作者简介：朱则刚（１９５６－），男，大学本科学历，东风汽车公司工程师，主要从事焊接技术工作。
摘
要关键词：：铝及铝合金材料密度低、强度高、热电导率高、耐腐蚀能力强，具有良好的物理特性和力学性能，因而广泛
应用于工业产品的焊接结构上。根据铝及铝合金的性能特点，本文阐述了铝及铝合金焊接的工艺特点和铝及铝合金的焊接方法；以及铝及铝合金常见焊接材料的应用；同时指出了铝及铝合金的焊接工艺和焊接后的处理。铝合金；焊接方法；性能特点；加工工艺
铝及铝合金的性能特点及其焊接加工
东风汽车公司朱则刚
Aluminum and Aluminum Alloy Performance Characteristics and the Welding Process
铝合金焊接技术作为铝合金在工业领域中扩大应用的关键技术之一，必然会得到进一步的发展。其中应用普遍的脉冲ＭＩＧ，ＴＩＧ焊会随着微处理器（ＭＣＵ）和数字信号处理芯片（ＤＳＰ）为核心的全数字化焊机的不断进步而使更多以前只停留在铝合金焊接理论上的技术变为现实。激光焊、激光－电弧复合焊、双光束激光焊是近年发展起来的焊接铝合金的新工艺，新兴的搅拌摩擦焊一出现就显示了其焊铝的巨大优势，不久以后很可能会代替ＭＩＧ焊，承担大部分铝合金焊接工作量。
虽然用焊接来连接铝及铝合金产
品，仅仅只有５０￣６０年的历史，但是在这短短的几十年时间里，已经发展了完善的铝及铝合金焊接工艺技术。焊接技术的发展使可焊接铝及铝合金材料范围扩大了。现在不仅掌握了热处理强化的高强度硬铝合金焊接时的各种难题，且适用于铝及铝合金的焊接方法增多了。现在除了传统的熔焊、电阻焊、钎焊之外，脉冲氩（氦）弧焊、方波交流钨极氩弧焊、等离子弧焊、真空电子束焊、真空机气保护钎
１铝及铝合金的性能特点
焊以及扩散焊等都可以很容易地将铝及铝合金焊接在一起。在大多数情况下使用焊接其它材料所用的普通设备和工艺，就可以进行铝及铝合金焊接，有时也需要特殊的设备和工艺。
铝及铝合金具有独特的物理化学性能。它的外观呈银灰色，密度小、电阻率小、线胀系数大。由于铝为面心立方结构，无同素异构转变，无“延—脆”转变，因而具有优异的低温韧性，在低温下能保持良好的力学性能。此外，铝及铝合金还具有优异的耐腐蚀性能和较高的比强度（强度／密度），对热和光都有良好的反射率。磨削时无火花和无磁性。铝及铝合金很容易加工成形，它可用铸造、轧制、冲压、拔丝、施压、拉形和滚轧等各种办法制成各式各样的制品。它也能用锤击、锻打和挤压的方法制成形状各异的制品。铝及铝合金容易机械加工，且加工速度快，这也是大量使用铝零件的重要因素之一。铝的机械性能、电化学性能、化学或油漆涂饰的变化范围也较宽。
纯铝的熔点为６６０℃。而铝合金随着其含的合金元素的不同，它的熔点在４８２￣６６０℃之间变化。铝及铝合金从常温加热到熔化状态时，没有颜色的变化，这就给判断是否接近熔点变得十分困难。铝及铝合金的机械性能随
其纯度而变化，纯度越高，强度越低，塑性越高。如工业纯铝热轧板的抗拉强度最低值在７０￣１１０ＭＰａ之间，工业高纯铝的抗拉强度只有５０ＭＰａ，而铝镁合金的抗拉强度则在１７０ＭＰａ以上。铝及铝合金的另一特点是，随着温度的升高，其抗拉强度降低；温度降低，则抗拉强度增高，延伸率随之增加。和钢相比，铝的导热率高，焊接时，就需要高的热量输入。对大型截面焊接时，需要进行预热。当使用电阻焊时，和焊钢件相比，因铝具有高的导电率，所以需要较大的电流和较短的焊接时间以精确地控制焊接参数。由于铝是无磁性的，当用直流电焊接时，电弧不会有吹偏。因此，它可以用作焊接挡板和夹具。铝及铝合金，暴露在空气中时，会很快形成一种黏着力强且耐热的氧化薄膜。在焊接前，必须仔细清除这层氧化膜，焊接时，基体和填充金属才能熔合良好；在钎焊时，钎料有很好的流动性。氧化膜可用溶剂去除，也可在惰性气氛下，由焊接电弧的作用去除，或者用机械的或化学的方法去除。
