【技研】铝合金焊接相关知识

随着现在轻量化的开展，很多车身或者底盘件开始大规模应用铝件，用以降低车重。尤其是现在的电动车，由于电池包及电机太重，设计师不得不从其他地方减重来控制车重。

首先举一个大家常见的铝梁。

这种一体式的铝梁大体结构采用的是铝合金材质，焊接有真空电子束焊和MIG焊，其它铁件是用标准件装配在铝合金上的。（图中的铝合金厚度在3.0 mm）

铝合金的焊接与一般的碳钢，不锈钢等的焊接不同，有很多问题需要解决。

    下面从铝合金材料在焊接中的特点以及焊接难点，解决方法这几方面讲述如何进行铝合金的焊接。

一、铝合金材料在焊接过程中的特点以及焊接难点：

1、热导率很大，大约为钢的 2 到 4 倍，同时耐热性很差，一般铝合金均不耐高温，膨胀系数大，容易产生焊接变形，焊接裂纹倾向也很明显，而且越薄的铝合金板材越难焊接，容易焊穿。

2、铝合金焊接中极易产生气孔，由于在熔池中的氢不能在焊缝成型之前排出就导致了焊缝中存在气孔。

3、铝合金表面直接暴露在空气**别容易在表面产生一层难熔的氧化模（成分为三氧化二铝），这层氧化模的熔点高达 2050 度，因此在进行钨极氩弧焊时会产生氧化模 打不透无法焊接等情况。

4、铝合金的焊接接头软化情况严重，焊缝强度系数均低于母材。

5、铝合金材料在溶化状态下表面张力小，很容易凹陷。

二、针对以上铝合金材料的特点和焊接难点，在进行铝合金焊接时有如下要求：

1 焊接设备的要求：

首先讲一下采用MIG/MAG焊接方法时的焊接设备。要求焊接铝合金的MIG/MAG焊机必须具备脉冲功能，包括单脉冲和双脉冲。最好是用双脉冲焊接铝合金，双脉冲简言之就是两个脉冲叠加，一个固定的高频脉冲上叠加一个低频脉冲，即为高频脉冲低频调制。在高频脉冲上加低频脉冲就使得双脉冲电流以一定频率（低频脉冲的频率）在峰值电流和基值电流间切换，这样可以使焊缝形成规则的鱼鳞纹。在焊接过程中通过调整低频脉冲的频率，低频脉冲的峰值，基值电流来改善焊缝成型，首先调节低频脉冲的频率决定了双脉冲峰值电流和基值电流切换的快慢，体现在焊接效果上就是焊缝鱼鳞纹的细密贴合程度，低频脉冲频率低，双脉冲峰值电流和基值电流切换速度慢，鱼鳞纹间距就大；反之，低频脉冲的频率高，双脉冲峰值电流和基值电流切换速度快，焊缝鱼鳞纹间距小而细密。根据板材厚度调节峰值电流和基值电流大小可以取得相应的熔深，在峰值电流和基值电流相互切换过程中可以有效的搅动熔池，排出氢气减少气孔；减少对母材的热量输入，防止铝合金材料过热产生膨胀变形，还可以使焊缝组织颗粒细密，使得焊缝强度提高。

2 焊接铝合金的注意事项：

（1）焊接铝合金前先要清理铝合金表面，不能有油污，尘埃等存在，可以用丙酮清洗铝合金焊接处的表面，厚板铝合金要用钢丝刷清理，之后再加丙酮清洗。

（2）焊丝的选择要尽量接近母材，选择铝硅或铝镁焊丝要根据焊缝要求决定。另外铝镁焊丝只能焊接铝镁材料，而铝硅焊丝既可以焊接铝硅也可以焊接铝镁材料

（3）在板材较厚时有必要对板材进行预热，以防止由于预热不够造成焊不透，在收弧时要以小电流收弧填坑

（4）最好用双脉冲

（5）进行钨极氩弧焊时要采用交直流氩弧焊机，焊接电流在正负间切换，当钨极处于正极用来清理铝材表面氧化模，处于负极时进行焊接

（6）焊接规范要根据板材厚度和焊缝要求设定

（7）MIG 焊接要用铝专用送丝轮，使用特氟龙导丝管，不产生铝屑

（8）焊枪电缆长度不要过长，铝焊丝较软，焊枪电缆过长会影响送丝稳定。

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