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明星機械詳解焊接鋁材的實操技巧

看點一鋁材焊接5大技巧

1、適合焊接鋁材的是拉絲式焊槍，如果你無法使用這種焊槍的話，盡量使用短的焊槍以便保持焊槍的筆直；只能使用氣作為保護氣體；在焊接鋁材（自動管焊機）的時候只能使用推強手法。2、如果你發現有送絲問題，可以試一試尺寸比焊絲大一號的導電頭。(3)直進式拉拔和精刮工藝是提高鋁焊料生產效率、保障鋁焊料產品質量的先進工藝。3、焊鋁時常用的焊絲是較軟的標準焊絲。而另一種則要硬一些（較容易送絲），它主要用于硬度和強度要求更高的焊接操作中。4、在焊接開始前要做好鋁材表面氧化層的清除工作，使用專用的不銹鋼刷來清除氧化層。5、焊接結束時填充好弧坑以防止裂縫。一個辦法就是在焊后將焊槍在熔池中停留數秒。

看點02 鋁型材焊接注意事項

1鋁材的焊接焊接特性：鋁及鋁合金具有導熱性強而熱容量大，線脹系數大，熔點低和高溫強度小等特點，焊接難度大，應采取一定的措施，才能保證焊接質量。

管件及焊絲的清理，焊絲及破口兩側50mm范圍內表面用柄酮清洗干凈，用不銹鋼絲刷刷去表面氧化膜，露出金屬光澤，清理好的破口必須在2小時內焊接，清理好的焊絲放入未用的筒內，必須在8小時內用完，否則重新處理。

鎢棒選用鎢棒，氣鈍質不小于99.96%，且含水量不應大于50mg/m3。

環境溫度不低于5℃，否則應預熱至100~200℃方可施焊，相對濕度控。2需要的設備你至少需要擁有一臺價值4000美元的焊機和高超的焊接技巧來焊接鋁材；不需要練習就可以完成效果很好的焊接作業；你需要購買適合鋁材焊接的昂貴焊槍。（2）根據JB/T4734-2002附錄焊接工藝評定的要求，對10mm厚鋁板5052焊接試件的對接環縫、進行機械性試驗，達到要求，拉伸、彎曲試驗合格。3成功焊接鋁材事實是，在經過訓練，使用適合的焊接設備，進行正確的參數設置情況下，緊湊的小型MIG焊機也能進行臨時的鋁材焊接作業。你將能使用MIG焊機來完成你家里各種的材料焊接，諸如燒烤架、后院儲藏間、船塢，甚至裝飾零件。即使是經常焊接鋼材的家庭焊接狂熱者，也會覺得去焊接鋁材是一項極大的挑戰。原因是：鋁絲非常軟，送絲相當困難。另外，通常用于鋼材的焊絲直徑和焊機設置可能不適合焊接鋁材。

看點03 要成功焊接鋁材明白如下問題

1我需要什么樣的設備？首先需要做出的決定是需要什么種類的設備來達到目的。要牢記，115伏的送絲機能夠處理22到12號規格的焊接作業，并且在適當預熱的情況下，你也許能夠焊接1/8英寸厚的材料。

但要小心的是，預熱的要被限制在華氏250度以內。另一個是230伏的機器能焊接從22號規格一直到3/16英寸的材料。適當的預熱能把范圍提升到1/4英寸。如果你需要焊接各種不同厚度的板材，就該考慮230伏的焊機。

記住，如果你準備做很有規則的鋁材加工，你將會需要重型焊機。115和230伏的緊湊型MIG焊機可以進行偶爾的鋁材焊接，但是并不值得推薦用他們去做復雜繁重的鋁材焊接，否則就應該考慮輸出超過200安培的焊接設備。

