铝及铝合金惰性气体保护焊时需注意的事项

出处：按学科分类—工业技术 上海科学技术文献出版社《焊接材料选用手册》第358页（1390字）

铝和铝合金的惰性气体保护焊可以是钨极气体保护焊(GTAW)和金属极气体保护焊(GMAW)两种。

1．钨极气体保护焊

(1)钨极气体保护焊通常采用交流电源和氩气保护。虽然在钨极氩弧焊时采用直流正极性(DCEN)有时亦可获得比较满意的效果，它能提供深而窄的焊缝，但采用直流正极时，应同时采用氦气保护，因为氦气保护时，电弧温度比较高，熔深比较大，焊速比较快。在采用交流电源和氩气保护时，在氩气中也可添加25%～50%的氦气来增加初始熔化率。总之，为了打碎氧化膜，起到清理作用，使用交流电源更为合适。

(2)交流钨极氩弧焊时，一般采用纯钨棒和锆钨棒作电板。铈钨棒更易起弧，能改善电弧稳定性。由于在铝和铝合金的表面极易生长一层较厚的氧化铝，应该在焊接之前用化学机械方法去除，使之能得到比较均匀和优质的焊缝。同样焊丝和母材上的残留碳氢化合物和保护气体中的水汽都必须去除以避免在焊缝中产生气孔。

(3)采用GTAW可以在任何位置焊接，这对焊接小口径管子有利。在焊接薄板角接和端部接头时，也能得到比GMAW好的效果。用GTAW可以焊接最薄为0．5mm厚的铝材。

表9．3－7列出铝合金GTAW焊时的推荐规范。

表9．3－7 铝合金GTAW焊推荐规范

2．金属极气体保护焊

(1)金属极气体保护焊一般采用直流反极性(DCEP)，电流从铝材流向焊丝，增加了焊丝端的热量，在焊丝端形成小滴，进入熔池。与GTAW相比，GMAW以高速熔敷填充金属，热量在工件上的消耗大大减少。

反极性的电弧提供了熔化焊丝和工件的热量，电弧亦粉碎了在工件表面的氧化膜，而且电弧作用不是间断的(如在交流弧焊时)，是连续的，因为电流的方向不变。

(2)GMAW时，如果熔池高速熔化和快速凝固，就会在焊缝金属中残留气体，形成气孔。为此一方面要使用清洁的焊丝，并减少母材和焊丝的污染，控制水分的来源。在用酒精或丙酮清洗后，一定要将其弄干；另一方面要调节好焊接参数，使水汽能尽量逸出。

(3)GMAW时，可采用氩气、氦气和两者的混合气体。在相同电流的情况下用氦气保护的电弧电压比氩气保护的高。氩气保护时，电弧较平缓稳定。纯氩广泛用于焊接厚度小于19mm的铝板，对厚板则较多采用氩－氦混合气体，加入大于1%的氦气可明显改善电弧特性。

(4)采用GMAW可以焊接厚度为2mm的铝板，采用脉冲电源时，可以焊接薄到0．8mm的铝材。

表9．3－8列出GMAW焊时的推荐规范。

表9．3－8 铝合金GMAW焊推荐规范