铝合金车体焊接知识培训
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Biblioteka Baidu
钨极氩弧焊
分类 TIG焊按操作方式分为手工焊和自动焊二种。
特点 a 优点
（１）能焊接除熔点非常低的铅、锡以外的绝大多数金属和合金； （２）能焊接化学活泼性强和形成高熔点氧化膜的铝、镁及其合金； （３）无飞溅，免去焊后去渣工序；（４）某些场合可不加填充金属；（５）焊接薄板的优势明显，适合全位置焊接；（６）能进行脉冲焊 接，减少热输入；（７）明弧，能观察到电弧及熔池；（８）填充金属的填加量不受焊接电流影响。
保护气体从喷嘴喷出可有两种情况：合适的层流和接近于紊流的较薄层流。通常喷嘴孔径为20mm左右，气体流量为 20～30l/min。
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2.4 Fronius TPS—4000/5000气体保护焊设备及使用举例
• Fronius焊机为完全数字化的新型逆变焊机，它 带有微处理控制器 。 •可进行MIG/MAG焊，同时还可实现接触起弧的TIG 和手工电焊，在材料适用方面 ，最适合各种碳钢， 镀锌板，不锈钢的焊接，尤其适合铝及铝合金的焊 接。 • TPS—4000/5000型数字化焊机主要由电源控制 箱、送丝小车、（推拉丝）水冷焊枪、水冷系统和 气路系统（氩气表、气瓶）等部分组成，见右图。
通常是先根据工件的厚度和焊接位置选择焊丝直径，然后再确定焊接电流和熔滴过渡类型。 (2) 焊接速度
焊接速度指单道焊时焊枪沿接头中心线方向的相对移动速度。 (3) 焊丝伸出长度
对于短路过渡来说，合适的焊丝伸出长度为6.4～13mm，而对于其它型式的熔滴过渡，焊丝的伸出长度一般为13～25mm。 （4）气体流量
焊接垫板分为可移除式焊接垫板和永久性焊接垫板 。 1.2.3 焊接方向
焊枪指向焊接前进方向时称为左焊法，焊枪指向反焊接方向时称为右焊法。铝及铝合金的焊接多采用 左焊法及亚射流过渡方式。
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焊接位置
PA-平焊 PB-平角焊 PC-横焊 PD-仰角焊 PE-仰焊 PF-立向上焊 PG-立向下焊
b 缺点
（１）焊接速度低； （２）熔敷率小； （３）需要采取防风措施； （４）焊缝金属易受钨的污染； （５）消耗氩气，成本较高。
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2.3 工艺参数的选择
MIG焊的工艺参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、焊接位置、保护气 体的种类和流量大小等。 (1) 焊接电流和电弧电压
2 、焊接设备简介和操作
焊接设备是焊接过程中的必备硬件设施。根据焊接方法的不同，所涉及的焊接设备的内容也不同。 下面主要介绍在目前城轨事业部各种电焊焊机的特点、原理和使用。
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2.1 焊接设备选用的原则
适用性原则
选择焊接设备时要充分考虑焊接对象的材料、结构及尺寸、 焊接质量、批量大小和焊接环境等因素，以满足生产的各 项要求。
常见铝合金焊接缺陷及成因
未熔合 未焊透
飞溅过大
1 工件边缘或坡口区域清理不到位 2 热输入不足 1 接头设计不合适，坡口太窄或间隙太小等 2 焊接技术不当，电弧应处于熔池前沿 3 热输入不合适（电流太小或电压太高） 4 焊接速度太快 1 电弧电压过低或过高 2 工件表面清理不彻底 3 导电嘴磨损或送丝不稳定
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1.2 铝合金焊接
MIG/MAG焊接原理图
1-母材 2-电弧 3-焊缝 4-套筒 5-保护气体 6-导电嘴 7-焊丝 8-送丝轮
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1.2.1 保护气体 城轨事业部常用焊接气体为99.999%的高纯氩（Ar），只有在底架焊接时为增加熔深,采用氩氦混合
气体，成分为余量氩气+150ppm氮气+30%氦气。原因在氩气中添加氦气能改善电弧气氛的热传导性和保温性 能，这两种影响产生了高能量的电弧和更好的电弧穿透性。 1.2.2 衬垫
气瓶和氩 气表
推拉丝水冷焊 枪
送丝小车
电源控制 箱
水冷箱
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2.4.1 控制面板
控制面板包含：数字显示窗口、调节 旋钮、焊接方法选择、焊枪操作模式、焊丝材料选择、焊丝直径选择、其它
铝合金车体焊接知识培训
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
铝合金焊接基础知识 焊接设备简介及操作 典型接头焊接工艺 焊缝的返工及精整
焊缝的质量检验
