鋁及鋁合金由于其強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕等特性，在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，鋁及鋁合金的焊接卻面臨諸多挑戰(zhàn)。以下是對(duì)鋁及鋁合金焊接的主要知識(shí)點(diǎn)總結(jié)PPT。

文末提供PPT下載方式

一、焊接難點(diǎn)

1.氧化膜問(wèn)題：鋁及鋁合金表面極易形成高熔點(diǎn)的氧化膜（如$Al_2O_3$，熔點(diǎn)約$2050℃$），阻礙金屬的良好結(jié)合，容易造成夾渣和未熔合缺陷。

2.熱導(dǎo)率高：鋁的熱導(dǎo)率約為鋼的4倍，焊接時(shí)熱量迅速向母材傳導(dǎo)流失，需要使用高度集中的熱源，有時(shí)甚至需要預(yù)熱。

3.線(xiàn)膨脹系數(shù)大：鋁的線(xiàn)膨脹系數(shù)約為鋼的2倍，焊接過(guò)程中容易產(chǎn)生較大的變形和熱應(yīng)力，導(dǎo)致裂紋傾向增加。

4.氣孔問(wèn)題：鋁焊接時(shí)易產(chǎn)生氫氣孔，主要由于弧柱氣氛中的水分分解成氫，溶入熔池金屬，凝固時(shí)來(lái)不及逸出而形成氣孔。

5.無(wú)色澤變化：鋁及鋁合金在固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)無(wú)明顯的顏色變化，焊工難以準(zhǔn)確判斷加熱溫度，容易導(dǎo)致焊縫塌陷或下漏。

二、焊接方法

1.鎢極氬弧焊（TIG焊）：使用惰性氣體保護(hù)電弧，適用于薄板及高質(zhì)量要求的焊接。焊接時(shí)具有陰極清理作用，可破碎氧化膜。

2.熔化極惰性氣體保護(hù)焊（MIG焊）：使用焊絲作為電極，適用于中厚板的高速焊接。焊接效率高，但設(shè)備較復(fù)雜。

3.攪拌摩擦焊（FSW）：一種固態(tài)焊接技術(shù)，通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的攪拌頭摩擦生熱，使材料軟化連接。適用于鋁合金結(jié)構(gòu)的連接，無(wú)氣孔、裂紋等缺陷。

4.激光焊接：能量集中，焊接速度快，變形小。但鋁合金高反射率需采用特殊工藝，如擺動(dòng)激光束、填絲焊接等。

三、焊前準(zhǔn)備

1.焊絲選擇：焊絲的化學(xué)成分應(yīng)與母材相近或相同，常用的焊絲有$5087/AlMg4.5MnZr$，具有優(yōu)良的抗裂性和抗氣孔性能。

2.清理工作：焊前需徹底清理焊絲和焊件表面的油污和氧化膜，常用的方法有機(jī)械清理和化學(xué)清理。化學(xué)清理一般采用氫氧化鈉溶液侵蝕后再用硝酸溶液光化處理。

3.預(yù)熱和層間溫度控制：對(duì)于厚板焊接，需進(jìn)行預(yù)熱和層間溫度控制，預(yù)熱溫度一般控制在$80℃～120℃$，層間溫度控制在$60℃～100℃$。

四、焊接參數(shù)

1.焊接電流：鋁合金導(dǎo)熱快，需采用較大的焊接電流，一般為焊接鋼材的2～4倍。

2.送絲速度：與焊接電流匹配，適當(dāng)調(diào)高送絲速度以保證焊縫熔合充分。

3.焊接速度：薄板焊接采用較小的焊接電流和較快的焊接速度，厚板焊接則相反。

4.焊槍角度：一般控制在$90°$左右，避免過(guò)大或過(guò)小導(dǎo)致焊接缺陷。

五、焊后處理

1.清理焊縫：焊后需清理焊縫表面的氧化物和雜質(zhì)，可采用機(jī)械方法或化學(xué)方法。

2.耐蝕性處理：焊后焊接接頭的耐蝕性一般低于母材，可通過(guò)焊前焊后熱處理、改善接頭組織等方法提高耐蝕性。

鋁及鋁合金的焊接雖然面臨諸多挑戰(zhàn)，但通過(guò)選擇合適的焊接方法、焊前準(zhǔn)備、焊接參數(shù)和焊后處理，可以獲得高質(zhì)量的焊接接頭，滿(mǎn)足各種工業(yè)應(yīng)用的需求。

40萬(wàn)+機(jī)械工程師都在看↓↓↓

關(guān)注上方公眾號(hào)，回復(fù)關(guān)鍵詞，免費(fèi)領(lǐng)取海量資料！！

1. 回復(fù)【動(dòng)圖】領(lǐng)取10000+個(gè)機(jī)械動(dòng)圖及視頻包

2. 回復(fù)【CAD】領(lǐng)取800GAutoCAD全套視頻教程

3. 回復(fù)【UG】領(lǐng)取800G的UGNX全套視頻教程

4. 回復(fù)【SW】領(lǐng)取800G的Solidworks全套教程

5. 回復(fù)【機(jī)械設(shè)計(jì)】領(lǐng)取800G（非標(biāo)）機(jī)械設(shè)計(jì)資料