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越來(lái)越多的焊接組件采用鋁合金材料制造。雖然這種合金具有很多有趣的特性，但其在運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)用的不斷增加主要?dú)w因于它的重量輕的特點(diǎn)。

很多經(jīng)驗(yàn)豐富的焊接專(zhuān)業(yè)人士錯(cuò)誤地認(rèn)為鋁合金比鋼更難以焊接。這種看法很大程度上是因?yàn)楹附硬僮魅藛T用焊接鋼材的習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)看待這種材料。

本文將分析拖車(chē)制造行業(yè)焊接鋁材時(shí)的常見(jiàn)問(wèn)題，以及如何糾正或避免這些問(wèn)題。

了解所使用的合金

幾乎所有1XXX、3XXX、4XXX、5XXX和6XXX系列合金均可使用GTAW或GMAW工藝進(jìn)行焊接。  

2XXX和7XXX系列的大多數(shù)鋁合金均不可焊接。2XXX系列僅有的可焊合金是2219和2519；7XXX系列僅有的可焊合金是7003、7004、7005和7039。

特別要注意的是2024和7075。它們強(qiáng)度高且應(yīng)用廣泛，但是不能進(jìn)行焊接。  

焊接“不可焊”合金或錯(cuò)誤使用填充金屬會(huì)導(dǎo)致在焊接過(guò)程中發(fā)生開(kāi)裂，或在將來(lái)使用過(guò)程中焊縫提前失效。

在焊接之前，在施焊前，應(yīng)確認(rèn)合金使用正確且與填充金屬相匹配。

使用合適的填充合金

拖車(chē)行業(yè)最常見(jiàn)的應(yīng)用是將5XXX鋁鎂板材材合金（諸如5052、5154、5444或5083）之一與其自身焊接，或者將6XXX擠壓合金與上述5XXX合金進(jìn)行焊接。

進(jìn)行5XXX合金同種材料焊接時(shí)，若待焊金屬為5154或5454時(shí)，正確匹配的填充金屬為5554；若待焊金屬為5052，則匹配填充金屬為4043、5554或5356，但5356和5554更常用一些。為了避免可能發(fā)生的填充合金混淆，盡可能在車(chē)間內(nèi)使用一種填充合金。對(duì)于強(qiáng)度較高的5083焊接，建議使用5556或5183。5356與5083的強(qiáng)度不太相配。4043不用于焊接5XXX合金，但是鎂含量較低的5052除外。

對(duì)于6XXX擠壓合金（如6061-T6）與5XXX板材的焊接，推薦填充合金為5356或5554。雖然4043也可使用，但由于其應(yīng)用有限，在拖車(chē)行業(yè)中并不常見(jiàn)，并且容易在車(chē)間內(nèi)造成混亂。在這種應(yīng)用中使用具有較高強(qiáng)度5183或5556作為填充合金完全沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。某些供應(yīng)商會(huì)試圖銷(xiāo)售此類(lèi)合金，但其除了成本較高外沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)。

正確儲(chǔ)存焊絲

將鋁焊絲存放在清潔干燥的環(huán)境中，最好使用原包裝。在這種條件下，焊絲使用壽命可長(zhǎng)達(dá)數(shù)年。

要防止焊絲受潮，應(yīng)在相對(duì)濕度較低的條件下儲(chǔ)存。要做到這一點(diǎn)，最簡(jiǎn)單的方法就是把焊絲用原來(lái)的包裝包好，然后放在帶有60瓦照明燈泡的封閉金屬柜內(nèi)保存。燈泡熱量會(huì)讓柜內(nèi)溫度上升大約10°F，由此可以降低相對(duì)濕度。  

已部分使用的焊絲卷應(yīng)放回原包裝內(nèi)保存，且不可在無(wú)遮蔽情況下在焊接設(shè)備上隔夜放置。或者也可將焊絲盤(pán)放在塑料罩內(nèi)保存，直到用完為止。

將焊絲存放在空調(diào)環(huán)境可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。焊絲相對(duì)溫度較低，在炎熱潮濕天氣打開(kāi)可能會(huì)導(dǎo)致潮濕空氣凝結(jié)成水附著在焊絲上。

如果不得不將焊絲存放在空調(diào)房間，則以未開(kāi)封狀態(tài)帶入車(chē)間，并將其靜置到溫度回升為止。

焊前預(yù)熱

普遍認(rèn)為，無(wú)論GTAW還是GMAW的所有鋁焊縫都不需要預(yù)熱。事實(shí)上，選用合適的設(shè)備很少需要預(yù)熱。而且，過(guò)度預(yù)熱會(huì)嚴(yán)重降低機(jī)械性能。

作為熱處理的最后一步的時(shí)效處理是在華氏325-400溫度下進(jìn)行的。如果將可熱處理的合金預(yù)熱到時(shí)效處理溫度或更高溫度，將會(huì)破壞合金的機(jī)械性能。

