鋁及鋁合金焊絲使用說明

鋁及鋁合金焊絲簡明表

牌  號	類別	執行標準	國標型號	原國標 GB/T 10858-1989	AWS	EN ISO	用途簡述
CHM-Al 1070 CHG- Al 1070	鋁	GB/T 10858-2008	SAl 1070（Al99.7）	SAl-2（S301）	—	S Al 1070（Al99.7）	用于純鋁的焊接，如電力、化工行業
CHM-Al 1100 CHG- Al 1100	鋁	GB/T 10858-2008	SAl 1100（Al99.0Cu）	—	ER 1100 R 1100	S Al 1100（Al99.0Cu）	用于純鋁的焊接，如電力、化工行業
CHM-Al 3103 CHG- Al 3103	鋁錳	GB/T 10858-2008	SAl 3103（AlMn1）	SAlMn（S321）	—	SAl 3103（AlMn1）	用于鋁錳合金的氬弧焊及氣焊
CHM-Al 4043 CHG- Al 4043	鋁硅	GB/T 10858-2008	SAl 4043（AlSi5）	SAlSi-1（S311）	ER 4043 R 4043	S Al 4043 (AlSi5)	用于6xxxx和4xxx系列鋁合金的焊接
CHM-Al 4047 CHG- Al 4047	鋁硅	GB/T 10858-2008	SAl 4047（AlSi12）	SAlSi-2	ER 4047 R 4047	S Al 4047（AlSi12）	用于純鋁、鋁硅、鋁鎂硅等的釬焊
CHM-Al 5183 CHG-Al 5183	鋁鎂	GB/T 10858-2008	SAl 5183 [AlMg4.5Mn0.7(A)]	SAlMg-3	ER 5183 R 5183	S Al 5183 [AlMg4.5Mn0.7(A)]	用于強度較高鋁鎂合金的焊接
CHM-Al 5356 CHG-Al 5356	鋁鎂	GB/T 10858-2008	SAl 5356 [AlMg5Cr(A)]	—	ER 5356 R 5356	S Al 5356 [AlMg5Cr(A)]	用于常用鋁鎂合金焊接
CHM-Al 5087 CHG-Al 5087	鋁鎂	GB/T 10858-2008	SAl 5087 （AlMg4.5MnZr）	—	ER 5087 R 5087	S Al 5087 （AlMg4.5MnZr）	用于要求抗裂性和彎曲性鋁材的焊接
CHM-Al 5556 CHG-Al 5556	鋁鎂	GB/T 10858-2008	SAl 5556（AlMg5Mn1Ti）	SAlMg-5	ER 5556 R 5556	SAl 5556（AlMg5Mn1Ti）	用于強度要求較高鋁鎂合金的焊接

一、焊絲的選擇

鋁及鋁合金焊絲的選擇主要根據母材的種類，對接頭抗裂性能、力學性能及耐蝕性等方面的要求綜合考慮。有時當某項成為主要矛盾時，則選擇焊絲就著重從解決這個主要矛盾入手，兼顧其它方面要求。一般情況下，焊接鋁及鋁合金都采用與母材成分相同或相近牌號的焊絲，這樣可以獲得較好的耐蝕性；但焊接熱裂傾向大的熱處理強化鋁合金時，選擇焊絲主要從解決抗裂性入手，這時焊絲的成分與母材的差別就很大。

選用鋁合金焊絲應注意的問題如下：

1、焊接接頭的裂紋敏感性

影響裂紋敏感性的直接因素是母材與焊絲的匹配。選用熔化溫度低于母材的焊縫金屬，可以減小焊縫金屬和熱影響區的裂紋敏感性。例如，焊接Si含量0.6%的6061合金時，選用同一合金作焊縫，裂紋敏感性很大，但用Si含量5%的ER4043焊絲時，由于其熔化溫度比6061合金低，在冷卻過程中有較高的塑性，所以抗裂性良好。此外，焊縫金屬中應避免Mg與Cu的組合，因為Al-Mg-Cu有很高的裂紋敏感性。

