【摘 要】本文对5083铝合金与6N01铝合金的焊接性进行了分析，并结合MIG焊接方法，制定了5083与6N01铝合金的焊接工艺。为了解决5083与6N01铝合金焊接中容易出现气孔等焊接的缺陷，采用了MIG方法配合相应铝合金焊丝进行焊接，获得了质量较好的焊缝接头。
【关键词】5083；6N01；铝合金；焊接；MIG
铝合金是现今工业生产中应用最为普遍的一种有色金属材料，其本身具有重量轻、抗低温、耐腐蚀、无磁性、弹性小等独特性能，凭借这些优良的性能，使得它在汽车、船舶、航空、航天等工业中得到广泛的应用。防锈铝合金6N01与5083（LF4）是AL-MG系列的铝合金，在对抗腐蚀性能、焊接性能以及材料强度要求较高的产品中，这两种铝合金凭借优良的抗蚀性能，被广泛采用，成为高速动车组车体制造材料的首选，但由于铝合金的热传导率高、可焊性差，而成为制造中的困难，且不同合金元素比例的铝合金材料所需的焊接参数相差较大。本文根据公司生产实践简单分析介绍了两种材料的焊接参数选用以及缺陷控制。
1 实验材料与方法
表1 铝合金板材的力学性能
牌号 5083 6N01
抗拉强度/（N・mm2） ≥305 ≥286
断后伸长率（%） ≥12 ≥10
采用福尼斯（FRONIUS）TPS4000型全数字化脉冲焊机进行焊接，99.99%纯氩气体进行保护。焊接前使用清洗剂试板焊接区进行清理，用0.25mm的钢丝刷祛除氧化膜，露出金属亮色。焊接参数见表2。
表2 焊接参数
焊丝直径/mm 焊接电流/A 焊接电压/V 焊接速度/（m・min1） 气体流量/（L・min1）
2 实验结果及注意事项
进行裂纹实验之后，20对试板都没有裂纹，对接接头试板经过X射线拍片检查都达到了一级、二级。焊接接头力学性能实验结果显示，接头强度低于母材的强度，式样都断裂在焊缝热影响区。说明，铝合金的力学性能在电弧热作用下发生改变，焊缝热影响区软化。5083铝合金焊接后接头强度软化程度低。而6N01铝合金焊后接头强度只有原料的70%左右，软化严重，所以HAZ是接头的薄弱点。要加强在需要保证设计强度的部位的重视。
需要注意的是，气孔是MIG焊接最易出现的缺陷。电弧气氛和铝材、焊丝表面都含有水分，它为焊接接头气孔的产生提供了氢。焊接时空气湿度要保持在70%以下，氩气水分要小于或等于20ppm。这样才能保证焊缝不会出现大量的气孔，X射线拍片检查的合格。此外，与黑色金属比较，铝合金特点不同，难度较大，所以对焊工的操作方法、焊接机巧等要求较高。
3 5083与6N01铝合金焊接实验分析
给焊接造成直接困难的是铝合金表面的氧化膜AL2O3，这是由铝这一材料本身与氧气有非常强的亲和力导致的。铝与氧接触之后在铝的表面形成一层很薄但密度很大的氧化膜AL2O3，氧化膜不导电，致使电弧燃烧受影响。如果氧化膜很厚，那么铝的融合将很困难。铝的熔点大大低于氧化膜的熔点，密度也远低于氧化膜，二者的这一差别，在焊接过程中容易造成不融合及存在夹渣。除此之外，弧柱气氛中存在水分，母材和焊丝表面的氧化膜中吸附水和结晶水少量存在，为气孔产生提供了氢。
4 5083与6N01铝合金焊接工艺
4.1 焊接材料的选择
在焊丝的选择上，除了首先考虑其良好的焊接性能，对于对接接头的塑性和抗拉强度也有较高的要求。焊丝的选用要按照四项原则，以达到选用的焊接接头的耐腐蚀性能接近母材的水平的目的。原则之一是铝合金焊丝的化学成分与母材要相近或相应。原则之二是铝合金焊丝中的耐腐蚀元素（Mg，Mn，Si等）的含量不能比母材低。原则之三是按照耐蚀性高、强度高的母材选择焊丝进行异种铝的焊接。原则之四是像热处理强化铝合金这种高强度但对腐蚀性无要求的铝合金，采用强度接近母材的异种成分的焊丝。根绝铝合金的力学性能和化学成分，选用5356焊丝作为MIG的焊丝是合适的。
4.2 焊接工艺
焊接工艺采用MIG焊接法，在选好焊接材料后，要对材料进行检查，包括对焊丝、坡口、垫板的表面用化学清洗剂进行脱油处理，祛除氧化膜。焊丝要在清洗后放入烘干箱烘干，方便随时取用。坡口需机械法加工，可用电动铣刀和电动磨头现场加工，达到坡口表层平整光滑。对于接头的组对，要通过在工件焊接区背面家永久性垫板的方式防止焊缝塌陷。垫板与焊缝区要紧贴。
5 结语
而在6N01与5083铝合金的焊接中，最容易出现的就是气孔问题，这大大影响了焊接的品质。这要求我们对着两种铝材的焊接工艺要不断完善，提高焊接品的质量。5083和6N01铝合金焊接，焊前要注意去除工件表面的氧化膜，要保持焊丝等的干燥，防止出现气孔。铝合金焊接的热输入向母材流失严重，需要采用高度集中的热源，焊丝的化学成分要与母材相近。
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