如何焊接铝？-权威指南

自行车或摩托车的车架、卡车的拖车、轨道车辆的型材、太空旅行的材料——铝是减轻重量和保持稳定性的材料。此外，精美的铝焊缝非常引人注目。

由于其低密度和良好的强度，铝已成为现代生产中不可或缺的一部分。除了所有优点之外，加工这种金属时也有一些棘手的方面。

任何曾经不小心在铝板上烧了一个洞的人都知道我们在说什么。焊接铝需要特殊的知识和技能。在此博客中阅读有关铝焊接的重要性以及如何正确焊接铝的更多信息。

为什么铝焊接难？

铝是制造中常用的金属类型。它无腐蚀性、重量轻且美观，使其成为各种焊缝的理想材料选择。然而，使铝成为理想的相同特性也可能使其难以使用。

那么为什么铝材那么难焊接呢？这种材料柔软、高度敏感，并由坚韧的氧化层绝缘。在熔融状态下，铝容易受到杂质的影响，从而导致多孔、薄弱的焊缝。

铝及其合金对氧有很强的亲和力。纯铝在 1,200°F (650°C) 时熔化，保护金属的氧化物在 3,700°F (2,037°C) 时熔化。由于氧化物在比铝本身高约 2,500°F (1,370°C) 的温度下熔化，因此必须在开始焊接之前从金属中清除氧化物。

由于铝具有较高的导热性和较低的熔点，因此与其他金属相比，它的可加工性窗口更小，并且容易导致烧穿。这一点，再加上更难显示焊接进度和质量，可能使铝成为一种难以加工的材料。

如何焊接铝 ?

焊接铝归结为选择正确的焊接工艺。许多工具和方法都是为焊接钢而设计的，但铝需要自己的技术和设备。

在开始焊接过程之前，焊工必须彻底清洁铝。如前所述，铝的挑战之一是它更容易产生杂质。因此，正确准备材料是关键。以下是几个步骤：

• 使用丙酮等溶剂或强肥皂等弱碱性溶液去除铝材表面的任何油、油脂和水蒸气。
• 使用不锈钢丝刷（专用于铝）去除表面氧化物。这也可以用强碱或强酸来完成。焊接前务必冲洗并完全干燥零件。
• 如果您不立即进行焊接，请组装接头并将其覆盖。这将防止灰尘或砂砾污染接头。
• 始终保持铝材干燥并在室温下存放。应该在几天内焊接好，如果没有，请再次清洁接头。

安全是焊接铝或任何材料的另一个关键组成部分。始终确保您佩戴适当的防护设备，例如护目镜、安全眼镜、具有适当镜片遮光度的焊接头盔以保护您的眼睛、手套和皮革以保护自己免受金属火花和飞溅物的伤害，以及适当的鞋子以保护您的脚和适当的烟气通风，使焊接烟气远离您的呼吸区。

铝焊接的不同技术使用

如果您想知道如何焊接铝材，请务必了解可以使用多种焊接工艺：

• GTAW/TIG 焊接
• GMAW/MIG 焊接
• SMAW 焊接
• 电阻焊
• 激光束和电子束焊接

那么铝材应该避免哪些类型的焊接呢？一般来说，使用助焊剂的任何类型的焊接都不适合铝，因为它会导致孔隙率。这些包括药芯电弧焊（FCAW）、埋弧焊和棒焊。

1. GTAW/TIG

钨极气体保护焊 (GTAW)，也称为钨极惰性气体 (TIG) 焊接，是最流行的铝焊接工艺之一。这种焊接技术经常被汽车爱好者和专业赛车队的焊工使用。

GTAW 需要具有 AC（交流电）功能的恒流设备，使用 100% 的氩气作为保护气体。它不需要机械送丝，这可能会产生送丝能力问题。

相反，焊工会将填充材料送入水坑中。这个过程也非常干净，因为交流电在焊接时会清除铝上的氧化层。它还可以防止铝在整个过程中受到污染。

TIG 焊接技巧：

• 选择合适的钨电极或钨棒 - 铝的最佳选择通常是纯钨棒
• 花时间通过清洁和预热来准备您的铝材
• 确保割炬处的氩气不会过多，否则会导致电弧不规则
• 为防止翘曲，请使用散热器
• 焊接时，保持适当的铝填充电极或焊条没有污染物，并将其与基材熔化，以形成恒定的焊接熔池

