铝及铝合金的气焊操作准备

    气焊是铝及其合金常用的焊接方式之一。不同种类的铝合金，其焊接性是不同的，如冷硬铝和热处理强化铝合金气焊时，其焊接接头强度将低于母材，会给焊接生产造成一定的困难。表1给出了常见铝及其合金的相对焊接性。

    表1    铝及其合金的相对焊接性

    铝及其合金的气焊工艺及其操作要点主要有以下方面的内容：

   (1)焊前清理。焊前清理是保证铝及其合金焊接质量的重要措施，因此应严格清除焊接处及焊丝表面的氧化层和油污。实际生产中常采用化学清洗或机械清理两种方法。

    1)化学清洗。化学清洗效率高、质量稳定，适用于清洗焊丝及尺寸不大、成批生产的焊件。常用的清洗剂及清洗工艺是用汽油等有机溶剂浸泡或擦拭除油，再用热水清洗，接着在50~ 60℃的氢氧化钠(NaOH)溶液（浓度为30%左右）中清洗，然后用热水或冷水清洗，最后用30%的硝酸溶液中和出光处理，再用清水冲洗。

   2)机械清理。对于尺寸较大的工件常用机械清理。清理方法是先用有机溶剂（汽油、丙酮）或松香擦拭表面以除油，随后直接用细不锈钢丝刷刷除氧化层，直至露出金属光泽为止。冲洗工作与焊接时间不能相隔太长，最多不超过两天，否则必须重新清洗。

   (2)准备垫板。为保证焊件在焊接过程中既可焊透，又不致塌陷烧穿，在焊接时可用垫板来托住熔化金属。垫板材料可用不锈钢或碳钢等，垫板表面应开一圆弧形槽，以保证焊缝反面成形。

   (3)坡口及接头形式。厚度为3~5mm的铝板一般不需要开坡口，在接头处留1mm左右的间隙即可；板厚为5~8mm时，可开单面U形坡口，坡口角度为60°~70°，钝边≤1.5 mm时，其间隙为3mm左右；板厚>8mm时，可以开X形坡口或V形坡口，坡口角度为60°～70°，钝边≤2.5 mm时，其间隙<3mm。

   1)焊接接头的形式。铝及其合金焊接接头的形式如图10-21所示。

    图10-21    铝及其合金焊接接头的形式

   a)卷边对接b）直边对接c）开坡口对接d）搭接e）T字接f）角接g）端接

   2)薄铝板的接头形式。薄铝板（板厚为3～5mm）的接头形式如图10-22所示。

    图10-22    薄铝板的接头形式

    对于简单的对接焊缝，可以留成斜角形间隙，如图10-23所示。间隙a2=a1+(0.01~0.02)l，a1约为 1mm。

    图10-23    斜角形间隙    （单位：mm）

   (4)焊丝及焊丝直径的选择。铝及其合金的焊丝型号、牌号及用途见表6-5，也可以用母材的切条。铝及其合金焊丝直径的选择见表10-41。

   (5)熔剂的选择。气焊铝及其合金用气焊熔剂为气剂401( CJ401)。

   (6)焊炬、焊嘴的选择。气焊铝及其合金时，焊炬型号和焊嘴的号码应根据焊件的厚度来选择。铝及其合金气焊时的焊炬、焊嘴的选择见表10-42。

    表10-41    铝及其合金焊丝直径的选择

    表10-42    铝及其合金气焊时的焊炬、焊嘴的选择

   (7)气焊火焰的选择。气焊火焰应采用中性焰或轻微碳化焰，过大的碳化焰会引起气孔及焊缝组织的疏松，绝不允许使用氧化焰。

   (8)预热。气焊薄小焊件时，一般不要预热；当焊接厚度>5mm及结构复杂的焊件时，为减少焊接变形及避免裂纹，可以预热，但预热温度一般不得超过250℃。预热的方法可采用火焰或电炉加热。

   (9)定位焊和起焊点的选择。为了固定焊件的相对位置和防止变形，需对焊件进行定位焊。铝及其合金定位焊点间距可参照表10-43。在定位焊时，应采用比焊接时稍大的火焰，并快速进行施焊，以减少热变形。定位焊时，火焰与焊缝的夹角为50°左右。

    表10-43    铝及其合金定位焊点间距    (单位：mm)