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铝及
铝合金材料
密度低，
强度高，热
电导率高，耐
腐蚀能力强，具有良好的物理特性和
力学性能，因而广泛应用于工业产品的
焊接结构上。长期以来，由于焊接方法及焊接工艺参数的选取不当，造成铝
合金零件焊接后因
应力过于集中产生严重
变形，或因为焊缝气孔、夹渣、未焊透等缺陷，导致焊缝金属
裂纹或材质疏松，严重影响了产品质量及性能。
1 铝合金材料特点
铝是银白色的
轻金属，具有良好的
塑性、较高的
导电性和
导热性，同时还具有
抗氧化和抗腐蚀的能力。铝极易
氧化产生三氧化二铝
薄膜，在焊缝中容易产生夹杂物，从而破坏金属的连续性和
均匀性，降低其
机械性能和
耐腐蚀性能。常见铝合金母材和
焊丝的化学成分及机械性能见表1。
2 铝合金材料的焊接难点
（1）极易氧化。在空气中，铝容易同氧化合，生成致密的三氧化二铝薄膜（厚度约0．1－0．2μm），
熔点高（约2050℃），远远超过铝及铝合金的熔点（约600℃左右）。
氧化铝的密度3．95－4．10g/cm3，约为铝的1．4倍，氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时，它阻碍基本金属的熔合，极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷，引起焊缝性能下降。
（2）易产生气孔。铝和
铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢，由于液态铝可溶解大量的氢，而固态铝几乎不溶解氢，因此当熔池温度快速
冷却与凝固时，氢来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免，氢的来源很多，有电弧焊气氛中的氢，
铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。实践证明，即使氩气按GB/T4842标准要求，纯度达到99．99% 以上，但当水分含量达到20ppm时，也会出现大量的致密气孔，当空气
相对湿度超过80%时，焊缝就会明显出现气孔。
（3）焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的
线膨胀系数和结晶
收缩率约比钢大两倍，易产生较大的焊接变形的
内应力，对
刚性较大的结构将促使
热裂纹的产生。
（4）铝的
导热系数大（
纯铝0．538卡/Cm．s．℃）。约为钢的4倍，因此，焊接铝和铝合金时，比焊钢要消耗更多的热量。
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