鋁合金的焊接方法很多，各種方法有其不同的應用場合。除了傳統的熔焊、電阻焊、氣焊方法外，其他一些焊接方法（如等離子弧焊、電子束焊、真空擴散焊等）也可以容易地將鋁合金焊接在一起。
鋁合金常用焊接方法的特點及適用范圍見表1。應根據鋁及鋁合金的牌號、焊件厚度、產品結構以及對焊接性的要求等選擇。
表1 鋁合金常用焊接方法的特點及適用范圍
（1）氣焊
氧－乙炔氣焊火焰的熱功率低，熱量較分散，因此焊件變形大、生產率低。用氣焊焊接較厚的鋁焊件時需預熱，焊后的焊縫金屬不但晶粒粗大、組織疏松，而且容易產生氧化鋁夾雜、氣孔及裂縫等缺陷。這種方法只用于厚度范圍在0.5～10㎜的不重要鋁結構件和鑄件的焊補上。
（2）鎢極氬弧焊
這種方法是在氬氣保護下施焊，熱量比較集中，電弧燃燒穩定，焊縫金屬致密，焊接接頭的強度和塑性高，在工業中獲得起來越廣泛的應用。鎢極氬弧焊用于鋁合金是一種較完善的焊接方法，但鎢極氬弧焊設備較復雜，不宜在室外露天條件下操作。
（3）熔化極氬弧焊
自動、半自動熔化極氬弧焊的電弧功率大，熱量集中，熱量影響區小，生產效率比手工鎢極氬弧焊可提高2～3倍。可以焊接厚度在50㎜以下的純鋁及鋁合金板。例如，焊接厚度30㎜的鋁板不必預熱，只焊接正、反兩層就可獲得表面光滑、質量優良的焊縫。半自動熔化極氬弧焊適用于定位焊縫、斷續的短焊縫及結構形狀不規則的焊件，用半自動氬弧焊焊炬可方便靈活地進行焊接，但半自動焊的焊絲直徑較細，焊縫的氣孔敏感性較大。
（4）脈沖氬弧焊
1）鎢極脈沖氬弧焊
用這種方法可明顯改善小電流焊接過程的穩定性，便于通過調節各種工藝參數來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區小，特別適用于薄板、全位置焊接等場合以及對熱敏感性強的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接。
2）熔化極脈沖氬弧焊
可采用的平均焊接電流小，參數調節范圍大，焊件的變形及熱影響區小，生產率高，抗氣孔及抗裂性好，適用于厚度在2～10㎜鋁合金薄板的全位置焊接。
（5）電阻點焊、縫焊
可用來焊接厚度在4㎜以下的鋁合金薄板。對于質量要求較高的產品可采用直流沖擊波點焊、縫焊機焊接。焊接時需要用較復雜的設備，焊接電流大、生產率較高，特別適用于大批量生產的零、部件。
（6）攪拌摩擦焊
攪拌摩擦焊是一種可用于各種合金板焊接的固態連接技術。與傳統熔焊方法相比，攪拌摩擦焊無飛濺、無煙塵，不需要添加焊絲和保護氣體，接頭無氣孔、裂紋。與普通摩擦相比，它不受軸類零件的限制，可焊接直焊縫。這種焊接方法還有一系列其它優點，如接頭的力學性能好、節能、無污染、焊前準備要求低等。由于鋁及鋁合金熔點低，更適于采用攪拌摩擦焊。
（1）焊絲
采用氣焊、鎢極氬弧焊等焊接鋁合金時，需要加填充焊絲。鋁及鋁合金焊絲分為同質焊絲和異質焊絲兩大類。為了得到良好的焊接接頭，應從焊接構件使用要求考慮，選擇適合于母材的焊絲作為填充材料。