虽然在铝及铝合金的焊接过程中会遇到诸多困难因素，但是和其它材料如铜相比，铝及铝合金又具有某些无可比拟的优势。所以在航空、航天、汽车、机械制造、电子、化工、轻工、铁道等
行业，铝及铝合金焊接产品获得了广泛的应用，我国地大物博，铝资源非常丰富，并且开发利用的成本较低，铝及铝合金焊接在我国非常有发展前途。
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抗腐蚀的能力。铝极易氧化产生三氧化二铝薄膜，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，降低其机械性能和耐腐蚀性能。铝及铝合金材料密度低、强度高、热电导率高、耐腐蚀能力强，具有良好的物理特性和力学性能，因而广泛应用于工业产品的焊接结构上。长期以来，由于焊接方法及焊接工艺参数的选取不当，造成铝合金零件焊接后因应力过于集中产生严重变形，或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺陷，导致焊缝金属裂纹或材质疏松，严重影响了产品质量及性能。
铝材导热性强，热熔量大；线膨胀系数大；熔点低（６６０℃）其合金更低（铝合金系列为５９５℃，铝锌系列为４７５℃）；液态和固态无颜色的变化；铝合金中的锰、镁、锌等在高温极易蒸发；导电率高，特别在电阻焊接中，电能的需要比焊接钢时高。在常温中，其表面与空气形成一层致密的氧化膜（ＡｌＯ），熔点在２０５０℃，氧化膜能吸附大量的水分，从而形成气孔，容易引起夹渣（因氧化膜比重与铝相近）。氢在铝的液态和固态的溶合比为２０左右（若在焊接气氛中的氢含量过高便会容易产生气孔），所以在气体金属电弧焊接中，焊缝冷却速度过快，氢不易折出，而在钨极气体电弧焊接时，
２铝及铝合金焊接的工艺特点
２３气孔倾向小于气体金属电弧焊接。大多数的铝金材料是可以用气体金属电弧焊或钨极气体电弧焊来进行焊接，不同的焊接材料选用，根据焊接工件材料牌号，选用相同焊丝材料牌号进行焊接，可以获得优良的焊接质量。铝在空气中及焊接时极易氧化，在空气中铝容易同氧化合，生成致密的三氧化二铝薄膜（厚度０．１￣０．２μｍ），熔点高（约２０５０℃），远远超过铝及铝合金的熔点（６００℃左右）。氧化铝的密度３．９５￣４．１０ｇ／ｃｍ，约为铝的１．４倍，氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时，它阻碍基本金属的熔合，极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷，引起焊缝性能下降。
铝和铝合金焊接时易产生气孔，其主要原因是氢，由于液态铝可溶解大量的氢，而固态铝几乎不溶解氢，因此当熔池温度快速冷却与凝固时，氢来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免，氢的来源很多，有电弧焊气氛中的氢，铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。实践证明，即使氩气按ＧＢ／Ｔ４８４２标准要求，纯度达到９９．９９％以上，但当水分含量达到２０ｐｐｍ时，也会出现大量的致密气孔，当空气相对湿度超过８０％时，焊缝就会明显出现气孔。
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。铝的热导率则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基体金属内部，因而焊接铝及铝合金时，能量除消耗于熔化金属熔池外，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，为了获得高质量的焊接接头，应
