5083铝板介绍：

5083是AL-Mg系防锈铝中的典型合金、其特点是优良的焊接性能和良好的抗蚀性能。加工性能、低温性能合理的相结合。

5083焊接性

5083合金焊接性能良好、可采用各种焊接方法焊接、焊接处强度可与退火态的基体强度相等。同时具有很好的延己性、冷成形性、且耐蚀可靠、随着温度的降低、基体金属和焊接接头的抗拉强度、屈服强度、延伸率均随之升高、低温韧性十分良好。

5083抗腐蚀性

5083合金的各种状态都有良好的抗腐蚀性、对大气、淡水、海水、酒精、汽柴油、有机酸、浓硝酸、各种食品均有良好的抗腐蚀能力。但5083合金容易发生应力腐蚀开裂现象（scc）、为避免发生应力腐蚀开裂、5083合金工作温度以不超过65C为宜。

5083铝合金化学成分：

铝Al：余量

硅Si：≤0.40

铜Cu：≤0.10

镁Mg：4.0～4.9

锌Zn：≤0.25

锰Mn：0.40～1.0

钛Ti：≤0.15

铬Cr：0.05～0.25

铁Fe：0.000～0.400

注：单个:≤0.05；合计:≤0.15

5083铝合金力学性能：

抗拉强度σb(MPa)：≥270

条件屈服强度σ0.2(MPa)：≥110

伸长率δ10(%)：≥20

伸长率δ5(%)：≥12

注：管材室温纵向力学性能试样尺寸：所有壁厚

5083铝合金用途：

5083铝合金的主要合金元素为镁、具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性、中等强度、用于制造飞机油箱、油管、以及交通车辆、船舶的钣金件、仪表、街灯支架与铆钉、五金制品、电器外壳等。

5083铝合金焊接性分析如下：

1）5083铝合金属于AL-Mg系列合金、根据5083铝合金的化学成分（表1）分析可知：5083铝合金含Mg和Mn元素较高、其抗脆性、抗蚀性、可焊性较好。由于Mn元素的含量较多、可以提高铝合金的力学性能、又不使合金抗腐蚀下降、同时提高了5083铝合金的焊接性。同时加入Mn元素能使含Mg元素相分布均匀、提高强度、抗蚀性。

2）由于铝合金的化学活泼性很强、表面易形成氧化膜、且多属于难熔物质。焊接时易产生夹渣等缺陷。

3）铝合金热导率大（约为钢的4倍）、加之其热导率较大、焊接时容易造成未熔合现象。

4）由于铝合金的热膨胀系数约为钢的2倍、相反其弹性模量却只有钢的1/3、焊件易产生较大的热应力、导致变形及裂纹。

5）气孔是焊接5083铝合金过程中常见的缺陷。而氢是铝合金焊接时产生气孔的主要原因。焊接时、氢的来源有两个方面：一是弧柱气氛中的水分；二是焊丝及母材表面氧化膜吸附的水分。为此、焊接铝镁合金时、焊前必须仔细清除坡口附近的氧化膜、保持焊丝及母材干燥。

5083铝合金焊接工艺分析：

1）焊接方法

目前、国内铝合金所用焊接方法主要有MIG焊及TIG焊。由于MIG焊采用惰性气体Ar或He作为保护气、保护效果好、几乎所有的金属材料都可以焊接、因此应用范围广。MIG焊采用焊丝作电极、与TIG焊相比、可采用大的电流密度焊接、母材熔深大、焊接铝及其合金时生产效率高、故广泛应用于现代化企业的铝合金焊接。本文选用MIG焊方法进行焊接实验分析。

2）焊接材料

铝合金焊丝的选用除考虑良好的焊接工艺性能外、按具体要求应使对接接头的抗拉强度、塑性达到规定要求、焊接接头的耐蚀性还应达到或接近母材的水平。因而焊丝的选用主要按照下列原则：

a）铝合金焊丝的化学成分一般与母材相应或相近。

b）铝合金焊丝中的耐蚀元素（镁、锰、硅等）的含量一般不低于母材。

c）异种铝材焊接时应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝。

d）不要求耐蚀性的高强度铝合金（热处理强化铝合金）可采用异种成分的焊丝、（注意强度可能低于母材）。

根据以上原则及铝合金化学成分力学性能、选用5183焊丝作为MIG的焊丝。焊丝具体化学成分见表3。

3）焊前清理：

焊前应严格清除工件焊口及焊丝表面的氧化膜和油污、清除质量直接影响焊接工艺与接头质量、如焊缝气孔产生的倾向和力学性能等。常采用化学清洗和机械清理两种方法。

4）焊接工艺参数：

本文采用6mm板厚5083铝合金对接焊、焊接接头形式如图1所示

5）焊接气孔的防止措施：

焊接5083铝合金过程中常见的缺陷是气孔。气孔主要是由氢引起的.而氢的来源很多、主要有电弧气氛中的氢、铝板、焊丝表面吸附空气中的水分等。因而在焊接5083铝合金时、焊前必须仔细地清除坡口附近的氧化膜、保持焊丝及母材干燥、从而减少氢的来源、达到防止气孔的目的。

结论：

由于5083铝合金在焊接过程中容易出现气孔的焊接缺陷、制定了合理的焊接工艺包括、焊接材料、工艺参数、焊前清理等。结果表明、合理的焊接工艺参数可以有效控制焊缝焊接气孔的产生。