選擇焊絲首先要考慮焊縫成分要求，還要考慮產品的力學性能、耐蝕性能，結構的剛性、顏色及抗裂性等。選擇熔化溫度低于母材的填充金屬，可大大減小熱影響區的晶間裂紋傾向。對于非熱處理合金的焊接接頭強度，按1000系、4000系、5000系的次序增大。
含鎂3%以上的5000系的焊絲，應避免在使用溫度65℃以上的結構中采用，因為這些合金對應力腐蝕裂紋很敏感，在上述溫度和腐蝕環境中會發生應力腐蝕龜裂。用合金含量高于母材的焊絲作為填充金屬，通常可防止焊縫金屬的裂紋傾向。
目前，鋁合金常用的焊絲大多是與基體金屬成分相近的標準牌號焊絲。在缺乏標準牌號焊絲時，可從基體金屬上切下狹條代用。較為通用的焊絲是HS311，這種焊絲的液態金屬流動性好，凝固時的收縮率小，具體優良的抗裂性能。為了細化縫晶粒、提高焊縫的抗裂性及力學性能，通常在絲中加入少量的Ti、V、Zr等合金元素作為變質劑。
選用鋁合金焊絲應注意的問題如下：
1）焊接接頭的裂紋敏感性
影響裂紋敏感性的直接因素是母材與焊絲的匹配。選用熔化溫度低于母材的焊縫金屬，可以減小焊縫金屬和熱影響區的裂紋敏感性。例如，焊接硅含量0.6%的6061合金時，選用同一合金作焊縫，裂紋敏感性很大，
但用硅含量5%的ER4043焊絲，由于其熔化溫度比6061合金低，在冷卻過程中有較高的塑性，所以抗裂性能良好。此外，焊縫金屬避免鎂與銅的組合，因為Al－Mg－Cu有很高的裂紋敏感性。
2）焊接接頭的力學性能
工業純鋁的強度最低，4000系列鋁合金居中，5000系列鋁合金強度最高。鋁硅焊絲雖然有較高的抗裂性能，但含硅焊絲的塑性較差，所以對焊后需要塑性變形加工的接頭來說，應避免選用含硅焊絲。
3）焊接接頭的使用性能
填充金屬的選擇除取決于母材成分外，還與接頭的幾何形狀、運行中的抗腐蝕性要求以及對焊接件的外觀要求有關。例如，為了使容器具有良好的抗腐蝕能力或防止所儲存產品對其的污染，儲存過氧化氫的焊接容器要求高純度的鋁合金。在這種情況下，填充金屬的純度至少要相當于母材。
（2）焊條
鋁合金焊條型號、規格與用途見表2。鋁合金焊條的化學成分和力學性能見表3。
（3）保護氣體
焊接鋁合金的惰性氣體有氬所和氦氣。氬氣的技術要求為Ar＞99.9%,氧＜0.005%，氫＜0.005%，水分＜0.02mg/L，氮＜0.015%。氧、氮增多，均惡化陰極霧化作用。氧＞0.3%，則使鎢極燒損加劇，超過0.1%使焊縫表面無光澤或發黑。
鎢極氬弧焊時，交流加高頻焊接選用純氬氣，適用大厚度板；直流正極性焊接選用Ar He或純Ar。
熔化極氬弧焊時，當板厚＜25㎜時，采用純Ar。當板厚為25～50㎜時，采用添加10%～35%Ar的Ar He混合氣體。當板厚為50～75㎜時，宜采用添加10%～35%或50%He的Ar He混合氣體。當板厚＞75㎜時，推薦添加50%～75%He的Ar He混合氣體。
1 鋁合金的氣焊
氧－乙炔氣焊的熱效率低，焊接熱輸入不集中，焊接鋁及鋁合金時需采用熔劑，焊后又需清除殘渣，接頭質量及性能也不高。因為氣焊設備簡單，無需電源，操作方便靈活，常用于焊接對質量要求不高的鋁合金構件，如厚度較薄的薄板及小零件，以及補焊鋁合金構件和鋁鑄件。
（1）氣焊的接頭形式
