當(dāng)瓶裝氣的壓力≤0.5Mpa時(shí)不宜使用。（氣內(nèi)含氮量≥0.04%，否則焊縫表面上會(huì)產(chǎn)生淡黃色或草綠色的及氣孔；含氧量≥0.03%，否則熔池表面上可發(fā)現(xiàn)密集的黑點(diǎn)、電弧不穩(wěn)和飛濺較大；含水量≥0.07%，熔池將沸騰并焊縫內(nèi)產(chǎn)生氣孔）。

電極直徑應(yīng)根據(jù)焊接電流大小來選擇（使用時(shí)一般比焊接電流所要求的規(guī)格大一號(hào)的鎢極），電極端部應(yīng)為半球形。

制作半球形方法：用比焊接電流所要求的規(guī)格大一號(hào)的鎢極，將端部磨成錐形，垂直夾持電極，用比所用鎢極要求的電流大20~30A的電流在試板上起弧并維持幾秒鐘，鎢極端頭即呈半球形。

如果鎢極被鋁污染，則必須重新打磨或更換鎢極；輕微污染時(shí)，可增大電流使電弧在試板燃燒一會(huì)，即能燒掉污染物。

鋁合金焊接的幾種先進(jìn)工藝:攪拌摩擦焊、激光焊、激光- 電弧復(fù)合焊、電子束焊。針對(duì)于焊接性不好和曾認(rèn)為不可焊接的合金提出了有效的解決方法,幾種工藝均具有優(yōu)越性,并可對(duì)厚板鋁合金進(jìn)行焊接。

關(guān)鍵詞: 鋁合金 攪拌摩擦焊 激光焊 激光- 電弧復(fù)合焊 電子束焊

1 鋁合金焊接的特點(diǎn)

鋁合金由于重量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各種焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中,采用鋁合金代替鋼板材料焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50 %以上。

鋁合金焊接有幾大難點(diǎn):

①鋁合金焊接接頭軟化嚴(yán)重,強(qiáng)度系數(shù)低,這也是阻礙鋁合金應(yīng)用的障礙;

②鋁合金表面易產(chǎn)生難熔的氧化膜(Al2O3 其熔點(diǎn)為2060 ℃) ,這就需要采用大功率密度的焊接工藝;

③鋁合金焊接容易產(chǎn)生氣孔;

④鋁合金焊接易產(chǎn)生熱裂紋;

⑤線膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生焊接變形;

⑥鋁合金熱導(dǎo)率大(約為鋼的4 倍) ,相同焊接速度下,熱輸入要比焊接鋼材大2~4 倍。

因此,鋁合金的焊接要求采用能量密度大、焊接熱輸入小、焊接速度高的焊接方法。

2 鋁合金的先進(jìn)焊接工藝

針對(duì)鋁合金焊接的難點(diǎn),近些年來提出了幾種新工藝,在交通、航天、航空等行業(yè)得到了一定應(yīng)用,幾種新工藝可以很好地解決鋁合金焊接的難點(diǎn),焊后接頭性能良好,并可以對(duì)以前焊接性不好或不可焊的鋁合金進(jìn)行焊接。

   鋁合金攪拌摩擦焊焊縫是經(jīng)過塑性變形和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶而形成,焊縫區(qū)晶粒細(xì)化,無熔焊的樹枝晶,組織細(xì)密,熱影響區(qū)較熔化焊時(shí)窄,無合金元素?zé)龘p、裂紋和氣孔等缺陷,綜合性能良好。與傳統(tǒng)熔焊方法相比,它無飛濺、,不需要添加焊絲和保護(hù)氣體,接頭性能良好。由于是固相焊接工藝,加熱溫度低,焊接熱影響區(qū)顯微組織變化小,如亞穩(wěn)定相基本保持不變,這對(duì)于熱處理強(qiáng)化鋁合金及沉淀強(qiáng)化鋁合金非常有利。焊后的殘余應(yīng)力和變形非常小,對(duì)于薄板鋁合金焊后基本不變形。與普通摩擦焊相比,它可不受軸類零件的限制,可焊接直焊縫、角焊縫。傳統(tǒng)焊接工藝焊接鋁合金要求對(duì)表面進(jìn)行去除氧化膜,并在48 h 內(nèi)進(jìn)行加工,而攪拌摩擦焊工藝只要在焊前去除油污即可,并對(duì)裝配要求不高。并且攪拌摩擦焊比熔化焊節(jié)省能源、污染小。

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鋁及其合金適合于多種工程制造應(yīng)用，自鋁合金自誕生以來就以其獨(dú)有的特點(diǎn)迅速在航空航天工業(yè)中得到了推崇，隨后也陸續(xù)被其他更為廣泛的行業(yè)所接受，包括汽車、卡車和拖車、造船、包裝、建筑、高壓氣瓶等多個(gè)領(lǐng)域，如圖1所示。鋁合金之所以在多個(gè)行業(yè)中應(yīng)用主要是由于其具有優(yōu)異的比強(qiáng)度和耐腐蝕性，這樣的性能對(duì)于上述行業(yè)中的大多數(shù)設(shè)備制造和服役來講都極其有益。