2、焊接接頭的力學性能

工業純鋁的強度最低，4000系鋁合金居中，5000系列鋁合金強度較高。鋁硅焊絲雖有較強的抗裂性能，但含硅焊絲的塑性較差，所以對焊后需要塑性變形加工的接頭來說，應避免選用含硅的焊絲。

3、焊接接頭的使用性能

填充金屬的選擇除取決于母材成分外，還與接頭的幾何形狀、運行中的抗腐蝕性的要求以及對焊接件的外觀要求有關。例如，為了使容器具有良好的抗腐蝕能力或防止所儲存產品對其的污染，儲存過氧化氫的焊接容器要求高純度的鋁合金。在這種情況下，填充金屬的純度至少要相當于母材。

二、氣體選擇

1、氣體質量要求

氣體種類	純度要求（%）	水分限制（%）	其它要求
Ar	≥99.99	≤0.002	N2≥0.007% H2≤0.002

2、保護氣體

鋁及鋁合金焊接采用的保護氣體為氬氣、氦氣或其混合氣。交流加高頻TIG焊時，采用純氬氣，直流正極性焊接宜用氦氣。MIG焊時，板厚小于25mm時宜用氬氣；板厚25~50mm時氬氣宜添加10~35%的氦氣；板厚50~75mm時氬氣中宜添加10~35%或50%的氦氣；當板厚大于75mm時推薦采用添加50~75%氦氣的氬氣。氬氣應根據《純氬》的要求。氬氣瓶壓低于0.5MPa后壓力不足，不能使用。

