铝合金的焊接有其特殊性，主要是因为铝合金具有高导热性、易氧化、热裂纹倾向大以及固态下无颜色变化等特点。因此，需要选择热输入集中、保护效果好并能破除氧化膜的焊接方法。

以下是铝合金最常用和最适用的焊接方法：

首选和主流方法

1. 钨极惰性气体保护焊 (GTAW / TIG焊)

这是焊接铝合金，尤其是薄板和高品质焊缝的首选方法。

• 原理：使用钨极和非熔化极，在惰性气体（通常是纯氩气或氩氦混合气）的保护下进行焊接。

• 优点：

• 焊接质量极高：焊缝美观、成型好、缺陷少。

• 保护效果好：惰性气体能有效防止铝合金氧化。

• 热量控制精确：适合薄板（0.5mm以上）和全位置焊接。

• 无需焊剂：避免了焊剂残留腐蚀的问题。

• 缺点：

• 焊接速度较慢。

• 对操作工技能要求高。

• 对工件清洁度要求极高。

• 关键点：必须使用交流电。交流电的负半周（电极为正）具有“阴极破碎”作用，可以有效地清除铝合金表面的致密氧化膜。

2. 熔化极惰性气体保护焊 (GMAW / MIG焊)

这是焊接中厚板铝合金的最主要、最高效的方法。

• 原理：使用连续送进的铝焊丝作为熔化电极，在惰性气体保护下进行焊接。

• 优点：

• 效率高：连续送丝，焊接速度快，熔敷效率高。

• 适合中厚板：是焊接3mm以上铝合金结构件的首选。

• 易于自动化：非常适合机器人焊接和自动化生产。

• 缺点：

• 设备更复杂（需要送丝系统）。

• 在焊接薄板时不如TIG焊容易控制。

• 对环境和风比较敏感。

• 关键点：

• 必须使用推拉丝或双驱动送丝机，因为铝焊丝软，普通推丝机容易堵丝。

• 通常采用脉冲MIG技术，可以更好地控制热输入，减少飞溅，改善焊缝成型，非常适合全位置焊接。

其他特种和高效方法

3. 搅拌摩擦焊 (FSW)

这是一种革命性的固态连接技术，在铝合金领域应用非常成功。

• 原理：用一个高速旋转的、特殊形状的搅拌头插入工件接缝处，通过摩擦产热和塑性变形，使材料在固态下实现连接。

• 优点：

• 无熔化：从根本上避免了气孔、热裂纹等熔化焊缺陷。

• 接头性能好：变形小，力学性能接近母材。

• 节能环保：无烟尘、弧光辐射。

• 特别适合长直焊缝和大型结构（如高铁、航天、船舶的铝合金板材）。

• 缺点：

• 焊接末尾会留下一个“匙孔”。

• 需要巨大的顶锻力，设备刚性要求高。

• 通常不适合复杂三维形状的焊缝。

4. 激光焊 (LBW) 和 激光-MIG复合焊

属于高能束流焊接，代表了先进制造的方向。

• 原理：利用高能量密度的激光束熔化金属实现焊接。激光-MIG复合焊则结合了激光和MIG电弧的优点。

• 优点：

• 能量密度极高：焊接速度极快，热影响区小，变形极小。

• 熔深大：可一次性焊透较厚的板材。

• 精度高：易于机器人集成，实现精密焊接。

• 缺点：

• 设备投资昂贵。

• 对工件装配间隙要求非常苛刻。

• 铝合金对激光反射率高，需要更高功率。

不太常用或特定领域的方法

• 电子束焊 (EBW)：在真空中进行，保护效果极好，焊缝质量极高，但设备昂贵且尺寸受限，主要用于航空航天等高端领域。

• 电阻点焊 (RSW)：主要用于铝合金薄板的搭接，在汽车工业（如车身制造）中有应用，但对电极材料和焊接参数控制要求很高。

铝合金焊接的通用关键注意事项

无论采用哪种方法，焊接铝合金都必须注意以下几点：

1. 严格的焊前清理：必须使用不锈钢丝刷或化学溶剂彻底清除待焊区域的油污和氧化膜。氧化膜是导致焊缝气孔和未熔合的主要原因。

2. 选用合适的焊丝：通常选择比母材合金成分高一等级的焊丝，以弥补焊接过程中的烧损，并调整焊缝成分，防止热裂纹。常用牌号如ER4043（通用性好）、ER5356（强度高，适合阳极氧化）。

3. 高导热性的应对：铝合金导热快，可能需要更大的热输入或预热（对于厚板）来保证熔深。

4. 背面保护：对于要求高的焊缝，背面也需要通惰性气体保护，防止根部氧化。