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焊材
焊接中的关键因素之一是根据要求选择合适的填充合金。让我们来考虑这样一种情况，焊工需要为特定的 GMAW（气体金属弧焊）焊接铝结构选择最合适的填充合金。
焊工希望得到一些帮助，来为特定的 GMAW 焊接铝结构选择最合适的填充合金。该组件用于处理用 6061-T6 制造的材料，材料厚度为 3.175-12.7 毫米（1/8 - 1/2 英寸）。焊缝设计为角焊焊缝。
特殊操作注意事项：所选的焊接填充合金应适合持续的高温应用 (121℃ [250°F])，提供良好的结构完整性和合适的送丝性特性。该组件将在焊接条件下使用，没有任何焊后热处理。
该组件的持续高温应用（高于 65.6℃ [150°F]）要求可能是主要考虑因素，并且肯定会影响填充合金的选择。此外，由于该组件旨在用于处理材料，并且所使用的焊缝是角焊焊缝，所以您当然需要考虑填充合金的剪切强度特性。
高工作温度的要求排除了使用任何 Mg 含量超过 3% 的填充合金的可能，例如常用的 5356 和更高强度的填充合金 5183 和 5556。而 4643、4043、4047 和 5554 则可能成为您的应用的填充合金。
为了找出最合适的填充合金，让我们根据特性来分别评估这四种填充合金。
有关可能用于此应用的四种填充合金的考虑事项：4643、4043、4047 和 5554。
这种填充合金是为了焊接 6xxx 系列母材合金，以及在焊后热处理条件下开发高机械性能而开发的。这种合金采用著名的合金 4043 制造，减少了硅含量，增加了 0.10% 至 0.30% 的镁，保证了对焊后热处理的响应能力。这是一种优质的填充合金，因其特殊的特性而价格较高，因此，除非进行焊后热处理，否则通常不使用。由于无焊后热处理，所以没必要使用这种合金。
虽然 4043 填充合金（一种含 5% 硅的合金）常用于焊接 6061 母材，但当组件的剪切强度是主要考虑因素时，也不常使用这种填充合金。4043 填充合金是一种硅基填充合金，而硅元素具有促进铝中的流动性的能力，所以这成为通常使用这种填充合金的原因。虽然可以使用这种填充合金进行坡口焊接，并且在特性上满足最小横向抗拉试验要求，但与 5xxx 系列填充合金相比，这种填充合金的剪切强度要低得多。
与 4043 填充合金一样，4047 也是一种硅基合金，但硅含量要高得多，约为 12%。合金中的额外硅提供了出色的流动性。这种合金也被称为钎焊合金，最常用于薄壁应用中的防漏焊缝。4047 填充合金具有非常窄的冷冻范围，因此非常耐凝固开裂。4043 和 4047 填充合金具有非常相似的机械特性 — 4047 具有略高的拉伸强度。与 5xxx 系列填充合金相比，4043 和 4047 都具有更低的延展性和剪切强度性能。此外，与 5xxx 系列填充合金相比，它们还具有较低的裂断强度，因此在进给过程中需要格外小心，以最大限度地减少送丝性问题。
5554 填充合金旨在提供镁基填充合金的改进强度和延展性特性，也适用于高温应用。它含有 2.4% 至 3.0% 的镁，因此与 4xxx 系列填充合金相比，它不易受到应力腐蚀开裂的影响，但具有更高的剪切强度和延展性。4043 和 4047 的典型横向剪切强度为 15.0 ksi，而 5554 的典型横向剪切强度为 23 ksi，比前两者增加了 65%（见图 1）。
除了在完成的焊缝上改善了 5554 的机械性能外，我们还看到焊丝的裂断强度增加。这一特性可以显著提高送丝性。通常，5554 填充合金产生的焊缝在外观上不如 4xxx 系列填充合金那么有吸引力，并且产生“污迹”（一种对焊缝无害的金属氧化物的黑色沉积物）的可能性也略大一些。
角焊焊缝的典型剪切强度。
填充合金 4643 专为其焊后热处理能力而设计，因此不是特别适合您的应用。
与 5554 相比，填充合金 4043 和 4047 的剪切强度值要低得多。
与 5554 相比，填充合金 4043 和 4047 焊丝具有相当低的抗拉（裂断）强度，因此在进给时要格外小心。
填充合金 4047 有一些优于 4043 的地方：增强的流动性、可能更快的行进速度以及更低的热输入。可考虑将这种填充合金用于较薄组件，能产生出色的防漏焊缝。
与 4xxx 系列填充合金相比，填充合金 5554 通常提供强度更高但外观吸引力较低的焊缝。