氣焊鋁合金時，不宜采用搭接接頭和T形接頭，這種接頭難以清理流入縫隙中的殘留熔劑和焊渣，應盡可能采用對接接頭。為保證焊件焊接時既焊透又不塌陷和燒穿，可以采用帶槽的墊板，墊板一般用不銹鋼或純銅等制成，帶墊板焊接可獲得良好的反面成形，提高焊接生產率。
（2）氣焊熔劑的選用
鋁合金氣焊時，為了使焊接過程順利進行，保證焊縫質量，氣焊時需要加熔劑來去除鋁表面的氧化膜及其他雜質。
氣焊熔劑（又稱氣劑）是氣焊時的助熔劑，主要作用是去除氣焊過程中生成在鋁表面的氧化膜，改善母材的潤濕性能，促使獲得致密的焊縫組織等。氣焊鋁合金必須采用熔劑，一般是在焊前熔劑直接撒在被焊工件坡口上，或者沾在焊絲上加入熔池內。
鋁合金熔劑是鉀、鈉、鈣、鋰等元素的氯人鹽，是粉碎后過篩并按一定比例配制的粉狀化合物。例如鋁冰晶石（Na3AlF6）在1000℃進可以熔解氧化鋁，又如氯化鉀等可使難熔的氧化鋁轉變為易熔的氯化鋁。這種熔劑的熔點低，流動性好，還能改善熔化金屬的流動性，使焊縫成形良好。
（3）焊嘴和火焰的選擇
鋁合金有強烈的氧化性和吸氣性。氣焊時，為使鋁不被氧化，應采用中性焰或微弱碳化焰（乙炔既過剩的碳化焰），使鋁熔池置于還原性氣氛的保護下而不被氧化。嚴禁采用氧化焰，因為用氧化性較強的氧化焰會使鋁強烈氧化，阻礙焊接過程進行；而乙炔過多，游離的氫可能溶入熔池，會促使縫產生氣孔，使焊縫疏松。
（4）定位焊縫
為防止焊件在焊接中產生尺寸和相對位置的變化，焊件焊前需要點固焊。由于鋁的線膨脹系數大、導熱速度快、氣焊加熱面積大，因此，定位焊縫較鋼件應密一些。
定位焊用的填充焊絲與產品焊接時相同，定位焊接前應在焊縫間隙內涂一層氣劑。定位焊的火焰功率比氣焊時稍大。
（5）氣焊操作
焊接鋼鐵材料時，可以從鋼材的顏色變化判斷加熱的溫度。但焊鋁時，卻沒有這個方便條件。因為鋁合金從室溫加熱到熔化的過程中沒有顏色的明顯變化，給操作者帶來控制焊接溫度困難。但可根據以下現象掌握施焊時機：
1）當被加熱的工件表面由光亮白色變成暗淡的銀白色，表面氧化膜起皺，加熱處金屬有波動現象時，表明即將達到熔化溫度，可以施焊；
2）用蘸有熔劑的焊絲端頭及被加熱處，焊絲與母材能熔合時，即達到熔化溫度，可以施焊；
3）母材邊棱有倒下現象時，母材達到熔化溫度，可以施焊。
氣焊薄板可采用左焊法，焊絲位于焊接火焰之前，這種焊法因火焰指向未焊的冷金屬，熱量散失一部分，有利于防止熔池過熱、熱影響區金屬晶粒長大和燒穿。母材厚度大于5㎜可采用右焊法，此法焊絲在焊炬后面，火焰指向焊縫，熱量損失小，熔深大，加熱效率高。
氣焊厚度小于3㎜的薄件時，焊炬傾角為20～40°；氣焊厚件時，焊炬傾角為40～80°，焊絲與焊炬夾角為80～100°。鋁合金氣焊應盡量將接頭一次焊成，不堆敷第二層，因為堆敷第二層時會造成焊縫夾渣等。
（6）焊后處理
氣焊焊縫表面的殘留焊劑和熔渣對鋁接頭的腐蝕，是鋁接頭日后使用中引起損壞的原因之一。在氣焊后1～6h之內，應將殘留的熔劑、熔渣清洗掉，以防引起焊件腐蝕。焊后清理工序如下。
1）焊后將焊件放入40～50℃的熱水槽中浸漬，最好用流動的熱水，用硬毛刷刷焊縫及焊縫附近殘留熔劑、熔渣的地方，直至清除干凈。