在你確定了輸入電壓之后，選擇焊機時另一個通常你會問到的問題是，我是需要連續式的電壓調節型號，還是抽頭線圈式的型號？持續的電壓調節型號讓你能夠在機器的電壓限制內無級調節設置電壓，適應性更強，能更有效的調整、進行準確制。這樣就允許你在焊接作業的時候更容易調整。2什么樣的保護氣體？MIG焊接鋁材和焊接鋼材所需要的保護氣體是不同的。堿性焊條必須采用直流反接的原因主要有:(1)由于堿性焊條藥皮中，含有較多的螢石，在電弧氣氛中分解出電離電位較高的氟，使電弧的穩定性降低。焊接鋁材，應該選擇100%含量的氣，然而鋼材焊接要求混合氣體或者100%的二氧化碳氣體。好消息是，我們不需要什么特殊的設備——你現有的調整器（除了二氧化碳調整器以外）和氣管都能被用在純凈的或者混合的氣體。3設置什么樣的極性？所有的MIG焊接，包括鋁材焊接，都需要正極的焊條，而藥芯焊接工藝卻是典型的使用負極焊條。如果你要把焊機在不同的工藝中切換，先確定切換極性。這是新手通常會犯的錯誤。4應該購買什么樣的鋁合金焊條？如果你試圖在焊接鋁材時使用鋼焊條的話，將會得到很差的效果。相反，我們推薦的是，緊湊MIG焊機使用限制在0.035英寸直徑的4043鋁合金填充金屬。5336的鋁合金焊條則可能通常被推薦給零售商和分銷商，因為這種焊絲更硬，更容易送絲。

然而，使用這種送絲焊機的話，用5356鋁合金通常電流不足以達到較好的焊接效果。盡管4030較軟，在遵循下面描述的適當步驟也能保證取得較好的送絲性能。產生回火脆性的原因現已查明，主要是由于在回火脆性溫度范圍長時間加熱后，P、As、Sn、Sb等雜質元素在奧氏體晶界偏析并引起晶界弱化所致。不要使用其他直徑的焊絲。特別要避免0.030英寸的焊絲（送絲相當困難）和3/64英寸的焊絲（緊湊的小型焊機無法提供足夠的電流來可靠的熔化這個直徑的焊絲）。5我該如何設置我的焊機來焊接鋁材？既然你知道了需要焊機的種類和性能/局限性，下一個非常重要的步驟就是如何設置參數了，遵循以下的提示：購買一套鋁材送絲工具；注意送絲在焊接鋁材的時候顯得更加重要，所以強烈推薦購買一套專用鋁材送絲工具，一套工具將包含以下物品：

?非金屬襯管——設計來大程度減小送

絲摩擦2.U型槽驅動滾輪——用來避免教軟的鋁絲斷裂或者變形，這些驅動滾輪不會象V型槽滾輪一樣刮傷鋁絲。使用V型槽滾輪的話，會讓焊絲刮花襯管造成堵塞，引起送絲故障。

?進口和出口引導裝置——設計來避免焊絲刮傷

接觸頭——使用在鋁材焊接的接觸頭有更大直徑的開口，因為在鋁絲升溫時，產生的膨脹比鋼材多。因此，鋁絲專用接觸頭的尺寸在小得足夠保持電接觸的同時，又足夠允許膨脹。

?裝載焊絲到焊機

這里有一個正確裝入鋁絲的竅門，（同樣適用鋼制焊絲）對裝載鋁焊絲、避免焊接時的故障非常重要。改進后的焊接工藝采用高溫、高聚能的等離子弧和等離子氣實施焊接，焊接的能量密度高、熱影響區小，因而焊接的多余熱輸入小。用一只手安全的握住焊絲軸確保其不會松開，一但你拆開了玻璃紙包裝，就用另一只手握住焊絲松開的一頭——在將其放入驅動滾輪之前不要松手。缺少經驗的人通常會沒握緊松開的一頭，而導致整捆焊絲開始松脫散開。如果這樣的事發生了，將無法補救，焊接作業也會受很大的影響——你不得不購買另一捆焊絲。

?設置焊絲剎車的松緊度

松緊度只需要保證焊絲剛剛不會松脫即可，但是不能太緊，否則會造成對焊絲的拖拽。

要正確的設置，先將松緊度調到低，然后裝上焊絲，讓其通過驅動滾輪，如果除了裝焊絲的滾軸在動，而其他部件都停止了的話，就說明不夠緊。進口和出口引導裝置——設計來避免焊絲刮傷接觸頭——使用在鋁材焊接的接觸頭有更大直徑的開口，因為在鋁絲升溫時，產生的膨脹比鋼材多。操作時要小心，因為過緊會造成加在焊絲上的力過多。另外，焊絲用完的zui后幾圈無法送絲時不要緊張；通常是因為焊絲太硬而不容易松脫。

?設置驅動滾輪松緊度

這可能是整個設置程序中至關重要的一步。將絲頭以微小的角度位于離絕緣材料表面1英寸的地方。然后，將滾輪松緊度設置在幾乎zui小。按下焊槍上的開關，觀察其運作——在焊絲接觸到絕緣材料表面的時候應該滑動。從那一點開始調緊松緊度直到焊絲停止滑動。