３
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。
铝及铝合金的线膨胀系数约为碳素钢和低合金钢的两倍。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。生产中可采用调整焊丝成分与焊接工艺的措施防止热裂纹的产生。在耐蚀性允许的情况下，可采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金之外的铝合金。在铝硅合金中含硅０．５％时热裂倾向较大，随着硅含量增加，合金结晶温度范围变小，流动性显著提高，收缩率下降，热裂倾向也相应减小。根据生产经验，当含硅５％￣６％时可不产生热裂，因而采用ＳＡｌＳｉ条（硅含量４．５％￣６％）焊丝会有更好的抗裂性。
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。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。合金元素易蒸发、烧损，使焊缝性能下降。
可以用于焊接铝及铝合金的焊接
方法很多，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其各自的应用场合。气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。气
３铝及铝合金的焊接方法
焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊（ＴＩＧ或ＭＩＧ）方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛（氩气或氩／氦混合气）。搅拌摩擦焊ＦＳＷ的工作原理，是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位，通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦，摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态，并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使焊件压焊在一起。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化，是一种固态连接过程，故焊接时不存在熔焊的各种缺陷，可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料，如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。铝合金搅拌摩擦焊焊缝是经过塑性变形和动态再结晶而形成，焊缝区晶粒细化，无熔焊的树枝晶，组织细密，热影响区较熔化焊时窄，无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷，综合性能良好。与传统熔焊方法相比，它无飞溅、烟尘，不需要添加焊丝和保护气体，接头性能良好。由于是固相焊接工艺，加热温度低，焊接热影响区显微组织变化小，如亚稳定相基本保持不变，这对于热处理强化铝合金及沉淀强化铝合金非常有利。焊后的残余应力和变形
３．１
