鋁合金焊接工藝技術(shù)及安全注意鋁合金憑借輕質(zhì)、高強、耐腐蝕等特性，廣泛應(yīng)用于航空航天、軌道交通、船舶制造及建筑裝飾等領(lǐng)域。焊接作為鋁合金構(gòu)件成型的核心工藝，其技術(shù)水平與安全管理直接影響產(chǎn)品質(zhì)量與作業(yè)安全。本文結(jié)合實踐經(jīng)驗，系統(tǒng)闡述鋁合金焊接的關(guān)鍵工藝技術(shù)及安全注意事項，為相關(guān)從業(yè)者提供實用參考。一、鋁合金焊接工藝技術(shù)（一）材料特性與工藝難點鋁合金的焊接難點源于其獨特的物理化學(xué)特性：導(dǎo)熱率高：約為鋼的3倍，焊接時熱量快速擴散，易導(dǎo)致熔池溫度不均，增加焊接變形與未熔合風(fēng)險。線膨脹系數(shù)大：焊接后冷卻收縮率高（約為鋼的2倍），易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，引發(fā)裂紋或構(gòu)件變形。氧化膜影響：鋁合金表面易形成致密的Al?O?氧化膜（熔點約2050℃，遠(yuǎn)高于鋁合金基體），若未有效清理，會阻礙熔池融合，導(dǎo)致夾渣、未熔合等缺陷。氫脆敏感性：鋁合金在高溫下易吸附氫，冷卻時氫析出形成氣孔，降低焊縫致密性與強度。（二）常用焊接工藝方法1.鎢極氬弧焊（TIG焊）適用于薄板（≤6mm）、精密構(gòu)件焊接，通過鎢極產(chǎn)生的電弧熔化母材，氬氣保護熔池。工藝要點：采用交流TIG焊，利用“陰極清理”效應(yīng)（負(fù)半周時工件為陰極，電子轟擊氧化膜使其破碎），有效去除表面氧化膜。鎢極選擇鈰鎢（WC20），電流范圍50~200A（薄板取小值），氬氣流量8~15L/min，焊接速度控制在5~20cm/min，避免熱輸入過大。薄板焊接可不開坡口，留1~2mm間隙；厚板開V型坡口，鈍邊2~3mm，間隙2~4mm。2.熔化極氬弧焊（MIG焊）適合中厚板（≥3mm）、批量生產(chǎn)，以鋁合金焊絲為電極，熔化后填充焊縫。工藝要點：焊絲選擇與母材同系（如5xxx系母材用5xxx系焊絲），直徑1.0~1.6mm，確保焊縫成分匹配。焊接電流150~350A，電壓20~35V，送絲速度與電流匹配（如電流200A時，送絲速度約5m/min），保護氣體用純氬或氬氦混合（氦氣可提高電弧穿透力）。平焊時采用左向焊法，控制熔池形狀，避免塌陷；立焊時減小電流，采用短弧操作。3.攪拌摩擦焊（FSW）固相焊接技術(shù)，通過攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)（1000~3000rpm）與工件摩擦生熱，使材料塑性化后結(jié)合。工藝要點：攪拌頭設(shè)計需匹配母材厚度（如φ10~20mm攪拌針，長度略小于板厚），焊接速度50~500mm/min，下壓量0.1~0.5mm（保證攪拌頭與工件充分接觸）。適合大厚度（≤25mm）、長焊縫焊接，無弧光、無煙塵，但設(shè)備成本較高，需專用夾具固定工件。4.激光焊接利用高能激光束（功率500~5000W）熔化母材，適合精密、薄壁構(gòu)件（≤3mm）。工藝要點：光斑直徑0.1~0.5mm，焊接速度50~500mm/s，保護氣體（氬氣）流量5~10L/min，防止熔池氧化。對接間隙≤0.1mm，需嚴(yán)格控制裝配精度，熱輸入?。ㄗ冃瘟俊?.1%），但設(shè)備維護成本高。（三）工藝參數(shù)優(yōu)化與缺陷預(yù)防1.熱輸入控制根據(jù)母材厚度與焊接方法調(diào)整熱輸入：薄板（≤3mm）用小電流（TIG焊50~100A）、快速度（15~20cm/min）；厚板（≥6mm）適當(dāng)增大電流（MIG焊200~300A）、降低速度（5~10cm/min），但需避免熱裂紋（可通過添加Ti、Zr細(xì)化晶粒，或采用分段退焊法減少應(yīng)力）。2.坡口與裝配薄板（≤3mm）：I型坡口，間隙1~2mm，錯邊量≤0.2mm。中厚板（3~10mm）：V型坡口，角度60°~70°，鈍邊2~3mm，間隙2~3mm。厚板（≥10mm）：U型坡口（減少填充量），角度50°~60°，鈍邊3~5mm，間隙3~5mm。3.缺陷預(yù)防氣孔：母材/焊絲焊接前用丙酮除油、鋼絲刷除銹，80~120℃烘干1~2h；保護氣體純度≥99.99%，焊接時保持電弧穩(wěn)定。熱裂紋：控制焊絲雜質(zhì)（S、P≤0.03%），調(diào)整焊接順序（對稱焊接），降低熱輸入（如采用脈沖TIG焊）。未熔合：增大焊接電流（TIG焊增加10~20A）、降低速度，清理坡口氧化膜（用不銹鋼絲刷或機械打磨）。二、焊接作業(yè)安全注意事項（一）作業(yè)環(huán)境安全1.通風(fēng)排毒：焊接產(chǎn)生的臭氧、氮氧化物及鋁煙塵（長期吸入可致鋁塵肺）需通過機械通風(fēng)排除，車間換氣量≥3次/h，局部排煙罩風(fēng)量≥150m3/h（TIG焊）或300m3/h（MIG焊）。2.防火防爆：焊接區(qū)域5m內(nèi)清理可燃物（如木屑、油污），配備干粉滅火器；嚴(yán)禁在易燃易爆容器（如油罐、氣瓶）附近焊接。3.防觸電：焊機外殼接地（電阻≤4Ω），電纜絕緣層無破損，潮濕環(huán)境作業(yè)時穿絕緣鞋，避免直接接觸工件與焊機。（二）個人防護1.眼部防護：使用遮光號10~12的焊接面罩（TIG焊）或8~10（MIG焊），防止紫外線、紅外線損傷角膜（“電光性眼炎”）。2.皮膚防護：穿戴牛皮工作服、耐高溫手套（防弧光灼傷），腳穿絕緣鞋，避免皮膚直接暴露（弧光可致皮膚老化、癌變）。3.呼吸防護：通風(fēng)不良時佩戴防塵防毒面具（過濾效率≥95%），過濾鋁煙塵與有害氣體；長期作業(yè)者每年體檢，監(jiān)測肺功能與金屬指標(biāo)。（三）設(shè)備與材料安全1.焊機維護：每月清理焊機內(nèi)部灰塵，檢查電纜接頭（扭矩≥25N·m）、氣路密封性（肥皂水檢測），確保電流、電壓穩(wěn)定。2.氣瓶管理：氬氣/氦氣瓶直立固定，遠(yuǎn)離熱源（距離≥5m），使用減壓器（壓力≤0.5MPa），搬運時輕裝輕卸（禁止?jié)L動、撞擊）。3.材料存儲：焊絲存放在干燥庫房（濕度≤60%），密封保存；母材板材覆蓋保護膜，防止