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1 、铝合金焊接基础知识
•1.1 铝及铝合金密度低，导热性高。城轨事业部目前常
用的型材主要为5083-H111 、6005A-T6 、6082-T6 这三 种。 5083-H111主要用于折弯件用的板材 ；除牵引梁型 材为6082之外，其余所有的型材均为6005A ；绝大部分 板材为6082-T6 。
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1.3 小结
铝合金熔化极惰性气体保护焊接，相对于普通钢材的活性气体保护焊接来说，是一种很“娇气”的 焊接技术，焊前工件的表面清理、接头的装配、焊接材料、保护气体、电源、环境、焊接技术等因素有 一个不到位，就很难得到满意的焊缝，操作者应严格遵守操作规程，才能焊接出漂亮的焊缝。
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常见铝合金焊接缺陷及成因
常见缺陷 焊缝金属裂纹
近缝区裂纹 近缝区裂纹
咬边
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成因 1 参数选择不合适，焊缝深宽比太大 2 熄弧不佳导致产生弧坑 1 近缝区过热 2 焊接热输入过大 1 工件表面未清理干净，有氧化膜、油污、水分等 2 焊材表面有氧化膜、油污、或焊材受潮 3 电弧太长，或套筒堵塞等导致气体保护效果欠佳 4 电弧电压太高，造成电弧分散，气体保护效果变差 1 焊接速度太快 2 电弧电压太高，熔池过大。 3 电流过大 4 电弧在熔池边缘停留时间不当 5 焊枪角度不正确
成套性原则
应尽量考虑生产所需的辅助材料的来源是否便利 ，同时也 要考虑设备的辅机、辅件的购买或自制是否便利 。
经济性原则
主要考虑设备的投入成本、使用成本和维护维修时间及成 本等经济因素。
安全性原则
选择的焊接设备应具有较高的安全性能，同时也要重视对 环境的污染 。
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2.2 钨极氩弧焊
钨极氩弧焊简称TIG焊。它是在氩气的保护下，利用钨极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填 充焊丝）的一种焊接方法。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止 其对钨极、熔池及热影响区的有害影响，从而为形成优质焊接接头提供了保障。其方法示意下图所示：
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钨极氩弧焊
分类 TIG焊按操作方式分为手工焊和自动焊二种。
特点 a 优点
（１）能焊接除熔点非常低的铅、锡以外的绝大多数金属和合金； （２）能焊接化学活泼性强和形成高熔点氧化膜的铝、镁及其合金； （３）无飞溅，免去焊后去渣工序；（４）某些场合可不加填充金属；（５）焊接薄板的优势明显，适合全位置焊接；（６）能进行脉冲焊 接，减少热输入；（７）明弧，能观察到电弧及熔池；（８）填充金属的填加量不受焊接电流影响。
保护气体从喷嘴喷出可有两种情况：合适的层流和接近于紊流的较薄层流。通常喷嘴孔径为20mm左右，气体流量为 20～30l/min。
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2.4 Fronius TPS—4000/5000气体保护焊设备及使用举例
• Fronius焊机为完全数字化的新型逆变焊机，它 带有微处理控制器 。 •可进行MIG/MAG焊，同时还可实现接触起弧的TIG 和手工电焊，在材料适用方面 ，最适合各种碳钢， 镀锌板，不锈钢的焊接，尤其适合铝及铝合金的焊 接。 • TPS—4000/5000型数字化焊机主要由电源控制 箱、送丝小车、（推拉丝）水冷焊枪、水冷系统和 气路系统（氩气表、气瓶）等部分组成，见右图。
通常是先根据工件的厚度和焊接位置选择焊丝直径，然后再确定焊接电流和熔滴过渡类型。 (2) 焊接速度
焊接速度指单道焊时焊枪沿接头中心线方向的相对移动速度。 (3) 焊丝伸出长度
对于短路过渡来说，合适的焊丝伸出长度为6.4～13mm，而对于其它型式的熔滴过渡，焊丝的伸出长度一般为13～25mm。 （4）气体流量
焊接垫板分为可移除式焊接垫板和永久性焊接垫板 。 1.2.3 焊接方向
焊枪指向焊接前进方向时称为左焊法，焊枪指向反焊接方向时称为右焊法。铝及铝合金的焊接多采用 左焊法及亚射流过渡方式。
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焊接位置
PA-平焊 PB-平角焊 PC-横焊 PD-仰角焊 PE-仰焊 PF-立向上焊 PG-立向下焊
b 缺点
（１）焊接速度低； （２）熔敷率小； （３）需要采取防风措施； （４）焊缝金属易受钨的污染； （５）消耗氩气，成本较高。
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2.3 工艺参数的选择