铝合金的搅拌摩擦焊接非常小，对于薄板铝合金焊后基本不变形。与普通摩擦焊相比，它可不受轴类零件的，可焊接直焊缝、角焊缝。传统焊接工艺焊接铝合金要求对表面进行去除氧化膜，并在４８ｈ内进行加工，而搅拌摩擦焊工艺只要在焊前去除油污即可，并对装配要求不高。并且搅拌摩擦焊比熔化焊节省能源、污染小。铝及铝合金激光焊接与传统焊接工艺相比，它具有功能强、可靠性高、无需真空条件及效率高等特点。其功率密度大、热输入总量低、同等热输入量熔深大、热影响区小、焊接变形小、速度高、易于工业自动化等优点，特别对热处理铝合金有较大的应用优势。可提高加工速度并极大地降低热输入，从而可提高生产效率，改善焊接质量。在焊接高强度大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。激光焊接铝合金有以下优点：能量密度高，热输入低，热变形量小，熔化区和热影响区窄而熔深大；冷却速度高而得到微细焊缝组织，接头性能良好；与接触焊相比，激光焊不用电极，所以减少了工时和成本；不需要电子束焊时的真空气氛，且保护气和压力可选择，被焊工件的形状不受电磁影响，不产生Ｘ射线；可对密闭透明物体内部金属材料进行焊接；激光可用光导纤维进行远距离的传输，从而使工艺适应性好，配合计算机和机械手，可实现焊接过程的自动化与精密控制。铝合金表面对ＹＡＧ激光束的吸收率相对ＣＯ激光较大，可用光导纤维传导，适应性强，工艺安排简单
３．２
铝合金的激光焊接
２等。在焊接大厚度铝合金时，传统的焊接方法根本不可能单道焊透，而激光深熔焊时形成大深度的匙孔，发生匙孔效应，则可以得到实现。复合焊接对激光功率要求降低，同时功率因数对工艺影响很大，激光功率越大，熔深越大，而且这种影响力远大于激光单独焊接时对熔深的影响，增加电弧电源功率，熔化区宽度增加，热影响区增大，若采用脉冲ＹＡＧ激光器，可调节脉冲频率和宽度以能提高工艺稳定性，减少气孔的形成；焊接速度参数：随焊接速度的增加，焊接热输入降低，焊缝熔深降低，而且不同的焊接速度影响匙孔的作用有所不同，从而影响焊接的稳定性；激光与电弧中心的距离：在一定范围内，激光与电弧中心距ＤＬＡ１１越小则熔深越大，此时增加电弧电流不仅增加熔宽，而且增加熔深。激光与电弧配合方式：国际上对复合焊的研究一般采用激光垂直入射，电弧与激光束成一定角度，沿焊接方向激光或在电弧前或在电弧后，不同的设计安排影响复合焊接的工艺稳定性和焊接气孔、裂纹的形成；填充材料的影响：通过填充焊丝、粉末来补充合金元素的烧损，增加焊缝强度，改善工艺性能，防止热裂纹；改善保护气体成分及流速。当焊接高强度厚板铝合金时，可采用多道焊工艺达到完全熔透焊接，但厚板铝合金焊接易产生气孔、热裂纹及焊缝软化等问题，且其过程比较复杂。厚板铝合金焊接变形严重，所以必须采用一些防变形的工艺。电子束焊是指在真空环境下，利
３．３
铝合金激光－电弧复合焊３．４
铝合金的电子束焊接
用会聚的高速电子流轰击工件接缝处产生的热能，使被焊金属熔合的一种焊接方法。电子束作为焊接热源的突出特点是功率密度高、穿透能力强、精确、快速、可控、保护效果好。对于铝合金电子束焊接，由于能量密度高可大大减小热影响区，提高焊接接头强度，避免热裂纹等缺陷的产生。由于能量密度高，穿透能力强可对难以焊接的铝合金厚板进行焊接。同传统电弧焊接铝合金相比，电子束焊能量密度高３￣４个数量级，与另外一种高能量密度焊接工艺——激光焊接相当。因此焊接接头的热影响区非常小，接头强度较传统焊接方法提高很多。电子束的穿透性能好，可对大厚度的铝合金进行施焊，焊后接头力学性能良好。铝合金焊缝金属的抗裂性能随着焊接能量密度的增加和热输入的减少而增加。所以铝合金电子束焊接接头的抗裂性能要比采用传统焊接方法的焊接接头高很多，一般要比氩弧焊焊缝高出１￣１．５倍。铝合金电子束焊焊后残余应力小、变形小，对薄板焊后几乎可做到不变形。电子束焊要求在真空条件下完成，真空是最好的保护手段，在这种条件下可以得到纯净的焊缝金属，避免了空气或保护气体的污染。在维修范围内可能很多人都会遇到铝材质和铜或铁的焊接。普通的铜或铁质材质的低温焊接介质是锡，金属活性适中。对于铝材质来说，锡做介质就不够用了，要加入一种更适中的材质“锌”。用热炉把锡熔化，然后加入３到４成的锌，加热到锌的熔点，使锌和锡充分融合，这样就做好了铝材质低温介质焊接材料。普通铜材质
