铝焊条可根据合金成分、用途、焊接工艺等进行分类,以下是常见的分类方式及典型类型:
一、按合金成分分类(最常用分类方式)
1. 纯铝焊条
成分特点:铝含量≥99%,杂质(如 Fe、Si)含量低,焊缝塑性好但强度较低。
典型型号:
恒行2ER1100(AWS 标准):Al≥99.0%,含少量 Si(0.05~0.20%),提高流动性。
恒行2L109(国标):纯铝焊条,用于气焊或电弧焊。
恒行2用途:焊接纯铝(如 1060、1070 铝合金)或表面堆焊,适用于非承力件(如铝容器、管道)。
2. 铝硅(Al-Si)焊条
成分特点:硅含量 4.5%~13%,熔点低(577~580℃),流动性好,抗热裂性强,但焊缝塑性略低。
典型型号:
恒行2ER4043:Si 4.5%~6.0%,最常用铝硅焊条,适配 6061、6063、3003 等铝合金。
ER4047:Si 11.0%~13.0%,硅含量更高,用于铸造铝合金(如 A356)补焊或需高流动性的场景。
L209(国标):对应 ER4043,用于氩弧焊或气焊。
用途:焊接铝硅合金、铸铝及部分铝镁合金(如 5XXX 系),广泛用于汽车零部件、散热器等。
3. 铝镁(Al-Mg)焊条
成分特点:镁含量 4%~6%,强度高、耐蚀性好,焊缝表面美观,焊接时需严格控制氢含量(易产生气孔)。
典型型号:
ER5356:Mg 4.5%~5.5%,含少量 Cr(0.05~0.20%)细化晶粒,适配 5052、5A06、5454 等铝镁合金。
ER5183:Mg 4.0%~4.9%,含 Mn(0.5%~1.0%),强度更高,用于船舶、压力容器等高强度焊接。
L309(国标):对应 ER5356,用于氩弧焊。
恒行2用途:焊接 5XXX 系铝镁合金(如航空结构件、海洋工程、压力容器)。
恒行24. 铝铜(Al-Cu)焊条
恒行2成分特点:铜含量 3%~10%,可通过热处理强化,高温性能好,但耐蚀性较差,焊接易产生热裂纹。
典型型号:
ER2319:Cu 5.8%~6.8%,含 Mn(0.2%~0.4%)、Zr(0.10%~0.25%),适配 2219、2014 等硬铝合金。
ER2219:类似 ER2319,用于航天工业中耐高温部件(如火箭燃料箱)。
用途:焊接 2XXX 系铝铜合金(如航空发动机零件、航天器结构件)。
5. 铝锰(Al-Mn)焊条
成分特点:锰含量 1%~1.5%,强度高于纯铝,耐蚀性好,焊接工艺性优良。
典型型号:
ER3003:Mn 1.0%~1.5%,适配 3003、3105 等铝锰合金。
用途:焊接 3XXX 系铝锰合金(如厨具、建筑装饰材料)。
6. 铝锌(Al-Zn)焊条
成分特点:锌含量 5%~8%,可通过时效强化,强度高(接近钢),但耐蚀性较差,需配合热处理。
典型型号:
ER5556:Mg 5.0%~6.0%,含 Zn 0.25%~0.8%,适配 7XXX 系铝合金(如 7075)。
恒行2用途:焊接高强度铝锌镁合金(如航空承重结构件),较少单独使用,常配合其他工艺。
二、按焊接工艺分类
恒行21. 氩弧焊焊条(焊丝)
特点:无药皮,需配合氩气保护,焊缝纯净、质量高,是铝焊接的主流工艺。
恒行2型号:如 ER1100、ER4043、ER5356 等(均为氩弧焊专用焊丝)。
应用:几乎适用于所有铝及铝合金焊接,尤其适合重要结构件。
2. 焊条电弧焊焊条(药皮焊条)
特点:药皮含氟化物(如 NaF、LiF)或氯化物,用于破除氧化膜,但熔渣难清理,焊缝质量较低。
典型型号:
恒行2E4043:药皮型铝硅焊条,用于交流电弧焊。
