚀性能。铝还可以电镀、覆盖陶瓷，是生产涂料材料的好基体。涂漆后不会 产生裂纹和脱皮，即使局部有损伤也不会产生蚀斑。
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变形铝及铝合金的牌号及表示方法
组 别 纯铝（w（Al）不小于99.00%） 以铜为主要合金元素的铝合金 以锰为主要合金元素的铝合金 牌 号 1xxx 2xxx 3xxx
以硅为主要合金元素的铝合金
以镁为主要合金元素的铝合金 以镁和硅为主要合金元素的铝合金且以 MgSi相为强化相的铝合金 以锌为主要合金元素的铝合金 以其他合金元素为主要合金元素的铝合金 备用合金组
铝及铝合金的特点
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与其他金属相比较，铝及铝合金具有独特的和优异的物理特性、化学特性、力学 特性及工艺特性，能适应现代科技及高新工程发展的需要，广泛应用于制造各类 工业产品。对比下表几种金属的特性： 几种金属的物理特性
几种金属的力学性能►► Nhomakorabea►
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铝及铝合金的焊接性分析
铝及铝合金的焊接性分析铝及其合金化学活泼性很强，表面易形成氧化膜，且多具有难熔性质（如Al2O3的熔点约为2050℃，MgO的熔点约为2500℃），加之铝及其合金导热性强，焊接时容易造成不熔合现象。
由于氧化膜密度同铝的密度极其接近，所以也容易成为焊缝金属的夹杂物。
同时，氧化膜（特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜）可以吸收较多的水分而常常成为形成焊缝气孔的重要原因之一。
此外，铝及其合金的线胀系数大（约为钢的2倍），导热性又强（比钢约大一倍多），焊接时容易产生翘曲变形。
一．焊缝气孔（一）铝及铝合金熔焊时形成气孔的特点铝及其合金熔焊时最常见的缺陷是焊缝气孔，尤其是纯铝和防锈铝的焊接。
氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因，氢的来源，主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分。
其中，焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分，对焊缝气孔的产生，常占有突出地位。
1.弧柱气氛中水分的影响弧柱空间总是或多或少存在一定量的水分，尤其是在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时。
由弧柱气氛中水分分解而来的氢，熔入过热的熔融金属中，可成为焊缝气孔的主要原因。
此时所形成的气孔，具有白亮内壁的特征。
弧柱气氛中的氢之所以能使焊缝形成气孔，与它在铝及其合金中的溶解度变化特性有关。
在平衡条件下，氢在铝中的溶解度在凝固点时可从 1.69突降到0.036ml/100g，相差约20倍（在钢中只相差不到2倍），其次，由于铝的导热性很强，在同样的工艺条件下，铝熔合区的冷却速度可为高强钢的4-7倍，不利于气泡的逸出，而残留在焊缝金属中形成气孔。
实际的冷却条件下并非平衡状态，伴随着凝固过程的发展，在已结晶的枝晶前沿形成许多微小气泡，枝晶晶体的交互生长致使气泡的成长受到限制，并且不利于浮出，因而可沿结晶的层状线形成均布形式小气孔。
不同的合金系统，对弧柱气氛中水分的敏感性是不同的，纯铝对气氛中水分最为敏感。
Al-Mg合金含Mg量增加，氢的溶解度和引起气孔的临界分压PH2均随之增大，因而对吸收气氛中的水不太敏感，相比起来，仅对焊接气氛中的水分而言，同样焊接条件下，纯铝焊缝产生气孔的倾向要大些。
铝及铝合金的焊接方法
铝及铝合金的焊接方法铝及铝合金是一种轻质、耐腐蚀、导热性能良好的金属材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
在实际生产中，铝及铝合金的焊接工艺是非常重要的，因为焊接质量直接影响到整体产品的性能和质量。
本文将介绍铝及铝合金的常见焊接方法及其特点。
首先，铝及铝合金的常见焊接方法包括氩弧焊、气体保护焊、电阻焊、激光焊等。
其中，氩弧焊是应用最为广泛的一种方法。
氩弧焊是利用氩气作为保护气体，通过电弧加热工件表面，使工件熔化并形成焊缝的方法。
氩气能够有效地保护熔融池，避免氧化和氢的影响，从而保证焊接质量。
气体保护焊是在焊接过程中通过外部供气保护焊缝，常用的保护气体有氩气、氩气和氦气的混合气体等。
