我公司制作的A—200、A—300、A—400铝材焊接件，是首次进行有色金属结构件焊接，材料牌号5083。如附图所示，A—200尺寸为8 450mm×1 980mm ×70mm，重1 500kg，平板型结构；A—300尺寸为9 000mm×2 490mm×500mm，重1 235kg，锥体型板材结构件；A—200尺寸为9 000mm×2 490mm ×272mm，重375kg，矩形管结构件。
5083属于Al-Mg系合金，耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度，是应用最广的一种防锈铝。
结合材料的焊接性以及工件结构简单，但极易扭曲变形并有尺寸收缩的特点，对此次焊接铝合金结构件的总体技术要求：
①看清图样要求及相关尺寸，落料时各加工面留焊后加工余量，并留1‰的收缩量。
②根据工件特点，全面考虑制作工艺和操作过程，把握制作关键要点并确定关键控制点，在冷作装配前进行零件矫正，装配平台确保平整度，保证各档尺寸。
③为了更好的控制焊接变形，采用间断焊、正反面交替焊；并且采用较小的焊接参数，达到减小收缩量的目的。
1. 焊接工艺设计
（1）材料准备
由于焊接件所需材料长度较大，又属单件非标制作，所以制作材料采用拼接方式。
A—200中35mm×1 950mm×8 450mm的底板由两块35mm×975mm×4 500mm和两块35mm×975mm×3 950mm的铝板拼接而成，先拼焊8 450mm尺寸方向，再拼焊1 950mm尺寸方向，拼接处开不对称的双U形坡口，坡口角度为30°，钝边为3~5mm，坡口采用机床加工，长度和宽度方向对接焊缝留3~5mm的焊接收缩量，全熔透焊接；厚度为40mm的密封槽板材40mm×63mm×8 160mm与40mm×63mm×1 780mm尺寸的拼接，横截面开V形坡口，坡口角度为40°，钝边为10mm；底平面开V形坡口，坡口角度为40°，钝边为6mm。6块28mm×100mm×150mm方法兰焊前加工外形尺寸；8块f40mm×70mm圆法兰焊前加工至成品尺寸，9块f200mm×28mm圆法兰焊前加工外圆尺寸。
A—300、A—400中的板材25mm以下（包括25mm）在拼接时开双V形坡口，坡口角度为30°，钝边为2~3mm，全熔透焊接矩形方管锯切落料。
正确选择间隙、钝边、坡口角度可以防止未熔透缺陷的产生。所有材料对接必须两边同时对称焊接，从中间往两边进行焊接，正反面翻身焊接，焊好后，矫正变形，尺寸要求达到图样所需尺寸，再开冷装焊接坡口。
（2）冷作装配及焊接顺序
A—200中底板是由四块铝板拼接而成，而大平面需要焊后加工，要特别注意拼接铝板的高度差，保证加工面8~10mm的加工余量。将拼接好的40mm×63mm×8 160mm与40mm×63mm×1 780mm尺寸的密封条全部冷装点焊，保证内外框和高度尺寸，焊接好进行渗漏试验后矫正变形，然后焊接到底板上。矫正后加工平面，再将各法兰冷装焊接，保证法兰位置及焊后加工余量。
A—300将梯形框分解成长短各2件进行单片制作，所有筋板均需焊前加工，四块侧板先加工，再焊接上面板、下底板及筋板，侧板焊接矫正完成后加工R15mm圆角。然后在平台上放地样，冷装成梯形框，控制梯形的角度，同时点焊临时支撑。焊接时必须左右同时对称焊接，注意控制角变形及焊接收缩变形。
A—400先把底板焊接矫正，在平台上放样，冷装点焊所有型钢，注意底板对接焊缝与铝管冷装焊缝之间的距离及铝管焊接接头收缩量的控制。在底板上划出矩形方管框架的装配线，将矩形方管框架点焊，复测所有尺寸，对称焊接，控制变形。由于该件铝管较多，矫正较困难，要很好的控制铝管架焊接后的变形矫正及铝管与铝板焊后的变形矫正。
（3）焊接方法及焊接参数的确定
采用钨级手工氩弧焊焊接方法，直流正接 ，这样使热量产生于工件表面，熔深大，即使厚截面也不需预热，母材变形趋势较小。选择成份与母材相匹配的焊丝，焊丝型号为ER5183，焊接参数根据附表进行选择。
2. 工艺措施
因铝及铝合金的化学活性很强，表面极易形成难熔氧化膜（Al2O3熔点约为2 050℃，MgO熔点约为2 500℃），加之铝及其合金导热性强，焊接时易造成不熔合的现象。由于氧化膜密度与铝的密度接近，也易成为焊缝金属的夹杂物。同时，氧化膜（特别是有MgO存在的不很致密的氧化膜）可吸收较多水分而成为焊缝气孔的重要原因之一。此外，铝及其合金的线膨胀系数大，焊接时容易产生翘曲变形。这些都成为焊接生产中颇感困难的问题。
（1）气孔的防止措施
严格限制焊接材料的含水量，使用前干燥处理；保证氩气纯度，氩气中的含水量小于0.08%时，不易形成气孔；选择合适的气体流量，调整好钨极伸出长度，焊前认真清理，工件表面油污用丙酮或汽油擦洗，较薄的氧化膜可采用不锈钢钢丝刷清理，不能用砂纸或砂轮打磨。清理后及时焊接，正确选择焊接参数。
（2）裂纹的防止措施
加入引弧板和引出板，可以防止起弧处及收弧处产生裂纹，当电弧稳定燃烧，钨极端部被加热到一定的温度后，再将电弧移入焊接区。合理设计焊接顺序，减小焊接电流或适当增加焊接速度。
（3）未熔透及咬边缺陷的防止措施?
加强氧化膜、焊渣及油污的清理，选择操作技能较高的合适焊工。降低焊接电流与电弧长度，保持摆幅均匀。
3. 结语
在有色金属应用日益广泛的今天，其焊接技术也随之备受关注。此三件铝材结构件虽然结构简单，但焊接变形给焊接带来一定的难度，该产品的焊接成功，在细化工艺流程中为单位节约了制作费用，积累了一些有色金属焊接的经验，使我公司在焊接铝材的技术上有了一个新的突破，提高了企业的市场竞争力，具有推广意义。
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