一． 铝及铝合金的分类
　　铝具有良好的导电性、导热性和抗氧化、抗腐蚀的能力，其密度小，质量轻，塑性好。
　　在纯铝中加入各种合金元素而成的铝合金，强度显著提高。

1．工业纯铝   纯铝的牌号有1070A（L1）、1060A（L2）、1050A（L3）以及1A85（LG1）、1A90（LG2）、1A99（LG5），其中的杂质主要是铁和硅，随杂质含量的增加，强度增加，塑性、导电性和耐蚀性下降。

 

2．铝合金   在纯铝中加入少量合金元素能大大改善铝的各项性能Cu、Mg、Mn能提高强度，Ti能细化晶粒，Mg能抗海水腐蚀，Ni能提高耐热性。

铝合金分变形铝合金和铸造铝合金两大类。

　　变形铝合金在加热时能形成单相固溶体组织，能进行各种压力加工。其又可分为非热处理强化和热处理强化两类。

　　热处理强化的铝合金又可分为硬铝合金、锻铝合金、超硬铝合金。

　　铸造铝合金适宜于铸造而不能进行压力加工。

　　

二． 铝及铝合金的焊接性

   铝及铝合金有易氧化、导热性高、热容量和膨胀系数大、熔点低以及高温强度小等特点。

1.铝的氧化   铝和氧的亲合力很大，生成的氧化铝薄膜会阻碍金属之间的良好结合，造成熔合不良和夹渣。

2．易产生气孔   液态铝及其合金溶解氢的能力很强，氢在熔池凝固过程中来不及析出而聚集形成气孔。

3．易烧穿   铝及其合金由固态变为液态时，没有显著的颜色变化，不易判断母材温度。此外，铝的高温强度极低。

4．热裂纹   铝的线胀系数比钢大将近一倍，而凝固时的收缩率又比铁大二倍，因此在焊接过程中形成应力。当铝及其合金中的杂质超标时，在焊缝中形成较多的低熔共晶。在应力的作用下，就易产生裂纹。

5．接头不等强度   铝及铝合金焊接时由于热影响区受热而发生软化，强度降低而使接头与母材无法达到等强度。

三． 焊接工艺

焊前准备  

（0）焊前清理   在焊前应严格清除焊口及焊丝表面的氧化膜和油污。

（1）化学清洗   采用清洗剂进行清洗。

（2）机械清洗   先用有机溶剂（丙酮、松香或汽油）擦拭表面除油污，然后用细钢丝刷或刮刀使母材焊接区刮至有金属光泽为止。

（2）垫板   为保证焊透并使铝板不致烧穿或塌陷，焊前可在焊口下面放置垫板。

（3）预热   薄、小铝件可不预热。厚度超过5mm的铝件可预热100～300℃。

3． 焊后清理  焊后留在焊缝及邻近的残留焊渣，在空气、水分的参与下会激烈地腐蚀铝件，必须及时清理。

 

四、应用举例    铝母线的焊接

　　大中型发电机组的槽形和管形，小型机组的板状母线

1．母线材质、焊接材料及设备

  母线材质：L2   工业纯铝

  焊材：丝301或丝311

　　焊接设备：NSA—500—1    NBA1—500型交流半自动熔化极氩弧焊机

2．对接坡口及接头垫板

对接坡口及其尺寸

δ≤6mm，不开坡口，间隙2-5mm

δ=6-20mm，70ºV型坡口，间隙5-8mm，钝边1-2mm

坡口根部垫板

铝质或钢质

垫板的大小视母线形状和尺寸而选择

母线为板状或槽状时，选板形垫板

母线为管形时，一般选纯铝垫圈

母经封闭外壳的环缝对接选用带弧形槽的钢垫板

3．清洗工艺

焊丝清洗：分焊丝整理，碱洗，酸洗，烘干存放几个步骤

烘好的焊丝要随即使用，避免再次氧化

焊件坡口清理

1）化学清洗   采用清洗剂进行清洗。

2）机械清洗   先用有机溶剂（丙酮、松香或汽油）擦拭表面除油污，然后用细钢丝刷或刮刀使母材焊接区刮至有金属光泽为止。

焊接过程中的清理

清除焊接过程中出现的黑斑、粘合、夹渣（铲削）

4．焊接工艺

预热：一般可采取电阻炉加热。高一些为好，但不要超过250ºC

工艺要点：

TIG焊时：

1）大规范   参数为：钨棒直径5-6mm,焊丝直径4-5mm，焊接电流250-300A，氩气流量15-20l/min。

2）点焊要求：直线焊缝先点焊两端，后点焊中部至少三处，第处约60-80mm;

外壳环焊缝每隔60º点焊一处，每处长约80mm左右；

管形主母线沿圆周均分2-4处点焊，每处长约40-50mm

3）最好用铝制引弧板引弧和收弧

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