电阻焊是利用电流通过工件产生热量，使工件表面熔化并形成焊缝的方法。
激光焊是利用激光束对工件进行加热，实现焊接的方法。
其次，不同的焊接方法有不同的特点和适用范围。
氩弧焊适用于铝及铝合金的薄板焊接，焊缝质量好，但焊接速度较慢。
气体保护焊适用于铝及铝合金的厚板焊接，焊接速度快，但焊缝质量稍逊于氩弧焊。
电阻焊适用于铝及铝合金的薄壁管道等零部件的焊接，焊接速度快，但对工件的厚度和形状有一定要求。
激光焊适用于对焊接速度和焊缝质量要求较高的场合，但设备成本较高，适用范围相对较窄。
最后，无论采用何种焊接方法，都需要注意一些共同的焊接技巧。
首先是焊接设备的选择和调试，包括焊接机、焊枪、气体保护装置等的选择和调试。
其次是焊接工艺参数的控制，包括焊接电流、电压、气体流量等的控制。
再次是焊接工件的准备，包括工件的清洁、预热、固位等工序的准备。
最后是焊接过程中的操作技巧，包括焊接速度、焊接角度、焊接顺序等的控制。
总之，铝及铝合金的焊接方法多种多样，选择合适的焊接方法需要根据具体的焊接要求和工件特点进行综合考虑。
在实际生产中，需要根据具体情况选择合适的焊接方法，并严格控制焊接工艺，以保证焊接质量和产品性能。
第五节 铝及铝合金焊接缺陷与检验
第五节：铝及铝合金焊接缺陷与检验铝及铝合金焊接时，由于其特殊的物理和化学特性以及焊接过程操作的难度，容易出现焊接缺陷。
作为焊工，必须了解焊接缺陷产生的原因，掌握防止和消除焊接缺陷的对策和方法，才能实现保证焊接质量、制造优良焊件的目的。
相比钢铁的焊接，铝及铝合金焊接缺陷也存在同样多的种类，导致缺陷产生的原因也更复杂。
铝及铝合金焊接缺陷主要为未熔合、气孔、下塌、热裂纹、夹杂等。
一、未熔合1.导致产生未熔合的原因未熔合通常表现为焊丝熔化、母材未熔化或是同一焊缝上一侧母材熔化、另一侧母材未熔化而形成的焊接接头。
铝及铝合金的导热系数大，约是钢的2～3倍；其比热也很大。
这样，要使铝及铝合金接头熔化后焊到一起，必须使用能量集中、功率大的热源。
在焊接方法确定的条件下，结构的形状、尺寸、位置、表面状态的差异，以及焊工操作的熟练程度都可以产生未熔合的缺陷。
未熔合的产生与焊件的坡口形状和焊接规范有很大关系。
尤其当采用MIG 焊进行厚板多层焊时，常常会在图2-5-1所示的部位产生未熔合，即：图2-5-1 MIG多层焊时易产生未熔合的典型情况a一坡口侧面的未熔合b一清根后的焊道根部未熔合（1）在焊根或第二层焊道以下的坡口面上，由于焊接规范的变化而产生未熔合。
（2）清根处理后在封底焊的根部焊道金属中产生未熔合。
焊接规范对产生未熔合的影响，首先取决于焊件的坡口根部形状和尺寸，焊接电流的影响也很大。
通过对厚度为50 mm的板材在不同大小坡口根部半径和焊接电流下产生未熔合的影响的研究可知：未熔合随坡口根部半径和焊接电流的增大而减小。
U形坡口比V形坡口产生未熔合的可能性要小，横焊时的实测结果是这样，立焊时也可以得到同样的结果。
电弧电压对产生未熔合的影响没有焊接电流和坡口根部半径变化对其的影响那么明显。
焊接电流对焊缝熔深的影响非常直接，熔深随坡口根部半径和焊接电流的增大而增大。
通过用断面检验法我们掌握了未熔合与熔深的关系。
当熔深小于1 mm时，很容易产生未熔合；当熔深大于l mm时，则不产生未熔合。
铝及铝合金焊接的焊接
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。
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。
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铝及铝合金的焊接铝及铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。
铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。
有色金属non-ferrous metal，狭义的有色金属又称为非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。
广义的有色金属还包括有色合金。
有色合金是以一种有色金属为基体（通常大于50%），加入一种或几种其他元素而构成的合金。
随着科学技术的发展，有色金属的应用日趋广泛。
虽然有色金属只占金属总量的5%左右，但有色金属在工程应用中的重要作用确实钢铁或其他材料无法代替的。
有色金属具有特殊的性能，比常规钢铁材料的焊接更复杂，这给焊接工作带来很大的困难。
