铝气焊全解析：工艺技术、实操技巧与最佳实践

焊前准备与处理

焊前清理基体金属

铝焊接清理至关重要。清洁度/准备等级取决于焊缝质量要求。制造规范(如AWS D1.2)要求的焊接质量需妥善焊前准备。

铝高质量焊缝比钢难得多。铝更易出现未熔合、未熔透、气孔等质量问题。铝表面顽固氧化膜致未熔合，必须控制。高导热性致未熔透。熔融铝高溶解氢气致气孔，焊前必须消除水分/烃类。

必须控制铝氧化膜厚度，防因过量水分水合。

金属存储与焊接接头准备——做与不做

存储

• 焊丝/基体金属存放于干燥、温度波动最小环境
• 焊丝优先存干燥加热室/柜
• 垂直存放金属，最小化层间水分冷凝吸收
• 焊前24小时将填充/基体材料移入焊接区回室温
• 焊丝全程覆盖保护

接头准备

• 禁用留磨痕/涂抹表面的方法。圆锯切面可焊，带锯留涂抹面致未熔合，焊前须锉除涂抹金属。粗砂盘磨优于砂轮磨，最好避免任何磨床。
• 禁用接头加工润滑剂(如可能)。
• 禁用氯化溶剂于焊区(电弧下生成剧毒气体)。
• 禁用氧燃料切割、碳弧切割/刨槽、氧燃料预热。这些工艺损害热影响区、促进表面氧化膜生长水合。
• 采用等离子弧切割/刨槽、激光切割。
• 2xxx/6xxx/7xxx系合金等离子/激光切割边缘须机械去除(≥3.2mm/1/8英寸)。熔化边缘含有害凝固裂纹/热影响区状态。采用切削除屑机械去除法。
• 组装前准备清理接头。溶剂脱脂表面。
• 用无尘布(棉布/纸巾)溶剂清洁干燥焊接接头。
• 禁用车间抹布清洁接头，禁用压缩空气吹扫(含水/油污染)。
• 溶剂清洗后用不锈钢丝刷刷接头。清洗前刷刷嵌入烃类/污染物。
• 蚀刻金属须不锈钢丝刷清理。蚀刻残留副产物焊前必除。
• 频繁清洁丝刷/切割工具。

焊接背衬

临时背衬常用铜、阳极氧化铝、不锈钢、陶瓷材料。控制熔透、焊后移除。防熔融背衬金属混入熔池。永久背衬须与母材同合金。参考AWS D1.2移除要求。临时背衬通常无根部间隙；永久背衬通常留根部间隙。

预热与层间温度

预热可减小异厚母材焊接热影响。可热处理强化基体、含Mg>3%的5xxx系基体，预热/层间温度不超121℃(250℉)且不超15分钟。参考AWS D1.2。

焊后热处理与时效

可热处理强化铝合金焊接后，热影响区力学性能大幅下降。-T4态母材焊后可通过时效恢复大部分原始强度。-T6态母材焊后可固溶热处理+时效恢复至-T6。视填充金属而定，焊后热处理时效可能致问题。填充金属热处理响应与母材不一致时，焊缝力学性能低于母材，因焊缝应力集中，此状态不可取。故若实施焊后热处理时效，填充金属选择至关重要。咨询Hobart获取冶金建议选最适用填充金属。

铝气焊工艺流程

材料妥善准备、助焊、预热后，焰口在起点小圈移动直至焊剂熔化。填充丝每3-4秒刮擦焊趾表面，每次让填充丝离开火焰。刮擦动作指示开焊时机且防铝过热。填充丝送入前母材必须熔化。前焊法普遍认为最适铝焊，因火焰预热待焊区。薄铝焊接除推进外几无需焊枪摆动。≥4.8mm(3/16英寸)厚材料，焊枪应平滑横向摆动，分布焊缝金属覆盖全焊宽。轻微往复运动助焊剂除氧化膜。

焊条应周期性浸入熔池并前向拉出。此剥离动作闭合熔池、防气孔、助焊剂除氧化膜。

焊接铁律

注：以下针对氧乙炔(因氢气技术性强、获取性变)。遵守则成，违背则败！

• 氧气瓶全开上密封填料，乙炔瓶微开。调压器等压2-5磅(小嘴用低压)。
• 焊嘴比钢材大一号：钢用00号(双零)焊0.040英寸板，铝升级0号。
• 油污用溶剂/漆稀释剂/酒精清洗。焊前双面不锈钢丝刷刷净。
• 焊剂涂焊条/焊丝或工件，极端情况双涂。白色粉末焊剂按1/3焊剂:2/3水/酒精调配。
• 护眼、通风、头部避开烟尘等安全防护。
• 选配合金对应填充金属。常见可焊航空铝合金板材。

中空焊剂芯焊条虽曾上市，但合金成分存疑且顽固分裂堆积接头边缘而不融合——弃用。