TIG 铝焊接优势

• TIG 铝焊接的众多优点之一是无需使用助焊剂。因此，焊接没有腐蚀源。
• 可以在任何位置进行焊接。 TIG 焊接还可以提供更好的可视性，并且可以进行高速焊接。
• 可以获得具有极低变形和高强度的压紧接头。
• GTAW 相对容易执行，是一种高速焊接技术。这是 TIG 优于其他熔焊方法的原因之一。
• TIG 焊接使用非自耗电极和交流电流。氩气或氦气用作惰性保护气体。如果需要填充材料，则可以自动或手动进料。
• 可以焊接非常薄的铝材（0.6 毫米 0r 0.025 英寸），但厚度为 1 毫米或以上的材料会产生良好的效果。

2。 GMAW/MIG

气体保护金属电弧焊（GMAW），通常称为金属惰性气体（MIG）焊接，是铝焊接的另一种常用方法。

这种类型的焊接通常比 TIG 焊接具有更快的行进速度和更高的沉积率，从而影响焊接质量。但是，它确实使用了机械送丝系统，这意味着焊工可能必须使用卷筒枪或推拉枪才能进行送丝

此外，为了防止铝变得多孔的风险，基材和填充棒必须清洁、无水分，并具有出色的保护气体覆盖率，通常是纯氩气。

MIG 焊接技巧：

• 准备推拉式送丝器
• 清洁您的铝材，去除任何氧化物并归档将要连接的边缘
• 焊接时避免拉动，以 10 度到 15 度角推动
• 使用多道直焊道改善焊缝的整体外观并有助于避免缺陷
• 使用散热器，它会吸收额外的热量，让您焊接速度变慢

3.激光束和电子束焊接

束焊接技术通常用于铝。电子束焊接具有非常精确的热影响区，可以轻松控制，这使得它非常适合铝。激光束焊接非常适合快速、清洁的焊接，是铝等易开裂材料的理想选择。

4.电阻焊

这种类型的焊接通过施加压力并使电流通过被连接的金属区域来连接金属。可用于铝材；但是，焊工必须意识到这种金属的高导热性和导电性。

5.保护金属电弧焊 (SMAW)

这种类型的焊接可用于焊接铝，但不推荐使用。在某些情况下，它用于使用电极正极性的铝电极恒流设备修复铸铝。

铝焊接时的影响因素

总之，以下是一些使铝难以焊接的最常见因素：

• 氧化： 在铝的顶部有一层氧化铝，它的熔化温度比铝高得多。通过该层熔化需要高温，但是焊工必须小心不要在下面的铝上烧孔。
• 多孔性： 在熔融状态下，铝加热得越快，吸收氢的速度就越快。当金属恢复为固体形式时，这些氢会分离出来，这会在材料中留下气泡，导致金属变得多孔和脆弱。
• 杂质： 由于铝非常敏感，因此在焊接过程中，它会通过多种方式被灰尘、空气和水污染。由于屏蔽不良或电弧过长，到达焊缝的空气会污染铝。氧气会降低铝的强度和延展性，并导致铝焊缝上形成氧化物，从而影响其外观并使多道焊复杂化。氢可以来自许多来源，例如电极焊剂中的水分、潮湿的空气、潮湿的焊接接头等等。出于所有这些原因，在焊接前彻底清洁铝并正确存放非常重要。
• 厚度： 焊接铝材涉及使用不同的材料厚度。焊工必须知道如何避免烧穿较薄的材料，同时还要穿透足够厚的材料以形成牢固的焊缝。

