金属丝下的铝

在焊接铝的任何讨论中，通常对焊接钢进行比较。商店，将其市场扩展到铝焊接不可避免地理解它具有影响过程和可耗材选择的不同性质。在这里，我们讨论了一些这些差异，以及焊工必须解决的主要考虑因素为准备并选择合适的填充金属，以制作清洁，高效，优质的铝焊缝。

存储和准备

任何关于铝焊接所涉及的挑战的讨论都必须解决铝本身的性质。在铝的储存和制备方面最重要的区别是在材料的表面形成氧化铝。这会吸引湿气，无论是空气中的湿气还是材料本身的积水。当它吸收水分时，就会产生水合氧化铝。有时这是微不足道的，你不会看到它，有时它是重要的，形成所谓的“白锈”。

不管你是否能看到这种氧化铝，它会在你的焊缝中造成孔隙，并与母材熔化的问题。

因此，重要的是要用某种形式的脱脂剂或丙酮溶液来清洁氧化铝，并使用专门用于此目的的不锈钢丝刷来去除，以避免污染。除油去除材料表面的湿气/污染。刷钢丝可以去除氧化铝。

氢在液态铝中非常容易溶解，所以当铝在焊接过程中变成液体时，它会吸收附近的任何氢。这种氢可能来自不纯净的保护气体，受污染的填充线，来自基材，或环境中的湿度。当液态铝凝固时，氢会迅速逸出，产生多孔的气泡。如果在焊接前对表面进行了仔细的处理，孔隙仍然发生，其他潜在的因素应该被认为是罪魁祸首，并在工艺之外进行管理。

热裂化保健

与铝焊接有关的另外两个关键问题是裂纹和缺乏熔合。每一个都会影响你如何焊接和选择填充金属。

影响铝焊接的主要是热裂纹或中线裂纹。当焊缝凝固时，熔化温度较低的“共晶成分”会迁移到焊缝中心线，最后凝固，并产生可能使焊缝开裂的可能性。

在钢中，这些低熔点温度的元素通常被称为“不稳定元素”，这往往表明钢的质量不是最高的。然而在铝中，是我们为了改善铝的性能而故意加入的材料导致了问题。这些添加物包括镁、硅、铜、锌和锰。纯铝是相当脆弱的，这就是为什么它的合金被创造-给铝的强度，耐腐蚀，韧性和其他性能，它在工业上是珍贵的。

匹配铝填料和母材的一个主要因素是完成焊缝沉积的化学性质，这是母材和母材金属化学的结合。例如，考虑最常见的铝基材料，6061。你永远不会把两块6061铝和6061填充金属焊接在一起——这样的填充金属不存在是有原因的。6061铝具有一种化学物质，如果用电弧焊接，它非常容易产生热裂纹。建议在上面使用的填充金属是为了稀释化学物质，使其不那么敏感，从而避免这个问题。

同时，对于5454、5083、5086和5456等5XXX系列基材来说，这并没有那么显著——这四种基材通常用化学匹配的填充金属焊接。您可以使用类似的化学成分填充金属许多铝基材料，不具有易热裂的化学成分，但重要的是了解哪些金属可能有这个问题。

如果存在裂缝的风险，重要的是焊接接头设计允许引入足够的填充金属以获得足够的材料稀释。例如，平坦的接头 - 基本上是两块铝，尤其是彼此相互作用，如桌子上的两本书，让你没有填充金属的空间，因此你不能大大稀释裂缝敏感的化学。在这种情况下，可能需要倒倒倒倒脉冲以产生斜面，从而产生更多填充金属的通道，其中可以稀释基材，结果是较低的化学物质热裂纹的风险。

融合修复

铝是一个非常好的导热器。这一挑战这一创造的是，当你在工件上放置聚焦弧时，铝会迅速拉开热量，这会导致缺乏融合。

随着材料变厚，这个问题变得更加令人担忧。你必须投入大量的能量让材料熔化并达到足够的融合。当你听到一个焊工谈论焊接“热和快速”的铝焊缝，这就是原因:克服热传导性。尽管这是一个技术问题，而不是材料问题，但理解缺乏核聚变的原因是很重要的。

填充金属的考虑

我们公司有一个免费的电话号码，焊工可以打电话来帮助确定他们应该在特定的工作中使用哪种钎料金属。他们经常知道他们正在使用的合金，并可能认为这是足够的信息来选择填充金属。然而，许多其他焊接质量必须解决。许多不同的填充合金可以将6061个零件焊接在一起。为了确保你为你的应用选择最好的填充金属，你应该问以下几个问题:

• 它需要耐腐蚀吗?
• 焊缝需要什么样的剪切或拉伸强度？
• 焊缝需要什么样的延展性？例如，4xxx系列填充金属具有比5xxx系列填充金属更低的延展性。
• 阳极氧化后是否需要配色?
• 该部件将在高温服务中使用，在150到350度（66和180摄氏度）之间？
• 敏感性敏感性是主要关注点吗？
• 是否要求焊缝对焊后热处理有反应?
• 什么水平的韧性-在应力引起的情况下，焊接件塑性变形的能力-期望焊接件?

重要的是，无论谁被赋予的任务是采购填充金属了解焊件在这方面的主要需求。

常见的选择

综上所述，绝大多数的铝焊接应用使用4043或5356填充金属合金。这些已经成为他们品质的首选。

4043最初不是为了焊接而开发的，而是作为一种钎焊合金。主要的合金元素是硅，它使焊缝流动或湿出非常好，并给予焊缝优良的抗热裂性。这种金属丝可以产生干净、有光泽的表面，而且不会产生其他合金所具有的黑色黑穗病。由于这个原因，气体金属电弧焊(GMAW)焊工通常更喜欢这种填充金属，因为它运行更好，它流动/湿出更好，并有一个闪亮，干净的表面，当他们铺设焊珠。它使焊工的工作更容易。

5356用于更苛刻的应用程序。它具有强度，延展性和韧性的正确组合。对于涉及循环加载的零件，在疲劳担忧的情况下，由于强度，延展性和韧性，5356将在4043岁以上赢得4043。

最终，焊工愿意选择易于使用的选择，但具有5356的一些强度，并且有填充金属之间的填充金属。例如，4643是一种填充金属，其开发为凸起4043的强度并且还产生可热处理的焊缝。这是通过在4043中使用的硅中添加一些镁来实现的。镁和硅在6061中，这是一种使合金可热处理并使其其强度，但在6061中较低的硅水平比使用的硅水平较低在这种填充金属中。

4643被设计为一种特殊的合金，用于焊后热处理，而不是作为4043的替代品。

一种新的填充金属，4943，采用了用于4643的配方，在其他升级中，加入更多的镁，以获得更大的焊接强度，并具有热处理能力。它也作为一种标准在市场上取代4043，而不是作为一种特殊项目。虽然它并没有完全取代4043和5356之间的差距，但它是一种填充金属，可以在以前使用4043的工作中增加强度。

如果从4043转换为4943，则可以保持焊缝大小相同并提高整体强度。如果增加力量不是好处，可以使用4943减少焊接尺寸，并保持最初设计的强度。换句话说，可能需要三次使用4043的焊缝可能只需要一个使用4943。

如前所述，虽然4043和5356填充金属合金在其余的恢复方面上升到返回方面，但您的工作可能需要略微不同的属性混合。通过讨论上面的关键问题，用填充金属供应商，并了解与铝焊接相关的其他挑战，您可以做出更明智的决定。

布莱恩·盖伊是俄亥俄州特洛伊市东贸易广场400号霍巴特兄弟有限责任公司的应用工程经理，www.hobartbrothers.com．