E5356:药皮型铝镁焊条,用于直流反接焊接。
应用:仅用于非关键部位或无氩弧焊设备的场景(逐渐被淘汰)。
3. 气焊焊条
特点:配合氧乙炔火焰焊接,需使用焊剂(如 CJ401)破除氧化膜,适合薄板或维修焊接。
恒行2型号:如 L109、L209 等(与氩弧焊焊丝成分相似,但尺寸较细)。
应用:小型铝制品修补、非承力件焊接。
三、按用途与性能分类
1. 结构钢用铝焊条
用于承力结构焊接,如 ER5356(铝镁合金)、ER2319(铝铜合金),需满足高强度、高韧性要求。
2. 耐蚀铝焊条
强调耐腐蚀性,如 ER1100(纯铝)、ER5183(高镁铝镁合金),用于化工设备、海洋工程。
3. 耐磨铝焊条
恒行2含耐磨合金(如 Si、Ni),如 ER4047(高硅铝硅合金),用于铝铸件磨损部位堆焊。
4. 高温铝焊条
用于耐高温场景,如 ER2319(铝铜合金),可在 200~300℃下长期工作,用于航空发动机部件。
四、按国标与国际标准分类
分类体系 常见型号举例 对应关系
恒行2国标(GB) L109(纯铝)、L209(铝硅) L 开头,后两位数字代表类型
AWS(美国) ER1100、ER4043、ER5356 ER 表示焊丝,数字对应合金系列
ISO(国际) SAl 1100、SAl 4043 SAl 表示铝焊丝,数字对应 AWS 型号
五、选择铝焊条的关键原则
母材匹配:
纯铝→纯铝焊条(ER1100);
6061(Al-Mg-Si)→铝硅焊条(ER4043)或铝镁焊条(ER5356,需确认是否含 Si);
恒行25052(Al-Mg)→铝镁焊条(ER5356)。
焊接工艺:优先选用氩弧焊焊丝(如 ER 系列),其次考虑焊条电弧焊或气焊。
恒行2性能需求:高强度→铝镁 / 铝铜焊条;耐蚀→纯铝 / 铝镁焊条;抗裂→铝硅焊条(低熔点、流动性好)。
总结
铝焊条的分类以合金成分为核心,不同类型对应特定的母材和应用场景。实际应用中,需结合母材牌号、焊接工艺(如氩弧焊 / 电弧焊)、力学性能(强度、耐蚀性)等综合选择,必要时通过焊接工艺评定确保焊缝质量。
铝焊条是用于焊接铝及铝合金的专用焊条,其特性与铝及铝合金的物理化学性质密切相关,同时也受到焊条类型、成分和焊接工艺的影响。以下从物理特性、化学特性、工艺特性、应用特性等方面详细介绍铝焊条的主要特性:
一、物理特性
熔点低
铝的熔点约为 660℃,铝焊条的熔点通常略低于母材(纯铝或铝合金),一般在 580~650℃ 之间,以便在焊接时能快速熔化并与母材形成良好的冶金结合。
恒行2对比:钢焊条熔点普遍在 1400℃以上,因此铝焊条焊接需采用较低的热源温度,避免母材过热烧穿。
密度小
铝的密度约为 2.7g/cm³,铝焊条密度与之接近,焊接后焊缝重量轻,适用于对结构重量敏感的场景(如航空、汽车制造)。
热导率高
铝的热导率是钢的 3~4 倍,焊接时热量散失快,需采用能量集中的热源(如氩弧焊)或预热措施,确保焊缝熔合良好。
线膨胀系数大
铝的线膨胀系数约为 23×10⁻⁶/℃(钢约为 11×10⁻⁶/℃),焊接时易产生较大的焊接应力和变形,需合理设计坡口和焊接顺序。
二、化学特性
易氧化
铝在空气中极易生成一层致密的 Al₂O₃氧化膜(厚度约 0.1μm,熔点高达 2050℃),焊接时若未彻底清除,会导致焊缝夹渣、未熔合等缺陷。
解决措施:焊前需对母材和焊条进行机械打磨或化学清洗(如用 NaOH 溶液),焊接过程中采用惰性气体(如氩气)保护熔池,防止二次氧化。
易形成气孔
铝液易吸收氢气(高温下溶解度显著增加),冷却时氢气析出形成气孔。
