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铝及铝合金焊接方法铝及铝合金因其密度小、耐腐蚀性强、导热导电性能好等优点，广泛应用于航空航天、交通运输、建筑和电子等领域。然而，由于铝的化学性质活泼、表面易形成致密氧化膜（Al₂O₃）、导热性高且线膨胀系数大，焊接时易出现气孔、裂纹、塌陷等缺陷，因此对焊接方法有较高要求。
常用的铝及铝合金焊接方法主要包括钨极氩弧焊（TIG焊）和熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）。TIG焊适用于薄板或精密结构焊接，电弧稳定、焊缝成形美观，但生产效率较低；MIG焊则适合中厚板及大批量生产，熔敷效率高，通过调节脉冲参数可有效控制热输入，减少变形。此外，搅拌摩擦焊（FSW）作为一种固相连接技术，近年来在轨道交通和航空领域广泛应用，其原理是利用旋转工具头在材料间产生摩擦热实现塑性流动连接，避免了熔化带来的缺陷，接头强度高、变形小。激光焊和电子束焊也用于高精度要求场合，具有能量集中、焊接速度快的优点。无论采用何种方法，焊前需严格清理氧化膜和油污，通常采用机械打磨或化学清洗，并选用匹配的填充材料，同时注意控制层间温度与焊接顺序，以获得高质量焊缝。
1）化学清洗 效率高、质量稳定、适用于清理焊丝及尺寸不大、成批生产的焊件。化学清洗分浸洗法和擦洗法两种，清洗剂及清洗工艺，见表37。
表37 铝及铝合金的化学清洗法
2）机械清理 先用有机溶剂(丙酮、松香或汽油)擦拭焊件表面的油污，然后用细铜线刷至表面露出金属光泽，或者用刮刀清理表面。清理后的焊件应在4h内施焊，否则应重新清理。
⑵垫板 为了保证焊透并使焊件不致焊穿或塌陷，焊前可在接缝下面安放垫板。垫板材料可采用石墨、不锈钢或碳钢，表面开一圆弧形槽，以保证反面焊缝成形。
⑶预热 对薄、小的焊件一般可以不用预热。焊接厚度超过5mm的焊件时，为了使接缝附近达到所需要的温度，焊前应对焊件进行预热，预热温度为100～300℃。
3. 铝及铝合金焊后应进行哪些清理工作？
焊件焊后留在焊缝及邻近的残存熔剂和焊渣，需要及时清理干净，否则在空气、水分的作用下，残存的溶剂和焊渣会破坏具有防腐作用的氧化铝薄膜，激烈的腐蚀焊件。因此，焊后应立即严格清除焊件上残存的污物。
常用的清渣方法和步骤：
1）在热水中用硬毛刷仔细地洗刷焊接接头。
2）将焊件在温度为60～80℃、质量分数为2%～3%的铬酐水溶液或重铬酸钾溶液中浸洗约5～10min，并用硬毛刷仔细洗刷。
或者将焊件放于15～20℃质量分数为10%的硝酸溶液中浸洗10～20min。
3）在热水中冲刷洗涤焊件。
4）将焊件用热空气吹干或在100℃干燥箱内烘干。
4.试述铝及铝合金钨极氩弧焊的焊接工艺。
⑴焊丝的选用 铝及铝合金用焊丝牌号见表38。其中HS311是一种通用焊丝，采用这种焊丝焊接时，金属流动性好，有较高的抗热裂性能，并能保证一定的强度。但在焊接铝镁合金时，焊缝中会出现脆性化合物Mg2Si，降低接头的塑性和耐腐蚀性。焊接铝镁合金时应采用HS331。
表38 铝及铝合金用焊丝牌号
⑵焊接接头及坡口形式 坡口形式见表39。
山西某污水处理厂施工组织设计方案⑶焊接电源 应选用交流电源。
5.试述铝及铝合金钨极氩弧焊的焊接工艺参数。
铝及铝合金手工钨极氩弧焊和自动钨极氩弧焊的焊接工艺参数，分别见表40、41。
表40 铝及铝合金手工钨极氩弧焊焊接工艺参数