再一次的，要注意，太緊會導致焊絲的斷裂。為更好的提高鋁合金的焊接質量應做到以下幾點：1、因鋁合金為特殊材質，容易吸收水分。這意味著焊絲停留在焊槍里，而焊絲驅動滾輪仍然在轉動，zui終的結果是焊絲跑出滾輪后斷裂，或者積壓倒退導致焊絲亂成一團，包括引導襯管，焊槍襯管等。要記住，在你按上述內容設置滾輪松緊度的時候，按下焊槍的開關，送出的焊絲是燙的，所以總是戴上質量好的焊接手套。

?確保良好的電源連接

首先焊接用的夾具應該安全的夾在焊接工件沒有上漆和污染的區域。對于2014、2024、3003、3004、5056、5083、5456、6061、6063、2A12、2A24、3A21等，推薦溫度為415℃。要清潔工件，使用除脂溶劑來清除所有的油脂。在進行焊接前還要確保工件表面的干燥。同時，不要在有可燃材料在附近的情況下焊接，諸如溶劑或者油漆的容器。第二步，用干凈的不銹鋼絲刷將鋁材的表面氧化物清除干凈。

?定位非常重要

在焊接的時候，盡量保持焊槍電纜的筆直，以zui大程度減少對較軟鋁絲的送絲約束。焊槍電纜線的彎曲會導致焊絲打結，造成很差的送絲。

鋁材具有優異的物理特性和力學性能，其密度低、強度高、熱導率高、電導率高，耐蝕能力強。鋁材廣泛用于容器、機械、電力、化工、航空、航天等焊接結構的產品上。一、鋁材的分類及牌號表示方法

1. 鋁材的分類

（1）按有無合金成分，鋁材分為純鋁及鋁合金。鋁合金按合金系列又分為 Al-Mn 合金、Al-Cu 合金、Al-Si 合金和 Al-Mg 合金等。

（2）按壓力加工能力，可分為變形鋁和非變形鋁（例如：鑄鋁）。

（3）按能否熱處理強化，鋁合金又分為非熱處理強化鋁和熱處理強化鋁。減小受熱區寬度的工藝措施：有小的電流快速焊接不搖擺，代替大電流慢速擺動焊。鋁沒有同素異構體，純鋁、鋁錳合金、鋁鎂合金等不可能通過熱處理相變來提高強度。但是，鋁銅和鋁鎂硅等合金可通過固溶時效析出強化相提高強度，稱為可熱處理強化鋁。不能通過固溶時效析出強化相提高強度的稱為不可熱處理強化鋁。

2. 牌號表示方法和狀態代號

（1）四位數字體系牌號命名方法 1997 年 1 月 1 號，我國開始實施 GB/T16474?996《變形鋁和鋁合號表示方法》標準。熱調整法焊接變形主要是由于不均勻加熱造成的，減少熱影響區的寬度，降低不均勻加熱程度，就會有利于減少焊接變形。新的牌號表示方法采用變形鋁和鋁合金國際牌號注冊組織推薦的國際四位數字體系牌號命名方法，例如工業純鋁有 1070、1060 等，Al-Mn 合金有 3003等，Al-Mg 合金有5052、5086 等。

（2）四位字符體系牌號命名方法 1997 年 1 月 1 號前，我國采用前蘇聯的牌號表示方法。注意送絲在焊接鋁材的時候顯得更加重要，所以強烈推薦購買一套專用鋁材送絲工具，一套工具將包含以下物品：。一些老牌號的鋁及鋁合金化學成分與國際四位數字體系牌號不完全吻合，不能采用國際四位數字體系牌號代替，為保留國內現有的非國際四位數字體系牌號，不得不采用四位字符體系牌號命名方法，以便逐步與國際接軌。例如：老牌號 LF21 的化學成分與國際四位數字體系牌號 3003 不完全吻合，于是，四位字符體系表示的牌號為 3A21。

