鋁及鋁合金焊件的焊前準備有哪些

鋁及鋁合金焊件的焊前準備主要有:

1.鋁及鋁合金焊件的焊前下料及坡口加工

(1)鋁及鋁合金的焊前下料

鋁及鋁合金焊前下料多用剪板機或刨削加工，也有用等離子弧切割下料的，但是，在加工時要確保坡口處沒有裂紋和刀痕。因為，在焊前進行化學清洗時，坡口加工處的裂紋或加工的刀痕處，會積存化學清洗液，影響鋁及鋁合金的焊接質量。

(2)鋁及鋁合金的焊接接口通常， 鋁及鋁合金對接焊時的坡口形式，見圖1。

鋁及鋁合金鎢極氬弧焊(TIC 焊)時的對接坡口形式，見圖2。

2.焊前清理

鋁及鋁合金在空氣中極容易氧化，氧化后在其表面形成致密的三氧化二鋁(Al2O3)氧化膜，該氧化膜的熔點高達2050℃，比鋁的熔點658℃高出近1400℃。因此，在焊接加熱過程中，往往表面的Al2O3，氧化膜還未達到溫度，而氧化膜下面的純鋁卻已熔化，使焊工難以控制焊接熱輸入，無法保證焊接質量。另外，氧化膜還極易吸收水分，它不僅妨礙焊縫的良好熔合，還是形成氣孔的根源之一。為了保證焊接質量，焊前必領仔細地清理焊件待焊處、焊絲表面的氧化膜及油污。焊前清理主要有機械清理和化學清理兩種方法。

(1)機械清理清理

前先用有機溶劑(汽油或丙酮)擦拭待焊處表面，緊隨其后用細銅絲刷或不銹鋼絲刷(金屬絲直徑<0.15mm)及各種刮刀，將待焊< span="">

處的表面刷凈(刮凈)，要刷(刮)到露出金屬光澤為止。由于鋁及鋁合金表面硬度較軟，清理焊件表面時，不允許用各種砂紙、砂布或砂輪進行打磨，以免在打磨時脫落的砂粒被壓入鋁及鋁合金表面，影響焊接質量。

機械清理時，不僅清理焊件表面，還要認真清理坡口鈍邊和坡口面，否則，容易在焊接過程中產生氣孔、夾渣等焊接缺陷。機械清理方法主要適用于去除鋁及鋁合金表面的氧化膜、各種銹蝕在鋁及鋁合金表面的污染，以及在軋制生產過程中產生的氧化皮等。機械清理方法常用于大尺寸的焊件表面，焊接生產周期較長、多層焊接，以及經過化學清理后又被污染的焊件清理。

(2)化學清洗

用化學清洗的方法，不僅可以去除氧化膜，還可以起到去除油污的作用。清洗過程用酸和堿等溶液清洗焊件，不僅效率高，而且清洗質量穩定，常適用于被清洗的焊絲尺寸不大、成批量生產的焊件。

用堿溶液或酸溶液進行清洗時，溶液中堿或酸的含量及清洗時間，是隨著溶液的溫度高低而不同的。如果溶液的溫度高，則可以降低溶液中堿或酸的含量或縮短清洗時間;清洗后的鋁及鋁合金表面是無光澤的銀白色。常用鋁及鋁合金的表面焊前化學清洗方法見圖3。

3.焊接墊板

鋁及鋁合金在高溫時強度很低，容易在焊接過程中焊縫發生下塌，為了既保證焊縫焊透，又不至于發生焊縫下塌缺陷，所以，在焊接過程中，常在焊縫的背面用墊板來托住熔化、軟化的鋁及鋁合金焊件，墊板的材料有不銹鋼、石墨和碳鋼等，為了使焊縫背面成形良好，可以在墊板的表面開一個弧形圓槽，以確保焊縫背面的成形。對于熟練的專門焊接鋁及鋁合金焊工，焊接時也可以不加背面的墊板。

4.焊件的焊前預熱

鋁及鋁合金的熱導率比較大，焊接熱輸人要損失一部分，在厚度超過5mm以上焊件焊接時，為了確保焊接接頭達到所需要的溫度，保證焊接質量，在焊接以前，應該對待焊處進行預熱。預熱溫度為100 ~ 300℃，預熱的方法有氧-乙塊火焰、電爐或噴燈等。

由于鋁及鋁合金在高溫時不變顏色，無法判定焊件上達到的預熱溫度值，因此，可推薦以下幾種鑒別溫度的方法：

(1)用TEMPILSTIK溫度測試蠟筆 該系列的蠟筆共有87個溫度級別，由40℃開始，在400C℃以下，每增加5℃為一個級別，在400℃以上時，每增加10℃或25℃為一個級別。焊前用該蠟筆在預熱處畫一條直線， 當預熱的溫度達到所選定的溫度時，則該顏色的蠟筆會改變顏色，此時，可以停止預熱。

(2)用氧乙炔焰的強碳化焰噴焊件的待焊處預熱前先用強碳化火焰，噴到鋁及鋁合金表面待焊處，使焊件的表面呈灰黑色，然后，將火焰調成中性火焰，在焊件的表面來回反復地進行加熱，當預熱的焊件表面碳黑被燒掉時，即表明該焊件已達到預熱溫度，此時，可以停止預熱。

5.焊件的焊后清理

焊后的鋁及鋁合金焊接接頭及其附近區域，會殘存焊接熔劑和焊渣，應該盡快清理掉，因為殘存的焊接熔劑和焊渣，在空氣中的水分作用下，會加快腐蝕鋁及鋁合金表面的氧化膜，從而也使鋁及鋁合金焊縫受到腐蝕性破壞。因此，焊后應該立即清除焊件上的熔劑和焊渣。常用的鋁及鋁合金焊后清理方法見圖4。