一种焊接合金铸铝部件的方法及所用的焊条 本发明涉及一种焊接合金铸铝部件的方法适用于铝硅、铝铜、铝镁及铝锌等合金铸铝部件的焊接，属于焊接技术领域。
在现有的技术中，铝及铝合金主要焊接有三种方法即：氩弧焊、电弧焊及氧、乙炔气焊。氩弧焊和电弧焊焊接厚度有限、设备投资高，操作时需要焊粉作助焊剂，或使用涂有药皮的铝合金焊条，焊接时产生飘浮、飞溅、气孔及夹渣。焊条和母体不能很好的熔合。氧、乙炔焊法虽然具有投资少、操作简单等优点，但目前主要使用的焊丝、焊条在焊接时需要焊粉作助焊剂，只能焊接薄的部件，焊后易出现裂纹、气孔，且不能焊接强度、密封、耐压、耐冲击等要求较高的铝合金部件。在中国专利文献公开的“铸铝氧焊焊条”(CN1091344A)中，首次公开了一种铸铝氧焊焊条，其主要组份是由硅(8-13％)、铁(0.4-0.7％)、铜(1-1.5％)、锰(0.02-0.05％)、镁(0.5-1.5％)、镍(0.7-0.9％)、铝(83-88％)等组成，并通过高温熔化后浇铸而组成的。上述铸铝氧焊焊条起到了焊接铸铝部件且焊条无须助焊剂和焊粉的作用，但是在日常遇到的焊接部件中，尤以硅铝合金最多，其次为铝铜及铝镁合金，对于硅铝合金部件来说，上述铸铝氧焊焊条存在以下缺点：①锰的含量低，并含有铁元素，使焊条质量低劣；焊条中含有0.4-0.7％左右的铁元素，铁元素不是有意加入的，而是来自铸铝生产过程中的炉料和熔炉、工具等，在铝硅合金中，铁以β.Fe相出现，β.Fe相硬而脆，以粗大地针叶状穿过α(A1)晶粒，大大地削弱了基体，降低了合金机械性能，尤其是延伸率和冲击性，并使合金的抗蚀性能降低。上述铸铝氧焊焊条中锰的含量只有0.02-0.05％，远远不能消除铁的含量0.4-0.7％对基体的有害作用，正确的比例应为：Mn∶Fe＝(0.67～0.83)∶1时效果最好；②镁、铜含量高，在上述铸铝焊条的组份中，镁0.5-1.5％、铜1-1.5％，焊接后焊缝中铜、镁含量过高时，塑性与韧性与母体成份相差过大，易从焊缝处断裂，用这种焊条焊接硅铝合金铸件就会经常发生质量问题；③以上述一种铸铝氧焊焊条，去焊接不同组份的母材，是以“一种药治各种病”的不良配方。事实上合金铝铸件中有硅铝合金、铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金等不同合金类型，所用的焊条是应当有分别的。在铝镁、铝锌、铝铜合金的焊条中是不应专门加入硅的组份的。
本发明的目的是针对上述存在问题，研制一种可焊接不同合金类型铸铝部件的方法及它们所用的焊条。
本发明的方案如下：由于铸铝合金部件有铝硅合金、铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金之分，因此用同一配方的焊条焊不同种类合金铸件是不对的。本发明提出，铸铝合金种类不同，焊条配方不同。焊条应当和被焊母材的材料尽可能的接近，因此本发明提出适应上述母材的四种配方的焊条。在接到焊件时应快速识别断裂机件的合金类别，然后选择相应的焊条。在本发明提出的适应于铝硅、铝镁、铝铜、铝锌，配方中不特意加铁元素也不含有镍元素。
本发明的四种配方是：
a.适用于铝硅合金铸件的组份为：
硅 7-13％
铝 85-91.5％
镁 0.3-1.0％
铜 0.05-0.5％
锰 0.2-0.5％
锌 0
b.适用于铝镁合金铸件的组份为：
硅 0
铝 88.3-95.6％
镁 4.5-10％
铜 0.8-1.3％
锰 0.1-0.4％
锌 0
c.适用于铝铜合金铸件的组份为：
硅 0
镁 0
铝 89-94.4％
铜 5-10％
锰 0.6-1.0％
锌 0
d.适用于铝锌合金铸件的组份为：
硅 0.1-0.8％
铝 84.2-91.9％
锌 5-10％
镁 3-5％
铜 0
锰 0
制造时，将各组份在750℃±1140℃温度下熔化，入模具浇铸成型。外表没有药皮，焊接时也不用加焊粉和熔剂。
本发明提出的焊接方法和所用的焊条，焊接时不用任何焊粉、熔剂，直接施焊。可焊接任意厚度的铸铝机件。焊接时无飞溅漂浮现象。改变了目前氧、乙炔气焊铸铝处于以“一种药治各种病”的不合理状态。在适用于硅铝合金的焊条中，加大了硅的含量使其在7-13％的范围；在适用于铝镁合金的焊条中完全不含有硅的组份，镁的含量加大为4.5-10％；在适用于铝铜合金的焊条中，不特意加入硅、镁的组份，铜的含量加大为5-10％，锰也适量加大；在适用铝锌合金的配方中，铜、锌的含量都较高，尤其是锌为5-10％，而其它合金焊条却不加锌。焊条的不同组份的目的，正是为了因材施焊。在铝硅、铝镁、铝铜合金焊条中锰的比例大大提高，这是因为在铸造焊条时不可避免地混入了有害的铁元素，加入锰的目的是使粗大的β.Fe相变成新的多元化的Al-Si-Mn-Fe相呈杆状或团状，从而消除了铁对基体的有害作用。铜、镁的含量适中，使焊缝的韧性、塑性、强度都显著提高。经十多年来焊接修复数千件铸铝机件的结果表明，焊缝平整光滑、牢固耐用，其焊接质量达到和超过母材的强度和性能。抗拉强度达150MPa，各项指标符合国家标准。
下面通过实施例对本发明予以说明：
实施例1(硅铝合金铸件的判别及所用的焊条)：
识别铸件是否是铝硅合金的方法，颜色发青、发暗、断裂中有一定塑性，断口组织细，当用焊炬熔化后，铝液流动性好，铝液有黑色斑点，使用如下组份的焊条：
铝 87.96％-0.6
镁 0.4％
铜 0.2％
硅 11.1％
锰 0.34％
制造时依铝硅合金熔炼工艺，按比将各组份加热到750±30℃，入模具浇铸而成。
实施例2(铝镁合金铸件的判别及所用的焊条)：
铝镁合金铸件颜色发白、塑性差，断口组织较粗。当用焊炬熔化后，有白花飞出，发出白色亮光，并冒白烟。所用焊条的最佳组份为：
铝 90.45％-0.6
铜 1.05％
镁 8.2％
锰 0.3％
制造时依铝镁合金熔炼工艺加热至770±20℃入模具浇铸。
实施例3(铝铜合金铸件的判别及所用的焊条)：
铝铜合金铸件断口组织较细，塑性差，用焊炬熔化时，流动性差，焊炬离开后表面泛黄色。所用焊条的最佳组份为：
铝 91.7％-0.6
铜 7.6％
锰 0.7％
制造时依铝铜合金工艺熔炼至1120±20℃熔化浇铸。
实施例4(铝锌合金铸件的识别及所用的焊条)：
铝锌合金铸件用焊炬熔化后气孔多，并冒出黑烟，焊炬移开后，表面有黑痕。所用焊条的最佳组份为：
铝 87.6％-0.6
锌 7.6％
镁 0.6％
铜 4.2％
制造时依铝锌合金工艺加热到700±20℃熔化后浇铸。