铝合金焊接通用工艺规范(定版)

铝合金焊接通用工艺规范(定版)

铝合金焊接工艺规范

技术部

编制

审核

批准

××工业有限公司

2012.6.26

前言

本规范根据××工业有限公司，定制与实施设计规范、工艺规范、试验规范的要求，按《企业标准编写的一般规定》，为明确铝合金焊接的工艺要求而制定。

本规范是公司在铝合金焊接中的经验总结，对于生产起指导作用。

本规范编制部门：技术部

本规范制定日期：2012－6－26。

一、目的

为规范焊工操作，保证焊接质量，不断提高焊工的实际操作技术水平,特编制本规范。

二、编制依据

1. GB/T 985.3 《铝及铝合金气体保护焊推荐坡口》

2. GB/T10858-2008《铝及铝合金焊丝》

3. GB/T24598-2009《铝及铝合金熔化焊焊工技能评定》

4. GBT3199-2007 《铝及铝合金加工产品贮存及包装》

5. GBT22087-2008《铝及铝合金弧焊接头缺欠质量》

6.有关产品设计图纸

三、焊前准备

3.1 焊接材料

铝板 3A21(原LF21)及铝合金型材。

焊丝：S311铝硅焊丝 ER4043 直径φ2，φ3，焊丝应有制造长的质量合格证，

领取和

发放由管理员统一管理。铝硅焊丝抗裂性好，通用性大。

3.2 氩气

氩气瓶上应贴有出厂合格标签，其纯度≥99.99%，所用流量8-16升/分钟，气

瓶中的氩

气不能用尽，瓶内余压不得低于0.5MPa ，以保证充氩纯度。氩气应符合

GB/T4842-1995。

3.3 焊接工具

①采用交流电焊机，本厂用WSME-315(J19)。

②选用的氩气减压流量计应开闭自如，没有漏气现象。切记不可先开流量计、后开气

瓶，造成高压气流直冲低压，损坏流量计；关时先关流量计而后关氩气瓶。

③输送氩气的胶皮管，不得与输送其它气体的胶皮管互相串用，可用新的氧气胶皮管

代用，长度不超过30米。

3.4 其它工器具

焊工应备有：手锤、砂纸、扁铲、钢丝刷、电磨工具等，以备清渣和消除缺陷。

3.5 焊前清理

①化学清理：效率高，清理质量稳定，焊件清理范围一般为坡口及其两边各100mm

区域，用干净棉纱蘸丙酮溶液擦拭或用8%-10%的NaOH溶液浸泡，去除油污并干燥。

②机械清理：适用于多层焊层间的清理，先用汽油、丙酮等有机溶剂进行表面脱脂，

再用直径不大于0.15mm的铜丝或不锈钢丝刷刷至露出铝本色为止，也可用刮刀

清理，效果良好。

3.6 焊前预热和使用垫板

①预热要求薄板一般可不预热。壁厚5mm以上的焊件则应进行100～300℃预热。

②垫板使用由于铝及铝合金高温强度低，铝液流动性很好，焊接时易引起熔池塌陷，

故使用垫板承托熔池。垫板材料可为石墨、不锈钢或者普通碳钢。

3.7 焊接坡口

焊缝的坡口形式和尺寸应应符合本规范附录1的规定。切割后的坡口表面应进

行清理，并达到平整光滑、无毛刺和飞边。

3.8 焊接场所与焊接环境

装配焊接应尽量在车间内干净的工作台上进行，氩气保护焊时风速应小于2m/s，风大时

作业场所要围上挡板进行焊接，其相对湿度≤90%。

四、焊接工艺要求

4.1 手工钨极氩弧焊应采用交流电源，熔化极氩弧焊应采用直流电源，焊丝接正极。

4.2 焊接前焊件表面应保持干燥，无特殊要求时可不预热。

4.3 焊接前应在试焊板上试焊，当确认无气孔后再进行正式焊接。

4.4 宜采用大电流快速施焊法，焊丝的横向摆动不宜超过其直径的3倍。

4.5 引弧宜在引弧板上进行，纵向焊缝宜在熄弧板上熄弧。引弧板和熄弧板的材料应

与母材相同。

4.6 手工钨极氩弧焊的焊丝端部不应离开氩气保护区，焊丝与焊缝表面的夹角宜为

15°，焊枪与焊缝表面的夹角宜为80°～90°，喷嘴到焊件的距离为8～12mm。

4.7 多层焊时宜减少焊接层数，层间温度宜冷却至室温，且不应高于65℃。层间的氧

化铝等杂物应采用机械方法清理干净。

4.8 对厚度大于5mm的立向焊缝，宜采用两人双面同步氩弧焊工艺。

4.9 当钨极氩弧焊的钨极前端出现污染或形状不规则时，应进行修正或更换钨极。当焊

缝出现触钨现象时，应将钨极、焊丝、熔池处理干净后方可继续进行施焊。

4.10 当熔化极氩弧焊发生导电嘴、喷嘴熔入焊缝时，应将该部位焊缝全部铲除，更换导

电嘴和喷嘴后方可继续施焊。

4.11 手工钨极氩弧焊电弧电压在8-20V,弧长应在0.5～3mm，采用铈钨极，放射性更

小。

4.12 手工钨极氩弧焊焊接工艺参数宜符合下表规定。

铝及铝合金手工钨极氩弧焊（TIG）焊接参数（交流电源)

板厚/mm 焊接层数钨极直径/mm 焊丝直径/mm 焊接电流/A 氩气流量/L·min－1 喷嘴孔径/mm 坡口形式

1 1

2 1.6 45～60 7～9 8～10 卷边

2 1

3 1.6～2 90～120 12～1

4 8～10Ⅰ形

3 1～2

4 2 150～180 14～18 10～14 Y 形

4 1～2

5 2～3 180～200 14～18 10～14 5 2 5 2～3 180～240 16～20 12～1

6 6～8 2～3 5～6 3 260～320 18～24 14～18 8～12

2～3

6

3～4

300～360

18～24

14～18

五、 预防焊接缺陷，获得优质焊接接头的措施

5.1加强焊前对工件及焊材的清理（特别是对接接头坡口端面处的表面），减少氧、氮氢

的来源 。

5.2采用高纯度保护氩气（A ｒ≥99.99%）。

5.3焊接时焊枪要带拖罩，且对温度超过400℃区域的焊道正、背都要严加保护，防止氧、

氮、氢的侵入。

5.4选择适当的焊接线能量，既要防止线能量大造成接头过热，也要避免热输入过小，

相变时产生较多的脆性相，还要使熔池保护足够的时间，有利于氢气的逸出。 5.5采用适当的夹具、压板，同时选择合理的焊接顺序（如对称焊、跳焊、逐步退焊等），

以防止和减少变形。

5.6当焊件从中心向外进行焊接时，具有大收缩量的焊缝宜先施焊，整条焊

道应连续焊

完。必要时采取反变形方法，并应留有收缩余量。

5.7电弧擦伤处的弧坑需经打磨，使其均匀过渡到母材表面，当打磨后的母材厚

度小于规定值时，则需补焊。 5.8接弧处应保证焊透和熔合。

六、焊缝检验

6.1焊接结束，清理焊缝表面的飞溅和污物后，所有焊缝进行100%外观检查。 6.2焊缝表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔、未焊透、咬边等缺陷。

6.3焊缝表面余高不低于母材，一般余高为0～1.0mm ，焊缝宽度比坡口每侧增宽