３．５
铝材的锡焊方法
焊接的工具不太适用了，因为介质里面有锌，锌的熔点要高于锡，就要采用功率更大一点的电烙铁。还有就是准备一个烘或是燃气喷，给铝材质预加热。先给铝材质预热。然后利用大功率电烙铁在加热后的铝材质上面镀一层锌锡混合介质。需要注意的是，铝材质的焊接，要求的面积要大一些。锌锡介质的交融附着力不够强，张力较小。
铝及铝合金焊丝的选用，除考虑良好的焊接工艺性能外，按容器要求应使对接接头的抗拉强度、塑性（通过弯曲试验）达到规定要求，对含镁量超过３％的铝镁合金应满足冲击韧性的要求，对有耐蚀要求的容器，焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。因而焊丝的选用主要按照下列原则：纯铝焊丝的纯度一般不低于母材；铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近；铝合金焊丝中的耐蚀元素（镁、锰、硅等）的含量一般不低于母材；异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝；不要求耐蚀性的高强度铝合金（热处理强化铝合金）可采用异种成分的焊丝，如抗裂性好的铝硅合金焊丝ＳａｌＳｉ－１等（注意强度可能低于母材）。
纯铝焊丝ＥＲ１１００性能特点：纯铝焊丝，铝含量≥９９．５％，有极好的抗腐蚀性能，很高的导热与导电性能，以及极好的可加工性能。对经阳极化处理的材料，需要配色时十分理想，推荐用于焊接１０００系列铝合金。典型化学成分（％）：Ｓｉ≤０．０３、Ｃｕ≤０．００２、Ｚｎ≤０．０１３Ｆｅ≤０．１８、Ｍｎ≤０．００３，广泛
４铝及铝合金常见焊接材料的应用
用于铁路机车、电力、化学、食品等行业。
铝硅合金焊丝ＥＲ４０４７性能特点：本品为含硅１２％的合金焊丝，适合焊接各种铸造及挤压成型铝合金。低熔点及良好的流动性使母材焊接变形很小。典型化学成分（％）：Ｓｉ１２、Ｍｇ≤０．１０、Ｆｅ≤０．８０、Ｃｕ≤０．０３、Ｚｎ≤０．２０、Ｍｎ≤０．１５，用于焊接或堆焊轻质合金加工业。
铝硅合金焊丝ＥＲ４０４３性能特点：本品为含硅５％的合金焊丝，适合焊接铸铝合金典型化学成分（％）：Ｓｉ５、Ｍｇ≤０．１０、Ｆｅ≤０．０４、Ｃｕ≤０．０５，用于船舶、机车、化工、食品、运动器材、模具、家具、容器、集装箱。
铝镁合金焊丝ＥＲ５３５６性能特点：本品为含镁５％的合金焊丝，是一种用途广泛的通用型焊材，适合焊接或表面堆焊；５％镁的铸锻铝合金，强度高，可锻性好，有良好的抗腐蚀性。本品也能为经阳极化处理的焊接提供良好的配色。典型化学成分（％）：Ｍｇ５、Ｃｒ０．１０、（Ｆｅ＋Ｓｉ）０．３、Ｃｕ≤０．０５、Ｚｎ０．０５、Ｍｎ０．１５、Ｔｉ０．１，用于自行车、铝滑板车等运动器材，机车车厢、化工压力容器、兵工生产、造船、航空等行业。
铝镁合金焊丝ＥＲ５１８３性能特点：本品为含镁３％的合金焊丝，适用于焊接或表面堆焊同等级的铝合金材料。典型化学成分（％）：Ｍｇ３．５，Ｃｒ０．２，Ｆｅ０．１５，Ｃｕ≤０．０５，用于化工压力容器、核工业、造船、制冷行业、锅炉、航空航天工业等。
ＭＩＧ熔化极氩弧焊铝及铝合金焊
５铝及铝合金的焊接工艺
接工艺如下：熔化极氩气焊以焊丝作电板，焊接电流可大大提高，得到熔深大的焊缝，焊丝熔数速度快，生产效率相当高，如大厚度铝板制造结构，采用ＭＩＧ熔化极焊接进行双面焊对接焊，可全厚度焊透，易得到高质量的焊缝。