這并不是說(shuō)所有預(yù)熱都不好。比如，如果濕度非常高，預(yù)熱至華氏200度以驅(qū)除濕氣是可以接受的。

零件的充分清理

焊接之前的鋁材清理包括兩個(gè)獨(dú)立的不同作業(yè)。

制造過(guò)程中使用的所有機(jī)油、潤(rùn)滑劑、機(jī)加工冷卻劑或其他碳?xì)浠衔锞毲宄?。這些碳?xì)浠衔锶绻磺宄?，就?huì)進(jìn)入焊接電弧內(nèi)部并釋放氫氣，從而導(dǎo)致焊接氣孔產(chǎn)生。去除碳?xì)浠衔镏饔幸韵聝煞N。最常用的方法是使用浸有諸如丙酮、甲苯、丁酮或化油器清理劑等優(yōu)質(zhì)脫脂溶劑的清潔抹布將焊縫擦拭干凈。乙醇不是很好的脫脂劑，不可用來(lái)清洗鋁材。另一種方法不太常見(jiàn)，就是將鋁浸入含有弱堿性溶液的槽池中，進(jìn)行沖洗和烘干。、

任何明顯的氧化物均要清除掉。通常這一過(guò)程利用手動(dòng)或電動(dòng)不銹鋼絲刷完成。如果材料一直在室外存儲(chǔ)且已經(jīng)形成了厚重的灰色氧化物，那么可能需要使用砂輪或磨盤(pán)除去氧化物。

合適的設(shè)備

在每次使用之前，焊工均應(yīng)檢查焊接設(shè)備確定是否設(shè)置符合鋁材要求。如果設(shè)備常常用于焊接其他材料，這一檢查就非常必要。尤其是：

· 確保焊絲盤(pán)制動(dòng)器沒(méi)有設(shè)置過(guò)緊。張力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致發(fā)生送絲問(wèn)題。制動(dòng)器的松緊程度應(yīng)足以確保停止送絲時(shí)不會(huì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

· 確保選擇正確的送絲輪，主要包括是否是鋁焊專(zhuān)用送絲輪以及送絲凹槽直徑是否正確。如果使用鋼制焊絲用的V型槽送絲輪則會(huì)導(dǎo)致鋁焊絲變形，最終導(dǎo)致送絲困難。

· 將張力設(shè)定到足以確保焊絲不會(huì)在送絲驅(qū)動(dòng)輪上打滑即可。張力過(guò)大將導(dǎo)致填充焊絲發(fā)生變形。

· 確保使用塑料導(dǎo)向管進(jìn)行焊絲的導(dǎo)入和導(dǎo)出。使用適用于鋼制焊絲的送絲部件會(huì)導(dǎo)致送絲問(wèn)題。

· 確保焊槍送絲管采用的是鋁材適用的塑料材料。使用適用于鋼焊絲的送絲管會(huì)導(dǎo)致軟質(zhì)鋁焊絲發(fā)生表面刮擦，從而造成送絲管堵塞。

· 確保導(dǎo)電嘴規(guī)格與鋁焊絲適配。有些人覺(jué)得使用較大規(guī)格的導(dǎo)電嘴是個(gè)不錯(cuò)的主意 - 比如使用1/16英寸導(dǎo)電嘴饋送3/64英寸焊絲。千萬(wàn)不要這樣做。導(dǎo)電嘴的規(guī)格既要能夠自由穿過(guò)焊絲又要保持足夠緊密，以便在導(dǎo)電嘴與焊絲之間導(dǎo)電良好。導(dǎo)電嘴過(guò)大則導(dǎo)電不良，導(dǎo)致導(dǎo)電嘴燒損。

適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)氣體流量

GMAW的氬氣保護(hù)氣體流量至少應(yīng)為35 SCFH，GTAW氣體流量至少應(yīng)為25 SCFH。如果使用大直徑噴嘴，則流量還應(yīng)在此基礎(chǔ)上增加。

清理之后要始終保持清潔

部件清理裝配完畢之后應(yīng)立即進(jìn)行焊接，或者至少要盡快焊接。車(chē)間內(nèi)的污垢、油、水蒸汽等均可能會(huì)再次附著在經(jīng)過(guò)預(yù)處理的材料上，造成焊縫污染。

清理、裝配完畢之后，不要讓零部件在無(wú)保護(hù)情況下隔夜或隔周末放置。如果零件在焊前不得不放置一段時(shí)間，可以用棕色牛皮紙包裹待焊區(qū)域，并用膠帶固定。

橫向擺動(dòng)和縱向擺動(dòng)

盡管所有人都知道橫向擺動(dòng)焊接會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的熱輸入,因此不宜使用，但是在拖車(chē)行業(yè)中縱向擺動(dòng)或“往復(fù)式”擺動(dòng)焊接方法卻非常普遍。只要擺動(dòng)的幅度適宜，縱向擺動(dòng)這種技術(shù)倒是不錯(cuò)的選擇。

· 縱向擺動(dòng)的目的是使焊縫呈現(xiàn)出魚(yú)鱗紋。這種技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于可獲得類(lèi)似GTAW焊縫的明顯等間距焊縫波紋。這似乎成為拖車(chē)行業(yè)的一項(xiàng)要求。

· 只要擺動(dòng)幅度能夠得到控制，擺動(dòng)焊接就可以接受。擺動(dòng)幅度應(yīng)當(dāng)控制在1/8英寸到3/16英寸（3毫米到4毫米）之間。如果擺動(dòng)幅度過(guò)大，則在每個(gè)波紋之間就會(huì)產(chǎn)生凹坑，從而減小焊喉尺寸，這是不能接受的。

· 擺動(dòng)僅僅是為了美觀(guān)；不會(huì)改善熔深或表面清理效果。

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