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防止铝合金焊接中出现气孔

2025-09-24

焊接常用铝及铝合金的性能

 

 

 

焊接 方法

 

材料等级及其相对焊接性能

 

 

 

适用厚度范围/毫米

工业纯铝

铝-

锰合金

铝-尼西姆

合金

铝铜合金

1070A(L1)

1035(L4)

1200(L5)

3A21(LF21)

5A05 (LF5)
5A06 (LF6)

5A02(LF2)
5A06(LF6)

2A12 (LY12)
2A16 (LY16)

适用范围

一般限制

钨极惰性气体保护焊 (TIG)

好的

好的

好的

好的

好的

1-10

0.9 - 25²

钨极惰性气体脉冲电弧焊(TIG脉冲焊)

好的

好的

好的

好的

好的

1-10

0.9 - 25²

金属惰性气体保护焊(MIG)

好的

好的

好的

好的

好的

≥1

≥1

金属惰性气体脉冲电弧焊(MIG脉冲焊)

好的

好的

好的

好的

好的

≥2

≥0.8

电阻焊接(点焊、凸焊)

公平的

公平的

好的

好的

公平的

-

铝 - 4

氧燃料气体焊接

公平的

公平的

贫穷的

公平的

贫穷的

0.5 - 10

0.3 - 25

碳弧焊

公平的

公平的

贫穷的

贫穷的

贫穷的

1-10

-

手工电弧焊(SMAW)

公平的

公平的

贫穷的

贫穷的

贫穷的

3-8

-

电子束焊接(EBW)

好的

好的

好的

好的

公平的

1-75

-

等离子弧焊(PAW)

好的

好的

好的

好的

好的

1-10

-

摩擦搅拌焊接(FSW)

好的

好的

好的

好的

好的

1.2 - 7.5

-

首先,焊接方法的影响至关重要。防止铝合金焊接中出现气孔我们可以参考上表。该表显示了不同焊接方法对应的焊接性能。钨极惰性气体保护焊 (TIG) 和金属惰性气体保护焊 (MIG) 等常用方法对铝合金具有最佳的焊接性能,并且非常有效。防止铝合金焊接中出现气孔它们可用于焊接工业纯铝、铝锰合金和铝镁合金。

另一方面,电阻焊、气焊或手工电弧焊等更常见的焊接方法,其焊接性能相对较差。现在,我们来讨论一下更常见的铝焊接方法——氩弧焊和熔化极气体保护焊——的焊接工艺参数对焊接性能的影响。防止铝合金焊接中出现气孔请参考上图。

图 4.17

该图显示了关键参数防止铝合金焊接中出现气孔采用氩弧焊(TIG)焊接5A06防锈铝时,焊接速度、焊接电流和气孔率之间的关系如图所示。横轴代表焊接速度,纵轴代表气孔率。从曲线可以看出,当电流达到185A时,焊接速度越快,气孔率反而越小。这种理解对于……至关重要。防止铝合金焊接中出现气孔这是为什么呢?因为在铝合金的氩弧焊中,氢是通过焊池表面吸收的。因此,焊接速度越快,氢的吸收量就越少,自然产生的气孔也就越少。焊接电流越大,焊缝根部的氧化铝就越容易熔化,从而降低气孔的产生。

现在,我们来看看工艺参数对……的影响防止铝合金焊接中出现气孔使用MIG焊焊接铝合金时,请参考上图。

图 4.18

该图显示了采用MIG焊接的铝镁合金的孔隙率趋势,为以下方面提供了参考:防止铝合金焊接中出现气孔横轴代表电流,纵轴代表焊接速度。三条对角线代表焊接热输入。我们可以看到,焊接速度越低(即焊接热输入越高),焊缝越位于低气孔区,这意味着其气孔率越低。该策略防止铝合金焊接中出现气孔MIG焊接与TIG焊接有所不同。这是为什么呢?因为在MIG焊接中,氢的主要来源是焊丝表面的氧化膜。因此,降低焊接速度可以让熔池中的氢有更多的时间逸出。所以,对于MIG焊接而言,降低焊接速度并延长冷却时间可以更好地达到预期目标。防止铝合金焊接中出现气孔

第二个关键方面是防止铝合金焊接中出现气孔电源极性的影响是关键因素。我们知道,铝合金氩弧焊通常使用两种电源极性:交流电 (AC) 和直流电 (DC)。使用直流电焊接铝合金时,又有两种选择:直流负极 (DCEN) 和直流正极 (DCEP)。

我们知道,在直流反极性(DCEP)焊接中,焊枪连接到正极。这会导致钨极严重烧蚀。如果使用直流反极性(DCEN),熔深会更深,这也不利于气孔的逸出。因此,在工厂环境中,为了最佳实践,通常使用交流电源而非直流电源进行铝合金氩弧焊。防止铝合金焊接中出现气孔

第三个方面是防止铝合金焊接中出现气孔指的是材料的表面状况以及防止空气渗入。我们知道,焊接碳钢时,必须清除焊缝附近的油渍和水分等污染物。

这一点同样适用于铝合金焊接,并且至关重要。防止铝合金焊接中出现气孔油渍和潮湿也会导致材料多孔。

然而,与碳钢不同,铝合金会形成氧化膜。因此,焊接铝合金之前必须彻底清除氧化膜,这是焊接过程中至关重要的一步。防止铝合金焊接中出现气孔

铝合金在空气中特别容易氧化,因此应在清除氧化膜后尽快进行焊接。如果时间间隔过长,则需要再次清除氧化膜。另一个方面是防止空气进入。对于铝合金气体保护焊,使用高纯度保护气体或氩氦混合气体可以更好地保护熔池并防止空气进入,从而提高焊接质量。防止铝合金焊接中出现气孔

总之,需要采取综合性的方法。防止铝合金焊接中出现气孔重点在于方法选择、参数调整、极性选择和精细的表面处理。