焊前工件清洁，焊接部位处必须打磨干净，以去除氧化膜，可用砂轮机安装铜丝轮或不锈钢丝轮打磨焊接处边缘部位，为１０￣１５ｍｍ范围，至光洁金属为止。
焊接送丝软管采用聚四氟乙稀尼龙软管，使送丝滑动顺畅，且有一定硬度耐磨。送丝机采用双主动轮送丝，且必须安导丝管（前主动轮与焊接头处）管中心与送丝轮槽对中，且对准送丝轮上切点，安装精确。采用Ｕ型槽送丝轮，稍压紧即可。专机自动焊接，应使用直，减少焊Ｒ角送丝阻力。由于铝丝导电性良好，使用焊丝１．２ｍｍ时应使用１．６ｍｍ导电嘴。保护气体采用隋性气体氩气，为使保护效果良好，应采用纯氩９９．９９％气体，也可采用混合气体保护。氩气＋（１￣３）％二氧化碳，可简化焊丝及焊件表面清理，获得无气孔、强度和塑性好的焊缝，焊缝外观光顺平滑。氩气＋２％氧气，特别有利于清除气孔。
釆用直流反极性接法，即工件接“－”极，焊接“＋”极，阴极破碎区大。可选择较低的电弧电压，采用“亚射流过渡”焊接，焊接过程中发出轻微的“啪啪”声，此时焊接过程稳定，焊缝熔深大，焊缝成形美观。焊丝直径１．２ｍｍ；焊接电流１６０￣１８０Ａ；（１９０￣２００Ａ／１９￣２０Ｖ）；电弧电压１８￣２０Ｖ（１３０￣１４０Ａ／１８￣１９Ｖ）；焊接工件较厚也可以采用“射流过渡”焊接焊丝直径１．２ｍｍ；焊接电流２５０￣２８０Ａ；电
弧电压２２￣２４Ｖ；气体流量２５￣２８Ｌ／ｍｉｎ。
不同工件厚度选用焊丝直径不同，气
流也不同，即板越厚，焊丝直径越大，
焊接效率越高，气体流量也越大。当
板厚１０ｍｍ以上时应考虑用砂轮机磨出
Ｖ型槽，槽深３￣４ｍｍ即可进行焊接。
引弧焊丝伸出长度距工件１０￣１５ｍｍ，
对准焊接处引弧焊接；左向焊法，从
左向右焊接，焊与工件后倾夹角角
７０°￣８０°保持距离、保持夹角、匀速
前进焊接。
立角焊可以下向焊法和上向焊法；
铝焊接焊速较快，当气体流量不纯或
流量不大焊缝出现发黑和焊接两边处
发黑现象，此时应加大气体流量，或
减慢焊速，则焊缝时银白色，并在两
边有发亮气体保护线。工件焊接时应
进到抽风处理。焊软管弯曲，焊接
时其弯曲直径应＞１．５ｍ保持软管送丝
顺畅。焊接工件不得吹风焊接当穿堂
风过大时，应加挡板进行焊接。送丝
机应随时移动不同工种的焊接位置，
保持送丝顺畅；焊接工件前应进行规
范调试，可用模拟工艺板进行，调试
准确后，方可进行焊接；每天工作完
毕后，应关气瓶机和关机，剩余铝焊
丝应用塑料胶袋包扎，防止氧化；喷
嘴使用一定时期应进行清洁一次，清
除飞溅粘附物，保持通气顺畅。
焊件焊完后，如果是使用气焊或
药皮焊条焊，在对焊缝进行外观检查
和无损检测之前，需要对焊缝及两侧
的残存熔剂和焊渣及时进行清除，以
防止焊渣和残存焊剂腐蚀焊缝及其表
面，避免造成不良后果。常见焊后的
６铝及铝合金焊接后的处理
清理方法如下：在６０￣８０℃的热水中刷
洗；放入重铬酸钾（ＫＣｒＯ）或质量
分数为２％￣３％的铬酐（ＣｒＯ），再在
６０￣８０℃的热水中洗涤；放入干燥箱中
烘干或风干。为了检验残存熔剂去除的
效果，可以在焊件的焊缝中滴上蒸馏水，
然后再将蒸馏水收集起来，并滴入装有
５％的溶液的小试管中，如有白色
沉淀，则表示残存熔剂尚未清除彻底。
通过适当的焊接工艺和正确的操
作技术，焊接后的铝及铝合金焊缝表
面，具有均匀的波纹光滑的外貌。阳
极化处理，特别是抛光及染色技术配
合使用时，可获得高质量的装饰表面。
减小焊接热影响区，可使用阳极化处
理导致不良的颜色变化减至最小。使
用快速焊接工艺，可最大限度地减少
焊接热影响区。因此闪光对焊的焊缝，
阳极化处理质量良好。
特别是对退火状态下不能热处理
强化的合金的焊接件，阳极化处理后，