三、常見缺陷（焊接問題）及防止措施

1、氣孔

產生原因：

a母材或焊絲上有油、銹、污、垢等；

b焊接場地空氣流動大，不利于氣體保護；

c焊接電弧過長，降低氣體保護效果；

d噴嘴與工件距離過大，氣體保護效果降低；

e焊接參數選擇不當；

f重復起弧處產生氣孔；

g保護氣體純度低，氣體保護效果差；

h 周圍環境空氣濕度大。

防止措施：

a焊前仔細清理焊絲、焊件表面的油、污、銹、垢和氧化膜，采用含脫氧劑較高的焊絲；

b合理選擇焊接場所；

c適當減小電弧長度；

d保持噴嘴與焊件之間的合理距離范圍；

e盡量選擇較粗的焊絲，同時增加工件坡口的鈍邊厚度，一方面可以允許使用大電流，另一方面也使焊縫金屬中焊絲比例下降，這對降低氣孔率是行之有效的；

f盡量不要在同一部位重復起弧，需要重復起弧時要對起弧處進行打磨或刮除；一道焊縫一旦起弧要盡量焊長些，不要隨意斷弧，以減少接頭量，在接頭處需要有一定焊縫重疊區；

g換保護氣體；

h檢查氣流大�。�

i預熱母材；

j檢查是否有漏氣現象和氣管損壞現象；

k 在空氣濕度較低時焊接，或采用加熱系統。

2、裂紋

產生原因：

a結構設計不合理，焊縫過于集中，造成焊接接頭拘束應力過大；

b熔池過大、過熱、合金元素燒損多；

c焊縫末端的弧坑冷卻快；

d焊絲成分與母材不匹配；

e焊縫深寬比過大。

防止措施：

a正確設計焊接結構，合理布置焊縫，使焊縫盡量避開應力集中區，合理選擇焊接順序；

b減小焊接電流或適當增加焊接速度；

c收弧操作要正確，加入引弧板或采用電流衰減裝置填滿弧坑；

d正確選用焊絲。

3、焊縫成型差

產生原因：

a焊接規范選擇不當；

b焊槍角度不正確；

c焊工操作不熟練；

d導電嘴孔徑太大；

e焊絲、焊件及保護氣體中含有水分。

防止措施：

a反復調試選擇合適的焊接規范；

b保持合適的焊槍傾角；

c選擇合適的導電嘴孔徑；

d焊前仔細清理焊絲、焊件，保證氣體的純度。

4、燒穿

產生原因：

a熱輸入量過大；

b坡口加工不當，焊件裝配間隙過大；

c點固焊時焊點間距過大，焊接過程中產生較大的變形量。

防止措施：

a適當減小焊接電流、電弧電壓，提高焊接速度；

b大鈍邊尺寸，減小根部間隙；

c適當減小點固焊時焊點間距。

5、未焊透

產生原因：

a焊接速度過快，電弧過長；

b坡口加工不當，裝備間隙過��；

c焊接規范過��；

d焊接電流不穩定。

防止措施：

a適當減慢焊接速度，壓低電�。�

b適當減小鈍邊或增加根部間隙；

c增加焊接電流及電弧電壓，保證母材足夠的熱輸入能量；

d增加穩壓電源裝置

e細焊絲有助于提高熔深，粗焊絲提高熔敷量，應酌情選擇。

6、未熔合

產生原因：

a焊接部位氧化膜或銹跡未清除干凈；

b熱輸入不足。

防止措施：

a焊前清理待焊處表面

b提高焊接電流、電弧電壓，減小焊接速度；

c對于厚板采用U型接頭，而一般不采用V型接頭。

7、夾渣

產生原因：

a焊前清理不徹底；

b焊接電流過大，導致導電嘴局部熔化混入熔池而形成夾渣；

c焊接速度過快。

防止措施：

a加強焊前清理工作，多道焊時，每焊完一道同樣要進行焊縫清理；

b在保證熔透的情況下，適當減小焊接電流，大電流焊接時導電嘴不要壓太低；

c適當降低焊接速度，采用含脫氧劑較高的焊絲，提高電弧電壓。

8、咬邊

產生原因：

a焊接電流太大，焊接電壓太高；

b焊接速度過快，填絲太少；

c焊槍擺動不均勻。

防止措施：

a適當的調整焊接電流和電弧電壓；

b適當增加送絲速度或降低焊接速度；

c力求焊槍擺動均勻。

9、焊縫污染

產生原因：

a不適當的保護氣體覆蓋；

b焊絲不潔；

c母材不潔。

防止措施：

a檢查送氣軟管是否有泄漏情況，是否有抽風，氣嘴是否松動，保護氣體使用是否正確；

b是否正確的儲存焊接材料；

c在使用其它的機械清理前，先將油和油脂類物質清除掉；

d在使用不銹鋼刷之前將氧化物清除掉。

10、電弧不穩

產生原因：電源線連接、污物或者有風。

防止措施：

a檢查所有導電部分并使表面保持清潔；

b將接頭處的臟物清除掉；

c盡量不要在能引起氣流紊亂的地方進行焊接。

11、送絲性不良

產生原因：

A導電嘴與焊絲打火；

b焊絲磨損；

c噴�。�

d送絲軟管太長或太緊；

e送絲輪不適當或磨損；

f 焊接材料表面毛刺、劃傷、灰塵和污物較多。

防止措施：

a降低送絲輪張力，使用慢啟動系統；

b檢查所有焊絲接觸表面情況并盡量減少金屬與金屬的接觸面；

c檢查導電嘴情況及送絲軟管情況，檢查送絲輪狀況；

d檢查導電嘴的直徑大小是否匹配；

e使用耐磨材料以避免送絲過程中發生截斷情況；

f 檢查焊絲盤磨損狀況；

g 選擇合適的送絲輪尺寸，形狀及合適的表面情況；

h 選擇表面質量較好的焊接材料。

12、起弧不良

產生原因：

a接地不良；

b導電嘴尺寸不對；

c沒有保護氣體。

防止措施：

a檢查所有接地情況是否良好，使用慢啟動或熱起弧方式以方便起�。�

b檢查導電嘴內空是否被金屬材料堵塞；

c使用氣體預清理功能；

d改變焊接參數。