虽然焊接铝肯定会带来挑战，但学习并非不可能。幸运的是，有一些工具和技术可以在处理铝的独特特性时提供帮助。

通过了解铝的反应方式以及如何有效地使用这些工具和技术，您将顺利掌握铝焊接艺术。

焊接铝材时应该避免什么？

既然我们已经介绍了可用于焊接铝的不同方法，那么让我们来谈谈要避免的一些常见错误。

• 采取“一刀切”的方法 ：在焊接铝时，焊工必须采用与钢等材料完全不同的方法。焊工不能将他们的技术建立在他们对其他金属或材料的经验之上，这一点至关重要，因为铝非常独特，如果处理不当可能会带来危险。
• 没有穿戴适当的个人防护装备 ：说到危险，焊接铝或任何一种材料本身就是危险的。对于焊工来说，始终佩戴正确的个人防护设备 (PPE) 并对安全程序和最佳实践进行自我教育非常重要。这是在行业中长期成功的职业生涯的关键。
• 准备不足 ：准备工作是关键——对于焊工和被焊接的材料都是如此。在开始焊接之前，请务必正确清洁铝材并正确存放。此外，请务必通过学习铝焊接艺术和对工艺进行自我教育来做好准备。在做好充分准备之前，切勿跳入任何事情。
• 忽略次要细节 :最成功的焊工会告诉你细节就是一切。在这个行业中，最小的失误都会导致复杂的错误——尤其是铝焊接。始终关注每一个细节并仔细检查您的工作，因为从长远来看，这将有利于您的客户和您的职业生涯。
• 没有耐心 :学习焊接铝需要时间。不断练习并坚持下去，你的努力和坚持最终会得到回报！

常见问题解答。

如何焊接铝材？

焊接铝材： 选择合适的钨电极或钨棒，铝的最佳选择通常是纯钨棒。花点时间通过清洁和预热来准备你的铝。确保割炬处没有过多的氩气流，否则会导致不规则的电弧。为防止翘曲，请使用散热器。

铝用什么焊机？

钨极气体保护焊 (GTAW)，也称为钨极惰性气体 (TIG) 焊接，是最流行的铝焊接工艺之一。

铝焊接难吗？

简而言之，铝很难焊接，因为它是一种柔软、高度敏感的金属，被更坚韧的氧化层绝缘。铝在熔融状态下极易受到杂质的影响，从而增加了最终形成薄弱、多孔焊缝的风险。

焊接铝的最佳方法是什么？

最流行的铝焊接工艺之一是气体保护钨极电弧焊 (GTAW)，也称为钨极惰性气体 (TIG) 焊接。 GTAW 对铝来说是一种很好的工艺，因为它不需要机械送丝，这会产生送丝能力问题。

我可以在家焊铝吗？

焊接铝并不像你想象的那么难。事实证明，您可以在没有焊机的情况下焊接铝！这位讲师将教您如何使用丙烷焊枪和一些铝钎焊条作为快速粘合铝的方法，而无需使用焊机。

你如何在家焊接铝材？

你能用 MIG 焊接铝吗？

材料厚度：大多数信誉良好的 MIG 机器可用于将铝焊接至 3mm 厚度。要成功焊接厚度小于 3 毫米的材料，可能需要使用具有脉冲能力的专业 MIG 或 TIG 焊机。 （注意：TIG 焊铝需要一台“AC/DC”机器，例如 202T）。

你能在没有气体的情况下焊接铝吗？

你能在没有气体的情况下焊接铝吗？是的，铝可以在真空室中无气体焊接。但是，无气焊接铝会使金属暴露在工作空间周围循环的氧气中，从而导致焊接安全性降低。

钎焊铝和焊接一样坚固吗？

比较优势。首先，钎焊接头是一种坚固的接头。在许多情况下，正确制作的铜焊接头（如焊接接头）将与被连接的金属一样坚固或坚固。其次，接头是在相对较低的温度下制造的，大约在 1150°F 到 1600°F（620°C 到 870°C）之间。

MIG 还是 TIG 更适合焊接铝？

金属类型：MIG 焊接适用于大多数类型的金属。您可以使用铝、不锈钢和低碳钢。 TIG 焊接也与这些金属兼容，但更适用于更薄的材料。速度：TIG 是一种较慢的方法，但提供了更高级别的细节。

