碳钢与铝及铝合金的TIG焊接组合

低碳钢（Q235）与工业纯铝（1050A/L3）组合的TIG焊，在本书第1章1.2节的“钢与铝异种金属组合的典型TIG焊工艺”中已做了详细的分析及讨论。其工艺要点应注意事项如下：

（1）中间过渡层 钢件表面镀上锌层，采用电镀法或浸渍镀锌，最原始的方法是用电烙铁在钢表面钎焊上一层锌，锌层厚度为30～40μm，越厚越好，有资料报道厚度可达100μm。也可以镀银，但银较贵重，成本高，在能够满足一般要求条件下，采用镀锌法较适宜。如果是不锈钢与铝的焊接，镀银是值得的。

如果钢侧为奥氏体不锈钢，除可以镀银外，还可以镀铝。但低碳钢与低合金钢不宜镀铝，因为镀铝过程中产生金属间化合物时会排挤出碳，从而形成增碳层，会严重降低焊接接头的强度。(www.xing528.com)

（2）填充金属 常用工业纯铝、防锈铝的选用参见表3-7。当Q235低碳钢与工业纯铝1070A、1060、1050A（L1、L2、L3）组合时，采用纯铝焊丝，焊丝等级可与基本工业纯铝相同或高一个等级，焊丝直径为ϕ2～ϕ3mm。当Q235碳钢与防锈铝5A03、5A05、5A06（LF3、LF5、LF6）组合时，采用工业纯铝焊丝（如SAl-3），不允许采用铝镁合金焊丝（SAlMg-1～SAlMg-5），因为Mg不溶于Fe，而且Mg还会强烈地促进Fe-Al金属间化合物的增长，会使焊接接头强度降低。若采用含少量Si的纯铝焊丝，可以较稳定地形成优质焊接接头，其抗拉强度和疲劳强度都可以达到与母材相当的水平。其密封性和在海水中或空气中的耐蚀性也比较好。含少量Si的填充金属是Ni-Zn-Si系的铝合金（非标准焊丝），Ni和Zn对于钢和铝及铝合金都有极好的互溶性，Si是熔融铝焊缝极好的镇静剂元素。但是这种填充金属的基体（金属）仍然是Al，该合金的熔点仍然在660℃的数量级，与Q235低碳钢的熔点仍然相差800～1000℃。所以，Q235低碳钢仍然需要镀上较厚的镀层（40～100μm）才能有较好的焊接效果。除非在Q235碳的焊接区渗铝，注意这里说的是渗铝，而不是镀铝。镀铝具有钎接特征，渗铝是一种表面合金化工艺。渗铝的Q235低碳钢与防锈铝5A06（LF6）的TIG焊，已经相当于同类异种金属的熔焊，具有良好的焊接性。

（3）焊接参数 TIG焊的焊接电流可根据板厚在100～200A范围内选择，钨极直径为ϕ2～ϕ5mm，钨极电弧垂直指向铝侧。焊丝贴在镀锌层，使熔化的铝金属液流向镀层使之熔化。熟练焊工在TIG焊时有很多技巧与经验进行调整电弧及填充金属（焊丝），电弧沿铝侧移动，焊丝沿钢侧移动。其原则是不要尽早使镀层燃烧失去作用，焊接速度越快越好，以不出现缺陷为限。一般情况下，铝侧为工业纯铝时，焊接接头强度可达到80～100MPa。