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。
铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。
什么是金属盒非金属，什么是黑色金属和有色金属，什么事合什么是金属盒非金属，什么是黑色金属和有色金属，金？目前，已知的的化学元素有118 种，其中自然界只存在92 种，科学家成功研制出并已经得到承认和命名的元素有18 种，有8 种元素没有得到承认和命名。
人们通常把这些元素分成金属和非金属两大类。
从物理性能上来看，具有导电性、导热性、可塑性以及特殊光泽的元素叫金属，反之是非金属。
常见的金属有铁、铝、铜、镁、锌等。
在非金属中，常温下呈气态的有氢、氧、氩等；常温下呈液态的有溴；常温下呈固态的有碳、硼等。
金属又可分为黑色金属和有色金属两大类。
黑色金属通常是指铁、铬、锰和铁基合金，其他的金属合金称为有色金属。
合金是有两种或两种以上的金属元素与非金属元素所组合成的具有合金性质的物质。
3A21 就是由铝和锰组成的以铝为基的合金。
有色金属的分类有色金属按其性质、用途、产量及其在地壳中的储量状况一般分为有色轻金属、有色重金属、贵金属、稀有金属和半金属五大类。
在稀有金属中，根据其物理化学性质、原料的共生关系、生产工艺流程等特点，又分稀有轻金属、稀有重金属、稀有难熔金属、稀散金属、稀土金属、稀有放射性金属。
铝合金的分类、成分和性能铝合金的分类、（1）铝合金的分类铝合金可分为变形铝合金（双分为非热处理强化铝合金、热处理强化铝合金两类）铸造铝合金。
变形铝合金是指经不同的压力加工方法制成的板、带、管、型、条等半成品材料；铸造铝合金以合金铸锭供应。
铝合金的分类及性能特点.按GB/T3190 — 1996 和GB/T16474—1966 的规定，铝合金牌号命名的基本原则是：可直接采用国际四位数字体系牌号。
四位字符牌号的第一位、第三位、第四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母。
2×××为Al－Cu 系，3×××为Al－Mn 系，4×××为Al－Si 系，5×××为Al－Mg 系，6×××为Al－Mg－Si 系，7 ×××为Al－Zn 系，8×××为Al－其他元素，9×××为Al－备用系。
这样，我国变形铝合金的牌号表示法与国际上的通用方法基本一致。
非热处理强化变铝形合铝金合热金处理强化铝合金合金名称铝合金的分类及性能特点合金系Al-Mn 性能特点示例3A21 防锈铝Al-Mg 抗蚀性、压力加工性与焊接性能好，强度较低但5A05 硬铝超硬铝Al-Cu-Mg Al-Cu-Mg-Zn Al-Mg-Si-Cu 力学性能高硬度强度最高锻铝Al-Cu-Mg-Fe-Ni 简单铝硅合金Al-Si Al-Si-Mg Al-Si-Cu 特殊铝硅合金锻造性能好耐热性能好铸造性能好，不能热处理强化，力学性能较低铸造性能良好，可热处理强化，力学性能较高耐热性好，铸造性能与抗蚀性差力学性能高，抗蚀性好能自动淬火，宜于压铸耐热性能好2A11,2A1 2 7A04,7A0 9 2A14,2A5 0 2A70,2A8 0 ZL102 ZL101 ZL107 ZL105,ZL 110 ZL109 ZL201 ZL301 ZL401 —铸造铝合金Al-Si-Mg-Cu Al-Si-Mg-Cu-Ni 铝铜铸造合金铝镁铸造合金铝锌铸造合金铝稀土铸造合金Al-Cu Al-Mg Al-Zn Al-Re 非热处理强化铝合金非热处理强化铝合金通过加工硬化、固溶强化提高力学性能，特点是强度中等、塑性及耐蚀性好，又称防锈铝，原先代号为LF××。
Al－Mn 合金和Al －Mg 合金属于防锈铝合金，不能热处理强化，但强度比纯铝高，并且具有优异的抗腐蚀性和良好的焊接性，是目前焊接结构中应用最广的铝合金、超硬铝、锻铝等。
硬铝硬铝的牌号是按铜的增加顺序编排的。
Cu 是硬铝的主要成分，为了得到高的强度，Cu 含量一般应控制在 4.0%～4.8%。
Mn 也是硬铝的主要成分，主要作用是消除铁对抗蚀性的不利的影响，还能细化晶粒、加速时效硬化。
在硬铝合金中，铜、硅、镁等元素能形成溶解于铝的化合物，从而促使硬铝合金在热处理时强化。
退火状态下硬铝的抗拉强度为160～220MPa，经过淬火及时效后抗拉强度增加至312～460MPa。
但硬铝的耐蚀性能差，为了提高合金的耐蚀性，常在硬铝板表面覆盖一层工业纯铝保护层。
超硬铝合金中锌、镁、铜的平均总含量可达9.7%～13.5%，在当前航空航天工业中仍是强度最高和应用最多的一种轻合金材料。