MIG焊的工艺参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝伸出长度、焊丝倾角、焊丝直径、焊接位置、保护气 体的种类和流量大小等。 (1) 焊接电流和电弧电压
2 、焊接设备简介和操作
焊接设备是焊接过程中的必备硬件设施。根据焊接方法的不同，所涉及的焊接设备的内容也不同。 下面主要介绍在目前城轨事业部各种电焊焊机的特点、原理和使用。
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2.1 焊接设备选用的原则
适用性原则
选择焊接设备时要充分考虑焊接对象的材料、结构及尺寸、 焊接质量、批量大小和焊接环境等因素，以满足生产的各 项要求。
常见铝合金焊接缺陷及成因
未熔合 未焊透
飞溅过大
1 工件边缘或坡口区域清理不到位 2 热输入不足 1 接头设计不合适，坡口太窄或间隙太小等 2 焊接技术不当，电弧应处于熔池前沿 3 热输入不合适（电流太小或电压太高） 4 焊接速度太快 1 电弧电压过低或过高 2 工件表面清理不彻底 3 导电嘴磨损或送丝不稳定
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1.2 铝合金焊接
MIG/MAG焊接原理图
1-母材 2-电弧 3-焊缝 4-套筒 5-保护气体 6-导电嘴 7-焊丝 8-送丝轮
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1.2.1 保护气体 城轨事业部常用焊接气体为99.999%的高纯氩（Ar），只有在底架焊接时为增加熔深,采用氩氦混合
气体，成分为余量氩气+150ppm氮气+30%氦气。原因在氩气中添加氦气能改善电弧气氛的热传导性和保温性 能，这两种影响产生了高能量的电弧和更好的电弧穿透性。 1.2.2 衬垫
气瓶和氩 气表
推拉丝水冷焊 枪
送丝小车
电源控制 箱
水冷箱
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2.4.1 控制面板
控制面板包含：数字显示窗口、调节 旋钮、焊接方法选择、焊枪操作模式、焊丝材料选择、焊丝直径选择、其它
铝合金车体焊接知识培训
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
铝合金焊接基础知识 焊接设备简介及操作 典型接头焊接工艺 焊缝的返工及精整
焊缝的质量检验
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1 、铝合金焊接基础知识
•1.1 铝及铝合金密度低，导热性高。城轨事业部目前常
用的型材主要为5083-H111 、6005A-T6 、6082-T6 这三 种。 5083-H111主要用于折弯件用的板材 ；除牵引梁型 材为6082之外，其余所有的型材均为6005A ；绝大部分 板材为6082-T6 。
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1.3 小结
铝合金熔化极惰性气体保护焊接，相对于普通钢材的活性气体保护焊接来说，是一种很“娇气”的 焊接技术，焊前工件的表面清理、接头的装配、焊接材料、保护气体、电源、环境、焊接技术等因素有 一个不到位，就很难得到满意的焊缝，操作者应严格遵守操作规程，才能焊接出漂亮的焊缝。
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常见铝合金焊接缺陷及成因
常见缺陷 焊缝金属裂纹
近缝区裂纹 近缝区裂纹
咬边
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成因 1 参数选择不合适，焊缝深宽比太大 2 熄弧不佳导致产生弧坑 1 近缝区过热 2 焊接热输入过大 1 工件表面未清理干净，有氧化膜、油污、水分等 2 焊材表面有氧化膜、油污、或焊材受潮 3 电弧太长，或套筒堵塞等导致气体保护效果欠佳 4 电弧电压太高，造成电弧分散，气体保护效果变差 1 焊接速度太快 2 电弧电压太高，熔池过大。 3 电流过大 4 电弧在熔池边缘停留时间不当 5 焊枪角度不正确
成套性原则
应尽量考虑生产所需的辅助材料的来源是否便利 ，同时也 要考虑设备的辅机、辅件的购买或自制是否便利 。
经济性原则
主要考虑设备的投入成本、使用成本和维护维修时间及成 本等经济因素。
安全性原则
选择的焊接设备应具有较高的安全性能，同时也要重视对 环境的污染 。
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2.2 钨极氩弧焊
钨极氩弧焊简称TIG焊。它是在氩气的保护下，利用钨极与工件间产生的电弧热熔化母材和填充焊丝（如果使用填 充焊丝）的一种焊接方法。焊接时保护气体从焊枪的喷嘴中连续喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，以防止 其对钨极、熔池及热影响区的有害影响，从而为形成优质焊接接头提供了保障。其方法示意下图所示：