主要焊接材料介绍

Байду номын сангаас钨极
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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。 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。
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因而焊丝的选用主要按照下列原则： 1）纯铝焊丝的纯度一般不低于母材； 2）铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近； 3）铝合金焊丝中的耐蚀元素(镁、锰、硅等)的含量一般不低于母材； 4）异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝； 5）不要求耐蚀性的高强度铝合金(热处理强化铝合金)可采用异种成 分的焊丝，如抗裂性好的铝硅合金焊丝 SAlSi 一 1 等(注意强度可 能低于母材)。
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(2)保护气体 保护气体为氩气、氦气或其混合气。 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。
氩气
氦气
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(3)钨极 氩弧焊用的钨极材料有纯钨、钍钨、 铈钨、锆钨四种。纯钨极的熔点和沸点高，不 易熔化挥发，电极烧损及尖端的污染较少，但 电子发射能力较差。在纯钨中加入 1％～2％ 氧化钍的电极为钍钨极，电子发射能力强，允 许的电流密度高，电弧燃烧较稳定，但钍元素 具有一定的放射性，使用时应采取适当的防护 措施。在纯钨中加入 1.8％～2.2％的氧化铈 (杂质≤0.1％)的电极为铈钨极。铈钨极电子逸 出功低，化学稳定性高，允许电流密度大，无 放射性，是目前普遍采用的电极。锆钨极可防 止电极污染基体金属，尖端易保持半球形，适 用于交流焊接。 （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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（1）焊丝 采用气焊、钨极氩弧焊等焊接铝合金时，需要加填充焊丝。 铝及铝合金焊丝分为同质焊丝和异质焊丝两大类。 为了得到良好的焊接接头， 应从焊接构件使用要求考虑，选择适合于母材的焊丝作为填充材料。选择焊 丝首先要考虑焊缝成分要求，还要考虑产品的力学性能、耐蚀性能，结构的 刚性、颜色及抗裂性等。选择熔化温度低于母材的 填充金属，可大大减小热 影响区的晶间裂纹倾向。对于非热处理合金 的焊接接头强度，按 1000 系、 4000 系、5000 系的次序增大。含镁 3%以上的 5000 系的焊丝， 应避免 在使用温度 65℃以上的结构中采用， 因为这些合金对应力腐蚀裂纹很敏感， 在上述温度和腐蚀环境中会发生应力腐蚀龟裂。用合金含量高于母材的焊丝 作为填充金属，通常可防止焊缝金属的裂纹倾向。 目前，铝合金常用的焊丝 大多是与基体金属成分相近的标准牌号 焊丝。在缺乏标准牌号焊丝时，可从 基体金属上切下狭条代用。较为通用的焊丝是 HS311，这种焊丝的液态金属 流动性好，凝固时的收缩率小，具体优良的抗裂性能。为了细化缝晶粒、提 高焊缝的抗裂性及力学性能， 通常在丝中加入少量的 Ti、Zr 等合金元素作 为变质剂。铝及铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外，按容器要 求应使对接接头的抗拉强度、塑性(通过弯曲试验)达到规定要求，对含镁量 超过 3％的铝镁合金应满足冲击韧性的要求，对有耐蚀要求的容器，焊接接 头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。
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交流加高频 TIG 焊 时，采用大于 99.9％纯氩 气，直流正极性焊接宜用 氦气。MIG 焊时，板厚 <25 mm 时宜用氩气；板 厚 25 mm～50 mm时氩 气中宜添加 10％～35％ 的氦气；板厚 50mm75mm 时氩气中宜添加 l0 ％～35％或 50％的氦气； 当板厚>75 mm 时推荐采 用添加 50％～75％氦气 的氩气。氩气应符合 GB／ T 4842-1995《纯氩》的 要求。氩气瓶压低于 0.5 MPa 后压力不足，不能使 用。