铝及铝合金的气焊

六、铝及铝合金的气焊

氧－乙炔焊是一种简单、灵活的焊接方法。该焊接方法适合于焊接薄板以及小零件的铝及铝合金构件，其缺点是热量分散，生产效率较低，变形较大，焊接质量不如氩弧焊。

1．接头形式及坡口

气焊铝及铝合金时，不宜采用搭接接头和T形接头，这种接头难以清理流入缝隙中的残留熔剂和焊渣，使该处加快腐蚀，应尽可能采用对接接头。为保证焊件焊接时既焊透而又不塌陷和烧穿，可以采用垫板。铝及铝合金的坡口形式及尺寸见表5－88。

表5－88　铝及铝合金的坡口形式及尺寸

部分铝制焊接结构气焊接头的焊缝布置形式如图5－18所示，在不正确的焊缝布置形式的焊缝处，易残留气焊熔剂和熔渣，或焊后无法清理残留的熔剂和熔渣，使该部位腐蚀损坏。

图5－18　铝及铝合金气焊焊缝布置形式

2．铝及铝合金的气焊工艺

(1)火焰及焊嘴的选择。

采用氧－乙炔焰气焊时，焊嘴的规格及火焰的调节对接头的质量、性能、变形量及生产率都有很大影响。焊接铝及铝合金时，一般要采用中性焰或轻微碳化焰，氧气过多的氧化焰会使铝强烈氧化，而乙炔过多时，火焰中将存在游离的氢，会引起焊缝产生气孔和疏松等缺陷。

焊嘴的大小很难统一规定，因个人的操作方法和习惯不同。一般可根据工件厚度、坡口形式、焊接位置和焊工技术水平而定。表5－89列出了气焊不同厚度铝材时建议选用的焊炬、焊嘴、孔径等。如果焊嘴太小，容易造成未焊透和夹渣等缺陷。随着焊嘴尺寸的增大，焊后的变形量增大。焊接厚度较小的铝材时，可选用比焊接同等厚度钢板的焊嘴小一号的焊嘴，而焊接厚铝材时，可采用比焊接同等厚度钢板的焊嘴大一号的焊嘴。

表5－89　气焊时焊炬、焊嘴及燃气消耗量

(2)焊炬和焊丝的倾角。

在气焊过程中，焊炬、焊丝和焊件之间需保持一定的角度。焊接3mm以下的薄壁板材及管材时，焊炬应向焊接方向后方倾斜15°～30°，焊丝向焊接方向前方倾斜40°～50°(左向焊)。随着焊件温度的升高，焊炬的倾角应逐渐减小，为了预防熔池温度过高而产生烧穿现象，焊炬可做周期性的上下摆动(幅度为3～4mm)。焰心距离熔池表面3～6mm。

气焊厚度大于3mm的铝材时，应先使焊炬向焊接方向后方倾斜90°左右，随着焊件温度的不断升高，倾角可逐渐降至45°～70°。焊接结束时，倾角减至最小，同时稍抬高焊炬，使火焰沿熔池表面移动，填满弧坑。

焊接厚度在8mm左右的焊件时，焊炬可做纵向或横向摆动。焊接环缝时，焊炬的倾角应比同样条件下平焊时大10°～20°，而焊丝的倾角要小10°～20°。

(3)操作要点。

气焊厚度大于5mm以上的铝材时，需进行预热，预热温度在100～300℃之间，预热可采用氧－乙炔焰焊炬或喷嘴，预热温度可用表面测温计或凭经验进行检查。气焊铝及铝合金经常采用左焊法，有利于防止金属过热和晶粒长大。焊接厚度大于5mm的铝材时，也可以采用右向焊法，有利于加热铝材至较高的温度，使铝材迅速熔化，同时，也便于观察熔池，便于操作。

焊接时，焊炬一边前进，一边上下跳动。当焊炬运行到下方时，火焰加热基本金属使其熔化，并利用火焰吹力形成熔池。当焊炬运行到上方时，火焰加热焊丝使端头熔化，形成熔滴，这样，焊丝与坡口处的基本金属周期性地受热、熔化，从而形成焊缝。送丝时，焊丝末端应插入熔池前部，并随即将焊丝向熔池外拖出(焊丝端部仍在火焰范围内以免氧化)。依靠加热焊丝时的机械作用，既能有效地搅动熔化金属，使杂质浮出，又能破坏熔池表面的氧化膜，使熔滴金属容易与熔池金属熔合。

整条焊缝尽量一次焊完，不要中断。当需要进行接头时，应在焊过的焊缝上约20mm处开始，以保证焊透。焊接中断或结束时，火焰应慢慢地离开熔池，并要填加一些焊丝，以保证火口质量。当被焊工件的厚度不同时，要将火焰指向厚度大的工件。薄板单面焊时，有时不用垫板也能获得背面成形较好的焊缝，主要是要控制好熔池温度，火焰大小要调整适当，熔池面积不要太大，熔深要相应大些。为了防止烧穿和形成下坠的焊瘤，焊炬运动要迅速，焊丝与焊嘴的运动要配合协调。另外，焊前在背面均匀地刷上一层熔剂，也有助于焊缝成形。