2）將焊件浸入硝酸溶液中。當室溫為25°以上時，溶液濃度15%～25%，浸漬時間為10～15min。室溫為10～15℃時，溶液濃度20%～25%，浸漬時間為15min。
3）將焊件置于流動熱水（溫度為40～50℃）的槽中浸漬5～10min。
4）用冷水將焊件沖洗5min。
5）將焊件自然晾干，也可放在干燥箱中烘干或用熱空氣吹干。
2 鋁合金的鎢極氬弧焊（TIG焊）
也稱為鎢極惰性氣體保護電弧焊，是利用鎢極與工件之間形成電弧產生的大量熱量熔化待焊處，外加填充焊絲獲得牢固的焊接接頭。氬弧焊焊鋁是利用其“陰極霧化”的特點，自行去除氧化膜。鎢極及縫區域由噴嘴中噴出的惰性氣體屏蔽保護，防止焊縫區和周圍空氣的反應。
TIG焊工藝最適于焊接厚度小于3㎜的薄板，工件變形明顯小于氣焊和手弧焊。交流TIG焊陰極具有去除氧化膜的清理作用，可以不用熔劑，避免了焊后殘留熔劑、熔渣對接頭的腐蝕。接頭形式可以不受限制，焊縫成形良好、表面光亮。
氬氣流對焊接區的沖刷使接頭冷卻加快，改善了接頭的組織和性能，適于全位置焊接。由于不用熔劑，焊前清理的要求比其他焊接方法嚴格。
焊接鋁合金較適宜的工藝方法是交流TIG焊和交流脈沖TIG焊，其次是直流反接TIG焊。通常，用交流焊接鋁合金時可在載流能力、電弧可控性以及電弧清理作用等方面實現最佳配合，故大多數鋁合金的TIG焊都采用交流電源。
采用直流正接（電極接負極）時，熱量產生于工件表面，形成深熔透，對一定尺寸的電極可采用更大的焊接電流。即使是厚截面也不需預熱，且母材幾乎不發生變形。雖然很少采用直流反接（電極接正極）TIG焊方法來焊接鋁，但這種方法在連續焊或補焊薄壁熱交換器、管道厚在2.4㎜以下的類似組件時有熔深淺、電弧容易控制、電弧有良好的凈化作用等優點。
（1）鎢極
鎢的熔點是3410℃，是熔點最高的金屬。鎢在高溫時有強烈的電子發射能力，在鎢電極加入微量稀土元素釷、鈰、鋯等的氧化物后，電子逸出功顯著降低，載流能力明顯提高。鋁合金TIG焊時，鎢極作為電極主要起傳導電流、引燃電弧和維持電弧正常燃燒的作用。常用鎢極材料分純鎢、釷鎢及鈰鎢等。
（2）焊接工藝參數
為了獲得優良的焊縫成形及焊接質量，應根據焊件的技術要求，合理地選定焊接工藝參數。鋁合金手工TIG焊的主要工藝參數有電流種類、極性和電流大小、保護氣體流量、鎢極伸出長度、噴嘴至工件的距離等。自動TIG焊的工藝參數還包括電弧電壓（弧長）、焊接速度及送絲速度等。
工藝參數是根據被焊材料和厚度，先確定鎢極直徑與形狀、焊絲直徑、保護氣體及流量、噴嘴孔徑、焊接電流、電弧電壓和焊接速度，再根據實際焊接效果調整有關參數，直至符合使用要求為止。
鋁合金TIG焊工藝參數的選用要點如下。
1）噴嘴孔徑與保護氣體流量
鋁合金TIG的噴嘴孔徑為5～22㎜；保護氣體流量一般為5～15L/min。
2）鎢極伸出長度及噴嘴至工件的距離
鎢極伸出長度：對接焊縫時一般為5～6㎜，角焊縫時一般為7～8㎜。噴嘴至工件的距離一般取10㎜左右為宜。
3）焊接電流與焊接電壓 與板厚、接頭形式、焊接位置及焊工技術水平有關。
