使用铝及其合金是由于由于其重量轻，耐腐蚀性好和可焊性好。虽然通常它的强度较低，但合金的加入可以使其具有相当于钢的机械性能。本文会帮助大家认识不同类别的铝合金和提供其制造制的指南(使耐蚀性和机械性能不下降)或避免缺陷。

材料类型纯铝相对较软，少量合金成分的加入可以是其具有不同的机械性能。根据合金元素的不同进行了分组，根据国际标准，对于锻造、铸造产品或ISO数字体系，用四位数字来标识它们。

该合金可以进一步分类，根据合金成分基础上的机械性能，非热处理或热处理的合金。.

材料强度的获得是因为形变硬化和合金元素的固溶强化，像镁和锰；此类合金是1xxx、3xxx和5xxx系列合金；焊接时，这类合金会出现形变硬化的减弱而导致邻近焊缝的HAZ区软化。

热处理合金

材料硬度和强度的获得是因为合金元素和热处理（固溶处理和淬火后进行自然时效或人工时效已、以获得细小弥散的合金组织），像镁和锰；此类合金是2xxx、6xxx和7xxx系列合金；熔化焊会使邻近焊缝的HAZ区的硬化程度重新分配而造成材料强度下降。

工艺大部分的锻造合金1xxx、3xxx、3xxx、5xxx、6xxx和中等强度的7xxx（例如）系列铝合金都能使用TIG、MIIG和氧燃气气焊焊接。其中5xxx的焊接性尤其好。高强度的合金（例如和）和大部分的2xxx系列合金不推荐使用熔化焊焊接，主要是因为容易产生液化裂纹和热裂纹。

搅拌摩擦焊技术尤其适合于铝合金的焊接。它能使许多铝合金焊接时，形成致密的焊缝，包括大量的熔化焊时容易产生热裂纹的热处理铝合金。

填充金属

根据以下因素选择填充金属：

·母材可焊性

·焊缝的最低机械性能

·耐蚀性

·阳极氧化要求

通常使用非热处理铝合金做为填充金属。然而，对于低合金化铝合金和热处理铝合金，使用非匹配的填充材料是为了避免热裂纹。

不同可焊性铝合金填充材料选择的指南在BSEN-4:中，是针对TIG和MIG；其推荐的常见填充材料见下表：

焊缝中的缺陷

采取适当的措施，铝及其合金非常易于焊接。熔化焊时常见的缺陷是：

·气孔

·裂纹

·截面成形不良

气孔

气孔常被看作是MIG焊接的固有特征；上图为TIG时典型的弥散型气孔。气孔的主要原因是焊接熔池中吸收大量的氢，在凝固是形成弥散的气孔。最常见的氢是来源与碳氢化合物和母材和填充丝表面污染物上的的水分，和保护气体中的水蒸气。即使是微量的氢可能会超过形成气孔的浓度要求，铝合是最容易产生气孔。

为了最大程度的避免气孔，应对材料表面和填充焊丝进行严格的清理。有三种清理技术可以采用，机械清理、溶解脱脂和化学清洗。

气体保护焊时，外界空气应避免影响保护气体，电弧应被保护气体保护。也应避免气体管线和焊接设备中水蒸气影响。建议在焊前1小时，整个焊接系统应被清理。

机械清理

可以使用钢丝刷（不锈钢）、刮刀或铰刀清理表面氧化物和污物。对表面脱脂请应先进行机械清理。

溶解脱脂

用有机溶剂浸涂或抹擦，可用于去除油脂、油脂、污垢和松散颗粒物。

化学清洗

5%的氢氧化钠溶液可用于批量清洗，但其应随后使用硝酸水溶液冲洗以去除表面的反应产物。

热裂纹

铝合金产生裂纹是因为焊缝高的热膨胀（两倍的钢）和收缩凝固阶段产生的高应力-通常比钢焊接高为5%以上。

热裂纹产生在焊缝中心，通常在凝固期间沿中心线分布，热裂纹也发生在焊接操作结束时的焊缝弧坑内，其主要原因如下：S

·不正确的焊接填充材料/母材的组合

·不良的成形

·高拘束条件下焊接

使用非匹配的填充材料能降低裂纹产生的倾向，即抗裂的填充材料（通常为4xxx和5xxx铝合金）。缺点是焊缝强度会下降和不能进行后续热处理。焊道必须较厚以承受收缩应力。另外，可以通过使用正确装配是焊接接头的拘束最小，制定合理的焊接顺序。

液化裂纹

液化裂纹出现在热影响区，当低熔点薄膜在晶界处形成，它们不能承焊缝金属凝固和冷却时产生受收缩应力。热处理强化合金，特别是6XXX和7XXX系列合金，更容易产生这种裂纹。

通过使用比母材熔点低的填充金属，可以避免缺陷，例如6XXX系列合金焊接，使用4xxx填充金属。然而，4xxx填充材料不能用于焊接高镁合金（如），在晶界形成过多硅化镁，是延性下降而增加裂纹敏感性。

焊缝致密性差

不正确的焊接参数设置或不当的操作会造成焊缝的不良的致密性，比如未熔合、未焊透和咬边。由于铝的高热导率和其熔池的快速凝固，所以特别容易造成焊缝致密性不好。