金属基本和焊接热影响区之间的颜色
反差最小。炉中和浸渍钎焊不是局部
加热的，所以金属颜色的外观是非常
均匀的。可热处理强化的合金，常常
用作建筑结构零件，它们在焊接以后，
常常进行阳极化处理。在这类合金中，
焊接加热会形成合金元素的析出，阳
极化处理以后，热影响区和焊缝之间
会出现差异。这些在焊接区附近的晕
圈，使用快速焊接可使其减至最小，
或者使用冷却垫块和压板也可使晕圈
减到很小，这些晕圈在焊接后，阳极
化处理前，进行固落处理可以消除。
在化学处理的焊接件中，有时会遇到
焊缝金属和基全金属的颜色差别较大，
这就必须仔细地选择填充金属的成分，
特别是合金成分中含有硅时，就会对
２２２
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颜色的配比有影响。
如有必要可以对焊进行机械抛光。常用的机械抛光有抛光、磨光、磨料喷击、喷丸等。机械抛光即通过研磨、去毛刺、滚光，抛光或砂光等物理方法改善铝工件的表面。它的目的是通过尽可能少的工序获得所需要的表面质量。然而，铝及铝合金属软金属，摩擦系数比较高，而且在研磨过程中如果发生过热，有可能使焊件变形，基至从晶界断裂的现象。这要求在抛光过程中有充分的润滑，对金属表面的压力应降低到最低。
焊后热处理的目的就是为了改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力。可热处理强化铝合金在焊接以后，可以重新进行热处理，使基体金属热影响区的强度恢复到接近原来的强度。一般情况下，接头破坏处通常都是在焊缝的熔化区内。在重新进行焊后热处理后，焊缝金属所获得的强度，主要取决于使散的填充金属。填充金属与基体金属的成分不同时，强度将取决于填充金属对基体金属的稀释度。最好的强度与焊接金属所使用的热处理相适应。由于焊缝附近熔化区的沉淀和晶界的熔化，使可热处理强化铝合金的某些焊件的韧性很差，假使情况不是太严重，焊后热处理可以使可溶的成分重新溶解，得到更均匀的结构，对韧性稍微有点改善，并会较大地增加强度。焊件可以在固溶热处理状态焊接，焊后进行人工时效处理。在这种焊接方法中，当使用高焊接速率时，有时性能能够获得显着的提高，超过了正常焊接状态的强度。然而，焊件很少达到完全重新热处理的性能。
一件产品焊接完毕之后，对于下述外形缺陷的焊缝必须加以整形：大接头（即堆高、宽均大量超差很不美观）；赘瘤是过多的熔化金属，机械地堆积在一起，与母材并没有熔合，不是焊缝的组成部分，必须铲去；整形工具一般是采用各种形状的铲棍，使修理后的外形与良好焊缝基本一致，在修理时不能使母材产生划伤或刀伤。对于所不允许的焊缝缺陷，必须进行返修。返修的程序一般是先确定返修范围，一般应分别向缺陷两头扩展５０￣７０ｍｍ。如根椐探伤结果已能判断缺陷是靠近产品的内侧或外侧，则可先返修该侧，如不能判断是属于哪一侧，则必须进行双面返修，一般是先返修外侧，后修内侧。返修前必须将缺陷挖出，如采用风铲，则先用扁铲削平焊缝的加固高，然后用豁铲开沟，开沟的深度，是以发现缺陷，将缺陷合部清除干净，露出完好金属为止。如果缺陷掊位较大，开出的沟槽太宽、太深，则必须先进行补焊，待完全补好后，再开坡口，然后才能进行正式的返修焊接。
随着工业企业对铝材使用量的日益增加，轻金属焊接技术也越来越显出其重要性。尤其是在汽车制造、零部件加工、轨道车辆制造和航空业上，人们越来越接受铝焊接件。同时在造船、金属加工和容器生产领域，铝焊接的技术越来越广泛。
参考文献
［１］周万盛，姚君山编著．铝及铝合金的焊接．北京：机械工业出版社２００６．
［２］胡煌辉主编．铝合金焊接技能．北京：中国劳动社会保障出版社２００５．
［３］王炎金主编．铝合金车体焊接工艺．北京：机械工业
出版社２０１０．下载本文