手工TIG焊時，采用交流電源，焊接厚度小于6㎜鋁合金時，最大焊接電流可根據電極直徑d按公式I=（60～65）d確定。電弧電壓主要由弧長決定，通常使弧長近似等于鎢極直徑比較合理。
4）焊接速度
鋁合金TIG焊時，為了減小變形，應采用較快的焊接速度。手工TIG焊一般是焊工根據熔池大小、熔池形狀和兩側熔合情況隨時調整焊接速度，一般的焊接速度為8～12m/h;自動TIG焊時，工藝參數設定之后，在焊接過程中焊接速度一般不變。
5）焊絲直徑
一般由板厚和焊接電流確定，焊絲直徑與兩者之間呈正比關系。
1）氣孔產生原因
氬氣純度低或氬氣管路內有水分、漏氣等；焊絲或母材坡口附近焊前未清理干凈或清理后又被污物、水分等沾污；焊接電流和焊速過大或過小；熔池保護欠佳，電弧不穩，電弧過長，鎢極伸出過長等。
防止措施
保證氬氣的管路，選擇認真清理焊絲、焊件，清理后及時焊接，并防止再次污染。更新送氣管路，選擇合適的氣體流量，調整好鎢極伸出長度；正確選擇焊接工藝參數。必要時，可以采取預熱工藝，焊接現場裝擋風裝置，防止現場有風流動。
2）裂紋產生原因
焊絲合金成分選擇不當；當焊縫中的鎂含量小于3%，或鐵、硅雜質含量超出規定時，裂紋傾向增大；焊絲的熔化溫度偏高時，會引起熱影響區液化裂紋；結構設計不合理，焊縫過于集中或受熱區溫度過高，造成接頭拘束應力過大；高濁停留時間長，組織過熱；弧坑沒填滿，出現弧坑裂紋等。
防止措施
所選焊絲的成分與母材要匹配；加入引弧板或采用電流衰減裝置填滿弧坑；正確設計焊接結構，合理布置焊縫，使焊縫盡量避開應力集中處，選擇合適的焊接順序；減小焊接電流或適當增加焊接速度。
3）未焊透產生原因
焊接速度過快，弧長過大，焊件間隙、坡口角度、焊接電流均過小，鈍邊過大；工件坡口邊緣的毛刺、底邊的污垢焊前沒有除凈；焊炬與焊絲傾角不正確。
防止措施
正確選擇間隙、鈍邊、坡口角度和焊接工藝參數；加強氧化膜、熔劑、熔渣和油污的清理；提高操作技能等。
4）焊縫夾鎢產生原因
接觸引弧所致；鎢極末端形狀與焊接電流選擇得不合理，使尖端脫落；填絲觸及到熱鎢極尖端和錯用了氧化性氣體。
防止措施
采用高頻高壓脈沖引弧；根據選用的電流，采用合理的鎢極尖端形狀；減小焊接電流，增加鎢極直徑，縮短鎢極伸出長度；更新惰性氣體；提高操作技能，勿使填絲與鎢極接觸等。
5）咬邊產生原因
焊接電流太大，電弧電壓太高，焊炬擺幅不均勻，填絲太少，焊接速度太快。
防止措施
減小焊接電流與電弧電壓，保持焊炬擺幅均勻，適當增加送絲速度或降低焊接速度。
鑄件常規補焊工藝通常的鋁合金鑄件缺陷均可以采用氬弧焊接工藝進行補焊挽救,而以交流TIG焊方法補焊效果為佳。
采用補焊工藝實施鑄件缺陷補焊時,除了以上提到的一般做法如焊前注意清理焊絲和工件待焊部位,選用合理的焊絲材料,選擇短弧和小角度焊絲加入方式進行施焊等要點之外,在實踐中針對不同缺陷類型還有許多成功的經驗值得借鑒,如盡量選用小電流施焊;
選用補焊時的焊絲合金成分高于母材,以便在補焊過程中補充燒損合金,使焊縫成分與母材保持一致;對帶有裂紋缺陷的鑄件補焊前在兩端打止裂孔;焊接時應首先加熱待焊部位,采用左焊法填絲,以利于觀察焊縫的熔化情況,待施焊處熔化后再行填絲以形成充分潤濕的熔池;
