(1)铝在焊接时极易氧化,生成的氧化铝(AI203)熔点高、非常稳定,不易去除。阻碍母材的熔化和熔合,氧化膜的比重大,不易浮出表面,易生成夹渣、未熔合、未焊透等缺欠。铝材的表面氧化膜和吸附大量的水分,易使焊缝产生气孔。焊接前应采用化学或机械方法进行严格表面清理,清除其表面氧化膜。在焊接过程加强保护要选用交流电源,通过“阴极清理"作用,去除氧化膜。气焊防止其氧化。在厚板焊接时,可加大焊接热量。
铝合金焊接样品
(2)铝及铝合金的热导率和比热容均约为碳素钢和低合金钢的两倍多,是奥氏体不锈钢的十几倍。在焊接过程中,大量的热量能被迅速传导到母材金属内部,因而焊接铝及铝合金时,能量除消耗于熔化金属熔池外,还要有更多的热量无谓消耗于金属其他部位,这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著,为了获得高质量的接接头,应当尽量采用能量集中、功率大的能源,有时也可采用预热等工艺措施。
铝合金焊接样件
(3)铝凝固时的体积收缩率较大,焊件的变形和应力较大,因此,需采取预防焊接变形的措施。铝焊接熔池凝固时容易产生缩孔、缩松、热裂纹及较高的内应力。生产中可采用调整铝焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。比如,在耐蚀性允许的情况下,可采用铝硅合金铝焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。
(4)铝对光、热的反射能力较强,固、液转态时,没有明显的色泽变化,焊接操作时判断难。高温铝强度很低,支撑熔池困难,容易焊穿。
(5)铝及铝合金在液态能溶解大量的氢,固态几乎不溶解氢。在焊接熔池凝固和快速冷却的过程中,氢来不及溢出,极易形成氢气孔。弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分,都是焊缝中氢气的重要来源。因此,对氢的来源要严格控制,以防止气孔的形成。
(6)母材基体金属如为变形强化或固溶时效强化时,焊接热会使热影响区的强度下降。
(7)铝在加热与冷却过程中没有相变,焊缝晶粒易粗大,不能通过相变来细化晶粒。