预防方法:控制焊接环境湿度,焊条需干燥存放(避免吸潮),采用直流反接或交流电源焊接(交流电弧的 “阴极破碎” 作用可破坏氧化膜,减少气孔)。
合金元素易烧损
恒行2部分铝焊条含易挥发元素(如 Mg、Zn),焊接时高温会导致合金元素烧损,影响焊缝性能。
恒行2应对策略:选用含合金元素略高于母材的焊条,补偿烧损,如焊接 6061 铝合金(含 Mg、Si)时,可选用 ER5356 焊条(含 Mg 5.0~5.8%)。
三、工艺特性
焊接方法适用性
铝焊条主要用于 气焊、焊条电弧焊(SMAW)、氩弧焊(GTAW/GMAW) 等工艺,其中氩弧焊因保护效果好、焊缝质量高,应用最广泛。
注意:焊条电弧焊(使用药皮焊条)时,药皮需含氟化物(如 NaF、LiF)以破除氧化膜,但熔渣清理困难,目前逐渐被氩弧焊替代。
极性选择
恒行2直流反接(DCEP)或交流电源:直流反接时,电弧对母材有 “阴极破碎” 作用,可有效去除氧化膜;交流电源兼具阴极破碎和工件加热效率高的优点,是铝焊接的首选。
焊接速度与热输入
恒行2需采用 较快的焊接速度 和 适当的热输入,避免晶粒粗大和热裂纹。例如,焊接薄板(<3mm)时,可采用快速直线运条;厚板需分层焊,层间温度控制在 100℃以下。
四、应用特性
焊缝性能匹配
恒行2铝焊条分为纯铝(如 ER1100)、铝硅(ER4043、ER4047)、铝镁(ER5356、ER5183)、铝铜(ER2319)等类型,需根据母材合金系列选择匹配的焊条,确保焊缝强度、耐腐蚀性与母材一致。
示例:
纯铝(1060)焊接选 ER1100;
铝硅合金(如 3003、6061)选 ER4043(含 Si 5%);
铝镁合金(5052、5A06)选 ER5356(含 Mg 5%)。
耐腐蚀性
铝焊缝表面可生成致密氧化膜,耐大气腐蚀能力强,但在酸、碱等介质中需通过合金设计(如增加 Mg、Cu 含量)或表面处理(如阳极氧化)提高耐蚀性。
应用领域
恒行2广泛用于 航空航天(如铝合金结构件)、汽车制造(发动机部件、车身框架)、化工容器(耐蚀设备)、建筑装饰(铝门窗、幕墙) 等领域。
五、常见类型及典型用途
恒行2焊条类型 典型型号 主要成分 熔点(℃) 特性与用途
纯铝焊条 ER1100 Al≥99.0% 640~650 用于纯铝焊接,焊缝塑性好,强度较低,适用于非承力件
铝硅焊条 ER4043 Si 4.5~6.0% 577~643 流动性好,抗热裂性强,用于 6061、3003 等铝合金
恒行2ER4047 Si 11.0~13.0% 560~580 硅含量更高,适用于铸造铝合金补焊
铝镁焊条 ER5356 Mg 4.5~5.5% 638~652 强度高,耐蚀性好,用于 5052、5A06 等铝镁合金
恒行2铝铜焊条 ER2319 Cu 5.8~6.8% 635~643 用于 2XXX 系铝合金(如 2219)焊接,高温性能好
六、使用注意事项
焊前准备
彻底清除母材和焊条表面的油污、氧化膜(可用砂纸打磨或丙酮清洗)。
恒行2坡口角度宜大(通常≥60°),以保证熔透。
焊接环境
风速 > 2m/s 时需采取防风措施,避免氩气保护失效;湿度 > 80% 时需烘干母材和焊条。
焊后处理
恒行2焊后及时清理焊缝表面熔渣(铝硅焊条焊缝可用 10% 硝酸溶液清洗),避免腐蚀。
恒行2重要结构件需进行焊后热处理(如退火消除应力)。
总结
恒行2铝焊条的核心特性可概括为:低熔点、易氧化、热导高、怕气孔,其焊接工艺需围绕 “去氧化膜、防氢气、控热输” 展开。选择合适的焊条类型和焊接参数,可获得性能优异的铝焊缝,满足轻量化、耐腐蚀等工程需求。