超硬铝的塑性和焊接性差，接头强度远低于母材。
由于合金中锌含量较多，形成晶间腐蚀及焊接热裂纹的倾向较大。
锻铝具有良好的热塑性，而且铜含量越少热塑性越好，适于作锻件用。
具有中等强度和良好的抗蚀性，在工业中得到广泛应用。
防锈铝合金— 5A02 5A03 5A05 5A06 5B05 5083 5056 3A21 3003 LF1 LF2 LF3 LF5 LF6 LF10 LF4 LF5-1 LF21 —锻铝合金6A02 2A50 2B50 2A70 2A80 2A90 2A14 6061 6063 LD2 LD5 LD6 LD7 LD8 LD9 LD10 LD30 LD31 硬铝合金2A01 2A02 —2A04 2A06 2B11 2B12 2A10 2A11 2A12 2A13 2A16 2A17 LY1 LY2 LY3 LY4 LY6 LY8 LY9 LY10 LY11 LY12 LY13 LY16 LY17 超硬铝合金7A03 7A04 — 7A09 7A10 7003 LC3 LC4 LC5 LC9 LC10 LC12 （2）铝合金的性能1.3。
铝合金的物理性能见表1.3。
线胀系数（20～100 ℃）/10-6K-1 合金密度/g·cm-1 比热容（100 ℃）/J·kg-1·K-1 热导率（25 ℃）/W·m-1·K-1 电阻率（20 ℃）/10-6 ·m 备注（原牌号）3A21 5A03 5A06 2A12 2A16 6A02 2A10 7A04 2.73 2.67 2.64 2.78 2.84 2.70 2.80 2.85 1009 880 921 921 880 795 836 — 180.0 146.5 117.2 117.2 138.2 175.8 159.1 159.1 23.2 23.5 23.7 22.7 22.6 23.5 22.5 23.1 3.45 4.96 6.73 5.79 6.10 3.70 4.30 4.20 防锈铝LF21 防锈铝LF3 防锈铝LF6 硬铝LY12 硬铝LY16 锻铝LD2 锻铝LD10 超硬铝LC4 防锈铜器（铝锰合金、铝镁合金）主要用于要求高的塑性的焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件，如油箱、汽油或润滑油导管、各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件等。
铝合金被广泛应用航空航天、建筑、汽车、机械制造、电工、化学工业、商业等领域。
铝合金在飞机制造中是主要的结构材料，它约占骨架质量的55%，而且大部分关键轴承部件，如涡轮发动机轴向压缩机叶片、机翼、骨架、外壳、尾翼等是由铝合金制造的。
铝合金的焊接性特点铝合金熔化焊时有如下困难和特点：（1）铝和氧的亲和力很大，因此在铝及铝合金表面总有一层难熔的氧化铝膜远远超过铝的熔点，这层氧化膜不溶于金属并且妨碍被熔融填充金属润湿。
在焊接或钎焊过程中应将氧化膜清除或破坏掉。
（2）熔焊时，铝合金的焊接性首先体现在抗裂性上。
在铝中加入铜、锰、硅、镁、锌等合金元素可获得不同性能的合金，各种合金元10 素对铝合金焊接裂纹的影响不同。
（3）铝合金的固态和液态色泽不易区别，焊接操作时难以控制熔池温度。
（4）焊后焊缝易产生气孔，焊接接头区易发生软化。
可焊接的铝合金材料范围逐步扩大，现在不仅可以成功地焊接非热处理强化的铝合金，而且解决了传统的航空航天和军工等行业，逐步扩大到国民经济生产和人民生活的各个领域。
铝合金的焊接方法铝及铝合金的焊接工艺方法铝及铝合金的焊接工艺方法工艺铝合金的焊接方法很多，各种方法有其不同的应用场合。
除了传统的熔焊、电阻焊、气焊方法外，其他一些焊接方法（如等离子弧焊、电子束焊、真空扩散焊等）也可以容易地将铝合金焊接在一起。
根据铝及铝合金的牌号、焊件厚度、产品结构以及对焊接性的要求等选择。
（1）气焊氧－乙炔气焊火焰的热功率低，热量较分散，因此焊件变形大、生产率低。
用气焊焊接较厚的铝焊件时需预热，焊后的焊缝金属不但晶粒粗大、组织疏松，而且容易产生氧化铝夹杂、气孔及裂缝等缺陷。
12 这种方法只用于厚度范围在0.5～10 ㎜的不重要铝结构件和铸件的焊补上。
（2）钨极氩弧焊这种方法是在氩气保护下施焊，热量比较集中，电弧燃烧稳定，焊缝金属致密，焊接接头的强度和塑性高，在工业中获得起来越广泛的应用。
钨极氩弧焊用于铝合金是一种较完善的焊接方法，但钨极氩弧焊设备较复杂，不宜在室外露天条件下操作。
（3）熔化极氩弧焊自动、半自动熔化极氩弧焊的电弧功率大，热量集中，热量影响区小，生产效率比手工钨极氩弧焊可提高2～3 倍。