铝及其铝合金的焊接结构广泛应用于航空航天、化工、轻型车辆、金属结构等行业。由于铝及铝合金
的导热性强，热容量大，线胀系数大，熔点低（纯铝 660℃），而表面又存在难熔的氧化膜（AL2O2 的熔点
为 2050℃，MGO 的熔点为 2500℃）；同时又伴随着易产生气孔，热裂纹、焊接接头下降等缺陷，给铝及其
合金结构的焊接带来一定难度。
一. 焊接方法的选用
铝及铝合金的焊接均选用非熔化极惰性气体保护焊（TIG）和熔化极惰性气体保护焊（MIG），前者多用
于薄中板（0.5~12mm）的焊接，后者用于板厚 3—100mm 的产品上（带有脉冲电源的 MIG 焊机可焊接板厚
1.6—100mm）的产品）。
这两种工艺方法均能够焊接铝及铝合金的对界、角接、T 字接和搭接接头，能够满足板状、管状、管板状
接头类别的平、立、横、仰位置和水平固定、垂直固定等全位置焊接，并能够实现单面焊双面成形的工艺
要求。
二. TIG焊铝及其合金的工艺特点
选用交流电弧，利用“阴极雾化”作用清理表面氧化膜；氩气浓度≥99.9%，流量 5—10L/min，配用
钍钨极或铈钨极；焊接电流≤200A时，可使用风冷式焊枪，操作方便。
唐山松下 YD-300WP5HGE交直流氩弧焊机和 YD-300WX3HGE高性能双逆变交直流氩弧焊机万全满足于铝
及合金各类结构的焊接工艺要求。
1. 目前应用最广的铝及其合金的材质为纯铝（L1—L6），防锈铝（LF1——LF21），其焊接性好。硬
铝（LY1——LY17）、锻铝（LD1—LD20）、超硬铝（LC3—LC9）等合金铝的焊接性较差，产生焊
接热裂纹的倾向大。
2. 常用铝丝有纯铝（1100，5301），铝硅（4043，5311）、铝锰（3003，S321），铝镁（5356，S331）,
铝镁硅（6063）等，一般根据母材牌号及化学成分，正确选用合金元素相同相似的焊丝作为填
充材料熔化于焊缝中。
3. 焊接工艺
规范
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的选择
以 YD-300WX3HGE焊机为例，焊接铝及其合金可选用 4种电弧模式：
3.1. 交流
标准
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模式—输出交流方波，可配用低频（0.5—10HZ）脉冲焊接，薄、中、厚铝板不同形状
的工件，各种位置均可实现高品质的焊接（此功能与 WP5系列焊机相同）。
3.2 混合 TIG模式—交直流电弧交替输出，其交直流的脉宽比可调，直流时可预热工件，增加熔深，
钨极无烧损，始终保持尖头形状，电弧集中性好，焊缝成形美观。混合 TIG是松下独有的焊接方法，
特别适合立、仰焊及角接接头。
3.3 交流硬性模式—电弧挺度高，热量集中性强，适合窄焊缝的单面焊双面成形。
3.4 交流柔性模式——电弧柔和，噪音小，适合中板的宽焊缝焊接。
在上述 4种模式焊接时，可根据铝板氧化膜破碎的雾化区大小，调节“清洁宽度”，但此宽度越大，钨
极烧损越大，电弧集中性越差，熔深越浅。所以，在满足铝表面氧化膜清理要求的前提下，此宽度控制的
越小越好。
4. 焊接工艺参数的选择，一般是根据母材的厚度，坡口型式，、焊接位置来选定电流、钨极直径、
焊丝直径、氩气流量和焊接速度（请参照有关推荐工艺规范参数表）。
三. 铝及铝合金焊接缺陷的工艺性分析
1. 焊接接头中最常见的缺陷是气孔，而氢是产生气孔的主要原因。熔焊时液体熔池很容易吸收气体，
高温下熔入大量气体，在焊后冷却凝固过程中来不及析出，聚集在焊缝中就成为气孔。氩气流保
护不好，弧柱气氛中的水分、焊丝和母材坡口间隙的表面的氧化膜吸附的水分都是产生气孔的根
源。
因此，焊接前的严格清理（化学清洗、机械清理）工艺至关重要。对熔池有效的保护，降
低焊速，加长熔池高温停留时间或采取预热措施，熔入的氢气有充分时间逸出，均能避免和减
少气孔的危害。
2. 铝及其合金的线膨胀系数约为钢的两倍，凝固时体积收缩率达 6.5%，因此，焊接内应力很大，容
易在脆性温度区间产生热裂纹（也称结晶裂纹）。这是某些铝合金焊接时最常见的严重缺陷。一
般是由于焊丝成分与母材低匹配造成的。生产中常采用高牌号焊丝焊接低牌号母材的方法（即高
匹配），来调整焊缝熔敷金属的强度，增加抗裂性来防止产生热裂纹。其他降低焊接内应力的工
艺措施（如：预热、工件自由收缩等）对防止热裂纹也是十分有效的。
四. MIG焊铝及其合金的工艺特点
熔化极氩弧焊电弧功率大，热量集中，焊接速度快，热影响区小，生产效率是 TIG焊的 2—3倍，可焊
厚件，如 30mm厚的铝板不必预热，只是正反两层焊道就可获得质量优良的焊缝。MIG焊铝及其合金均采用
直流反接电源，阴极雾化效果显著，可实现自动焊或半自动焊。
以唐山松下 YD-500AG1HGE逆变脉冲 CO2/MAG/MIG焊机为例，专门设有“铝脉冲”MIG焊功能。脉冲电
流、基值电流、焊接电流、电弧电压、脉冲频率、波形参数各种参数可数码调控；在一元化状态下，送丝
速度和电弧电压经微电脑自动调正，操作者只需根据母材材质、焊丝直径选择送丝速度（焊接电流），计算
机系统便会计算出所需的脉冲参数和电弧电压，并使焊接电源保持最佳输出状态，实现稳态的电弧特性，
每发生一个脉冲过渡一个熔滴，熔滴呈现喷射过渡状态。
1. 工艺参数—脉冲峰值电流一般高于喷射过渡的临界电流值；基值电流起到维弧作用，同时预热母
材和焊丝；脉冲上升、下降时间，调整脉冲波形，这四个参数在本机中使自动调控的。
调整焊接电流（即调节送丝速度），其平均电流低于临界电流，母材的热输入量低，焊接质量好。
根据工件厚度和平均电流值来选择脉冲频率，当焊接铝薄件时，可选低频、平均电流大，焊
接中厚铝件选择中频（在机内线路板上调整）。此时熔深随频率的增加而加深。
2. 脉冲波形可选择混合性电弧，电弧柔和、无飞溅、气态稳定，阴极雾化效果好。
3. 一元化选择模式下，细调电弧电压，使熔滴射流稳定，成形美观。
4. 根据母材厚度，坡口型式、焊接位置正确地选择焊丝直径、焊丝伸出长度，焊丝位置、焊接速度、
氩气流量（一般 20—25L/min）。这些工艺参数对焊接工艺过程、焊缝成形和焊接接头质量都有至
关重要的影响。
5. 脉冲熔化机氩弧焊机 500AG，焊接不锈钢、铜合金机碳钢、低合金钢的性能更加优越，因需要调
节的工艺参数较多，对操作者的技术水平要求较高。
浙公网安备 33021202002483