   四位數字體系和四位字符體系牌號第yi個數字表示鋁及鋁合金的類別，其含義如下：

1）1XXX 系列棗工業純鋁；

2）2XXX 系列棗 Al-Cu、Al-Cu-Mn 合金，；

3）3XXX 系列棗 Al-Mn 合金；

4）4XXX 系列棗 Al-Si 合金；

5）5XXX 系列棗 Al-Mg 合金；

6）6XXX 系列棗 Al-Mg-Si 合金；

7）7XXX 系列棗 Al-Mg-Si-Cu 合金；

8）8XXX 系列棗其它。

（3）鋁鑄件牌號 我國容器用鋁鑄件牌號采用 ZAl 主要合金元素符號 合金元素含量數百分率表示。例如；ZAlSi7Mg1A、ZAlCu4、ZAlMg5Si 等。

（4）狀態代號 相同牌號的鋁及鋁合金，狀態不同時，力學性能不相同。相對于原來的手工多道焊工藝，現有工藝的焊接效率相當于5個焊接工人的工作效率。按照 GB/T16475《變形鋁和鋁合金狀態代號》標準，新狀態代號規定如下：    O 棗 退火狀態    H112 棗熱作狀態    T4 棗固溶處理后自然時效狀態    T5 棗高溫成形過程冷卻后人工時效狀態    T6 棗固溶處理后人工時效狀態

二、鋁容器的應用特點和容器規范采用的鋁及鋁合金1.鋁容器的應用特點

(1)鋁在空氣和氧化性水溶液介質中，其表面較易產生致密的氧化鋁鈍化膜，它在一些氧化性介質中具有良好的耐蝕性。在高溫濃xiao酸中，純鋁的耐蝕性優于不銹鋼。鋁材常作為耐蝕容器材料。

(2)對一些腐蝕性不太強，但要求防鐵污染的介質，如化纖生產介質等，鋁有較好的耐蝕性，而且沒有鐵污染物料，因此，鋁材常作為防鐵污染的容器的材料。其他有色金屬容器也能防鐵污染，但鋁便宜。

(3)鋁是面心立方晶格，沒有同素異構體，低溫下不存在像鐵素體鋼那樣的脆性轉變，鋁容器的低設計溫度可達-269℃。030英寸的焊絲（送絲相當困難）和3/64英寸的焊絲（緊湊的小型焊機無法提供足夠的電流來可靠的熔化這個直徑的焊絲）。鋁材常作為低溫容器的材料。鋁鎂合金中的鎂含量較高時，會以金屬間化合物 Mg2Al3 和 Mg5Al8 在晶間析出，使鋁鎂合金在某些介質中產生應力腐蝕敏感性，只有在 65℃以下使用才不會產生應力腐蝕，因此含鎂量超過了 3％的鋁鎂合金規定設計溫度不超過 65℃。析出相過多也會降低沖擊韌性，因此含鎂量超過 3％的鋁鎂合金及其焊接接頭應檢驗沖擊韌性。其他鋁和鋁容器，包括低溫鋁容器均不要求進行沖擊韌性檢驗。

(4) 由于鋁鎂硅合金固溶時效狀態強度高，塑性也較好，焊接性好，焊接接頭在焊后狀態仍能保持較高的強度，因而常用作容器用高強度鋁合金。要牢記，115伏的送絲機能夠處理22到12號規格的焊接作業，并且在適當預熱的情況下，你也許能夠焊接1/8英寸厚的材料。鋁，特別是純鋁的規定非比例伸長應力很低，在小的載荷下即會產生塑性變形。鋁容器在使用與運輸時，應注意碰撞變形。

(5) 為了得到好的塑性，純鋁、鋁錳合金和鋁鎂合金的變形鋁材都只在退火狀態或熱作狀態使用，不采用冷作狀態。可以說，各種焊接方法都可以用于鋁合金焊接中，可是河南明星機械認為鋁及鋁合金對各種焊接辦法的適應性不一樣，各種焊接辦法有其各自的使用場合。熱作狀態鋁的焊接接頭，焊接熱對熱影響區有退火作用，因而其許用應力也只取退火狀態鋁材的許用應力。只有鋁鎂硅合金和鋁銅合金的鋁材才采用固溶時效狀態，以保證其高強度。

2.容器規范采用的鋁及鋁合金

   要求制造容器的材料具有良好的成形性和焊接性， JB/T4734-2002《鋁制焊接容器》中采用的鋁及鋁合金有：工業純鋁 1A85、1050A、1060 和 1200。即使是經常焊接鋼材的家庭焊接狂熱者，也會覺得去焊接鋁材是一項極大的挑戰。Al-Cu 合金 2014。Al-Mn 合金 3003 和 3004。Al-Mg 合金 5A02、5A03、5A05、5052、5052、5058 和 5086。Al-Mg-Si 合金 6A02、6061 和 6063。

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