铝及铝合金的焊接特性

铝及铝合金的焊接特性

(1)铝及铝合金的线收缩系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。铝凝固时的体积收缩率较大，焊件的变形和应力较大，因而，需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。消费中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施避免热裂纹的产生。在耐蚀性允许的状况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅0.5%时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，活动性显著进步，收缩率降落，热裂倾向也相应减小。

　　(2)铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多。铝的热导率则是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中，大量的热量能被疾速传导到基体金属内部，因此焊接铝及铝合金时，能量除耗费于凝结金属熔池外，还要有更多的热量无谓耗费于金属其他部位，这种无用能量的耗费要比钢的焊接更为显著，为了取得高质量的焊接接头，应当尽量采用能量集中、功率大的能源，有时也可采用预热等工艺措施。

　　(3)铝在空气中及焊接时极易氧化，生成的氧化铝(Al2O3)熔点高、十分稳定，不易去除。障碍母材的凝结和熔合，氧化膜的比严重，不易浮出外表，易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺陷。铝材的外表氧化膜和吸附大量的水分，易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法清除其外表氧化膜。在焊接过程增强维护，避免其氧化。钨极氩弧焊时，选用交流电源，经过“阴极清算”作用，去除氧化膜。气焊时，采用去除氧化膜的焊剂。在厚板焊接时，可加大焊接热量，例如，氦弧热量大，应用氦气或氩氦混合气体维护，或者采用大标准的凝结极气体维护焊，在直流正接状况下，不要求“阴极清算”。

　　依据消费经历，当含硅5%～6%时可不产生热裂，因此采用SAlSi條(硅含量4.5%～6%)焊丝会有更好的抗裂性。

　　(4)铝对光、热的反射较强，固、液转态时，没有明显的色泽变化，焊接操作时判别难。高温铝强度很低，容易焊穿。

　　(5)铝及铝合金在液态能溶解大量的氢，固态不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中，氢来不及溢出，极易构成氢气孔。弧柱氛围中的水分、焊接资料及母材外表氧化膜吸附的水分，都是焊缝中氢气的重要来源。因而，对氢的来源要严格控制，以避免气孔的构成。

　　(6)合金元素易蒸发、烧损，使焊缝性能降低。

　　　(7)铝为面心立方晶格，没有同素异构体，加热与冷却过程中没有相变，焊缝晶粒易粗大，不能经过相变来细化晶粒。

　　(8)母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时，焊接热会使热影响区的强度降落。

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