铝及铝合金的焊接
Jul 15,2026
铝及铝合金焊接性
铝合金材料在现代工业中应用十分广泛，尤其在空分冷箱分离装置中，它是一种较常用的工艺管材。由于铝合金材料本身的特点以及空分装置生产工艺的特殊性，使其在脱脂加工、组装、焊接、探伤等工艺和要求与一般碳钢材料不同。
铝是银白色的轻金属，具有良好的塑性、较高的导电性和导热性，同时还具有抗氧化和耐介质腐蚀的能力。铝比钢的比热容大，导热性能也大，即升高同样的温度需要的热量较多，而散失热量较快。铝极易氧化产生难熔的三氧化二铝薄膜（Al2O3），在焊缝中容易产生夹杂物，从而破坏金属的连续性和均匀性，降低力学性能和耐蚀性。因此，铝合金管道焊接与其他材质相比，具有特殊性和难控制性，焊接操作难以掌握。铝合金管道焊接常见的缺陷有气孔、未焊透、裂纹、内凹、烧损等。
焊接方法
一般采用手工交流氩弧焊。
焊丝选用
应使用焊接接头的抗拉强度不低于母材标准下限值或规定值，耐蚀性能和塑性不低于母材或与母材相当的焊丝。
在施焊母材有耐蚀性要求的情况下，当母材为同牌号纯铝时，焊丝纯度不得低于母材；当母材为同牌号铝合金时，焊丝所含镁、锰等耐蚀合金元素的含量范围不得低于母材。当异种牌号的铝材焊接时应按耐蚀性能高的母材选用焊丝。
气体
一般采用氩气，氩气纯度不低于为99.99％。
钨极
一般采用铈钨极，尖端保持为半球形，适用于交流焊接。
焊前清理
施焊前应将焊丝、焊件坡口及其附近表面的油污和氧化膜清除干净。用丙酮或四氯化碳等有机溶剂除去表面油污，坡口两侧的清除范围应不小于50mm。清除油污后，采用化学法或机械法清除表面氧化膜。
焊接注意事项
①手工钨极氩弧焊应采用交流电源，熔化极氩弧焊应采用直流电源，焊丝接正极。焊机使用前，应检查其接地是否完好，冷却水路和气路是否畅通，其各项功能是否能正常工作。
②为了减少焊接变形，应采用合理的施焊方法和顺序，或进行刚性固定，并预先考虑收缩余量。
③正式焊接前，可在试板上进行堆焊试验，调整好各工艺参数，并确认无气孔后再进行正式焊接。
④在保证焊缝熔透和熔合良好的条件下，应在焊接工艺规程允许范围内尽量采用大电流、快焊速施焊，焊丝的横向摆动幅度不宜超过其直径的3倍。
⑤无特殊要求时焊件焊前不进行预热，多层焊时，层间温度应尽可能低，不宜高于100℃。
⑥焊接过程中焊丝端部不应离开氩气保护区，焊丝送进时与焊缝表面的夹角宜在15℃左右，焊枪与焊缝表面的夹角宜保持在80°～90°之间。对于厚度大于等于4mm的立焊和横焊位置的焊缝，当条件允许时底层焊接可采用双面同步氩弧焊工艺。
⑦焊接过程中，焊层内的氧化膜、过高焊肉及其他焊接缺陷必须清除，对需要清根的双面焊或进行封底焊的焊缝应采用机械法清理焊根。
⑧当喷嘴上有明显阻碍氩气气流流通的飞溅物附着时，必须将飞溅物清除干净或更换喷嘴，当钨极出现污染、形状不规则等现象时，必须修整或更换。
焊接实例
铝及铝合金的焊接在建峰化肥、川天化大化肥等多个项目中已成功运用。如在乌石化改造工程中新建空分装置的焊接中，铝管规格为ф18～820mm；壁厚为2～20mm，铝合金管道材质为5083、LF4、5A02、LF2，总量12000DIN，经焊接后焊接接头性能良好，至今仍安全运行。
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