我可以用 TIG 焊机焊接铝吗？

通常，铝焊接使用两种工艺：GTAW (TIG) 和 GMAW (MIG)。业内大多数焊工会说 ​​TIG 是焊接铝的更好选择，因为它可以在较轻的材料上获得更好的结果。如果操作正确，TIG 焊铝可以产生高质量的焊缝。

我可以用送丝焊机焊接铝吗？

如果用钢丝焊接铝会发生什么？

当钢、铜、镁或钛等金属直接电弧焊接到铝上时，开始形成非常脆的金属间化合物。为避免这种情况，您必须在电弧焊过程中将其他金属与熔融铝隔离。

我可以用丙烷焊枪钎焊铝吗？

是的，您可以使用丙烷焊枪和铝钎焊条焊接铝，只要它用于非结构金属，即没有加重或受压或关键部件。

铝钎焊需要助焊剂吗？

全铝钎焊操作中需要铝钎焊剂。铝钎焊剂由各种氟化物和氯化物组合组成，以干粉形式供应。对于火炬和炉子钎焊，助焊剂与水混合制成糊状。

焊锡可以用来焊接铝吗？

铝需要热量来接受焊料，通常达到 300°C 或更高。你想测量铝的温度，而不是你的热源。铝是一种很好的散热器，因此热源需要更高才能使铝达到合适的温度。

我可以用无气 MIG 焊机焊接铝吗？

对于“无气铝 MIG 线”或其他类似查询的搜索，Google 会提供看起来很有希望的广告。但没有成功。产品为实心铝线或药芯钢丝。它们不适用于铝，或者需要保护气体。

铝焊条的强度如何？

由于工作温度低至 720 至 750 华氏度，这些棒还可用于构建铝接头，而不会变形、变色或失去强度。它们的抗拉强度为 33,000 psi .

什么是焊接铝的最佳气体？

纯氩 是最流行的保护气体，通常用于铝的气体保护金属电弧和钨极气体保护焊。氩气和氦气的混合物可能是下一个常见的，纯氦气一般只用于一些专门的 GTAW 应用。

你需要高频焊接铝吗？

将频率设置为 120 至 200 Hz 可为大多数铝焊接提供理想的频率。 400 Hz 的弧锥更紧密、更集中；提高电弧稳定性；是角焊缝或其他需要深度、精确熔深的装配的理想选择。

焊接铝需要多少安培？

一个常见的经验法则是，在其他变量不变的情况下，每焊接 0.001 英寸金属需要 1 安培电流。这意味着如果您想焊接 1/8 英寸的铝，在其他因素不变的情况下，您将需要大约 125 安培的电流。

你用什么极性焊接铝？

对于交流 TIG 焊接（铝），极性通常*与直流相反：TIG 焊枪连接到正极 (+) 端子，地线连接到负极 (-) 端子。 *注意：虽然“焊炬正极”是 AC/DC TIG 焊接最常见的极性，但某些 AC/DC TIG 机器可能需要“焊炬负极”。

我可以将铝焊接到钢上吗？

铝合金可以相对容易地连接到钢上，使用粘合剂粘合、机械紧固件或钎焊等技术，但当需要出色的结构完整性时，首选焊接。然而，将铝合金焊接到钢上很困难。

铝用什么助焊剂？

从历史上看，腐蚀性焊剂一直是连接铝材料的标准。腐蚀性助焊剂是水溶性的，同时含有氯化物和氟化物。

你能用低碳钢丝焊接铝吗？

与其他形式的焊接相比，该工艺可以将多种兼容和不兼容的金属连接在一起。这使其成为将异种金属焊接在一起的理想方式。因此，可以将铝和钢焊接在一起。

两块铝可以焊接在一起吗？

铝可以使用不同的工艺进行焊接，即 TIG、MIG 和等离子。使用交流电的 TIG 焊接工艺主要用于较薄的板材。尤其是对接接头可以用TIG焊枪很好地焊接。