當缺陷尺寸較大時為了提高補焊效率,可在傳統TIG焊前將很薄的一層表面活性劑(簡稱ATIG活性劑)涂敷在施焊位置表面,焊接時活性劑引起焊接電弧收縮或熔池內金屬流態發生變化,使得焊縫熔深增加,在進行鋁合金交流TIG焊時,是在焊縫表面涂敷一層SiO2活性劑以改變焊縫熔深、減少預熱程序和降低焊接難度。
鋁合金的焊接和補焊通常可采用方便和低成本的TIG和MIG氬弧焊方法。當采用高能束流焊和攪拌摩擦焊等鋁合金焊接新工藝時,可以有效避免合金元素燒損、接頭軟化和焊接變形等問題,尤其是攪拌摩擦焊為固相連接具有綠色環保的特點。
常規補焊方法用于鋁合金鑄件缺陷補焊時,為避免焊接缺陷,應注意焊前清理、選配合理的焊絲填料和正確的焊接工藝規范,通常宜選用交流TIG補焊。
在鑄件缺陷情況特殊和條件具備時,可以結合實際采用特種補焊方法,以便提高鋁合金鑄件的補焊質量。
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鋁焊是怎么焊接?
鋁焊指的是鋁和鋁合金的焊接,包括各種技術和焊接工藝。 焊接方法主要有: 1、雙面同步氬弧焊;筒體內外的2名焊工要同時起弧,向同一方向焊接,配合默契。留有間。
激光點焊機能焊鋁合金嗎?
激光焊接機可焊接碳鋼、模具鋼、合金鋼、不銹鋼、鈦、鎳、錫、銅、鋁、鉻、鈮、金、銀等多種金屬及其合金,及鋼、可伐合金等合金的同種材料間的焊接,也可以滿。
二保焊機可以焊鋁合金嗎?
二保焊機可以焊鋁合金,但是使用體驗并不好,會出現很多小毛病。 1、二保焊機焊鋁合金可能 出現的問題: 因為是單脈沖氣體保護焊接焊接出來的飛濺非常大,并且容。
碳鋼焊條可以焊接呂和銅嗎?
碳鋼焊條焊接碳鋼,不能焊接鋁和銅。焊鋼焊條,材質為鐵碳合金,例如結422,是焊接20號鋼和Q235鋼等低碳鋼焊條,是手工電焊條,焊條要烘干后才能焊。鋁和銅是有。
鋁合金還是碳鋼可靠性好?
鋁合金可靠性好。 鋁合金的穩定性更好,不會銹蝕,硬度也更加高,質地輕盈;但是它的價格更貴,韌性稍差,常用在需要輕質堅硬材料的地方。 碳鋼的價格實惠,穩定。
碳鋼與鋁合金哪個結實?
1、碳鋼優點是熱處理后可以得到高的硬度(HRC60一65)和較好的耐磨性;退火狀態下硬度適中,具有較好的可切削性;原材料易得,生產成本低。 2、碳鋼的熱硬性差,當。
碳鋼焊條幾種?
28種 我國碳鋼焊條共有兩個系列28種型號,劃分型號的依據有4條:熔敷金屬抗拉強度、藥皮類型、焊接位置和焊接電流種類。 E X1X2 X3 X4E表示焊條;X1 X2表示焊條。
碳鋼和鋁合金哪個好?
高碳鋼密度大,減震能力差,直接,且重量重,多用為低端公路車前叉,少數山寨車廠會加工成車架,因為成本低,高碳鋼還容易生銹,淋一點雨都不行,但如果漆水質量。 高。
高碳鋼和鋁合金車架哪個好?
具體要看各人喜好。一般高碳鋼貴點,但堅固。鋁合金便宜點,但輕盈。 1、鋁合金車架:一般車架比較粗壯,形狀很多變,車架的管材有異形結構,焊接的部分通常焊點。
