2022年建水縣焊工證培訓(xùn)-特種焊接：鋁及鋁合金的焊接
（一）常用鋁及鋁合金及其分類
鋁及鋁合金按鋁制產(chǎn)品形式不同可分為變形鋁合金及鑄造鋁合金。按強化方式可分為非熱處理強化鋁合金及熱處理強化鋁合金。按合金化系列，可分為工業(yè)純鋁、鋁銅合金、智錳合金、鋁硅合金、鋁鎂合金、鋁鎂硅合金、鋁鋅鎂銅合金等七大類，特種設(shè)備常用純鋁、鏟毓合金和鋁鎂合金。鋁錳合金僅可變形強化，其強度比純鋁略高，成形工藝性及耐蝕性、焊接性奪。鋁鎂合金也僅可變形強化，與其他鋁合金相比，鋁鎂合金具有中等強度，其延性、焊接陟能、耐蝕性能良好。
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鋁在空氣和氧化性水溶液介質(zhì)中，表面會產(chǎn)生致密的氧化鋁鈍化膜，因而在氧化性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。鋁在低溫下不存在脆性轉(zhuǎn)變，因此鋁制設(shè)備可用在很低的溫度。
（二）鋁及鋁合金的焊接特點
1.鋁的氧化性
鋁極易氧化，在常溫空氣中即生成致密的氧化鋁薄膜，焊接時容易造成夾滲，氧化鋁膜還會吸附水分，焊接過程中會促使焊縫生成氣孔。因此，焊接時應(yīng)對熔化金屬和高派參屬進行有效的保護。
2.鋁的線膨脹系數(shù)鋁焊接時熔
鋁的線膨脹系數(shù)比較大，約為鋼的兩倍，鋁凝固時的體積收縮率也比鋼大得池容易產(chǎn)生縮孔、縮松、熱裂紋及較高的熱應(yīng)力。
3.氣孔
鋁及鋁合金液體熔池易吸收氫等氣體，若焊后冷卻凝固過程中來不及析出，氣孔。
4.熱影響區(qū)的強度下降N的見
當母材為變形強化或固溶時效強化時，焊接熱影響區(qū)強度將下降。
（三）焊接方法的選擇
鋁及鋁合金適應(yīng)的方法很多，氣焊、鎢極氣體保護焊、熔化極氣體保護焊、等離子弧焊、焊條電弧焊等都適用。選擇焊接方法時，應(yīng)考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點、制造工藝要求、焊件厚度、鋁合金類別、牌號、對焊接接頭質(zhì)量及性能的要求等綜合選擇。
特種設(shè)備施焊時，經(jīng)常采用鎢極氬弧焊和熔化極氣體保護焊，這兩種焊接方法熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，由于采用惰性氣體，保護良好，容易控制雜質(zhì)和水分來源，減少熱裂紋和氣孔的發(fā)生，焊縫質(zhì)量優(yōu)良，鎢極氬弧焊一般用于薄板，熔化極氣體保護焊用于厚板。等離子弧焊接的接頭性能一般比氬弧焊好，但設(shè)備工藝復(fù)雜，使用尚不多。焊條電弧焊一般僅用于補焊鋁合金鑄件。
（四）焊接材料1.焊絲的選用
1）焊絲的選用原則是應(yīng)保證焊縫金屬的力學(xué)性高于或等于母材規(guī)定的限值，當需要時，其耐蝕性能不應(yīng)低于母材相應(yīng)要求;或力學(xué)性能和耐蝕性能滿足設(shè)計文件規(guī)定的技術(shù)條件。
2）為保證焊縫金屬的耐蝕性，母材為純鋁時，宜采用純度不低于母材的焊絲;母材為鋁鎂合金或鋁錳合金等耐蝕鋁合金時，宜采用含鎂量或含錳量不低于母材的焊絲。焊絲的選取可參考本書第二章。
鋁及鋁合金焊絲執(zhí)行GB/T10858—2008《鋁及鋁合金焊絲》，焊絲的具體選用見第二章第二節(jié)。
2.保護氣體和鎢極的選用
常用的保護氣體有氬氣和氦氣，其純度應(yīng)大于99.9%。鎢極氣體保護焊的鎢極宜選用鈰鎢極。
（五）焊接工藝措施
1.焊前清理
坡口應(yīng)采用冷加工或等離子弧方法加工，焊前應(yīng)對坡口進行打磨或冷加工以清除氧化物，直至露出金屬光澤并打磨平整。坡口表面及兩側(cè)應(yīng)嚴格進行表面清理，可采用機械法或化學(xué)法進行表面清理，但不要使用砂輪或砂布，建議使用不銹鋼制的鋼絲刷。清理后的表面應(yīng)加以保護，免遭沾污，并即時施焊。焊絲表面在焊前也要進行清理。
2.預(yù)熱
符合下列條件的焊件，焊前宜進行預(yù)熱。①鎢極氬弧焊時，焊件厚度大于10mm;②熔化極氬弧焊時，焊件厚度大于15mm;③鎢極或熔化極氦弧焊時，焊件厚度大于25mm。未強化的鋁及鋁合金的預(yù)熱溫度一般為100~150℃;經(jīng)強化的鋁合金，預(yù)熱溫度不應(yīng)超過100℃。
3.施焊
鎢極氬弧焊宜選擇交流焊機;施焊應(yīng)在無污染、無灰塵和無金屬粉塵的清潔環(huán)境內(nèi)施焊;施焊過程中應(yīng)控制道間溫度不超過150℃;預(yù)防焊縫夾污;弧坑應(yīng)填滿并高于母材;道間應(yīng)用機械方法清除氧化膜等。
