焊丝的一般适用情况

铝合金填充金属ER4043和ER5356是铝加工行业中使用最广泛的两种填充金属，使用历史已超过65年。由于太过于耳熟能详，所以有人会认为这两种填充金属可以搞定所有铝合金的焊接。很显然，这是不正确的，在一些特殊应用中，往往需要其他填充金属来产生适合特定要求的焊缝。

但是，在日常的大部分焊接应用中，ER4043或ER5356就足够了。一般认为，所有可弧焊的6系铝合金，如6005、6061、6063、6082、6351，以及所有5系铝合金，都可以使用ER5356进行焊接。另外，所有可弧焊的6系铝合金，以及镁元素含量低于2.5%的5系铝合金，如5005、5050和5052，都可以使用ER4043进行焊接。但是单从母材化学成分角度来考虑焊丝的选择具有很大的局限性，因此，在选择这两种焊丝前，最好能考虑以下关于这些填充金属的特点。

焊丝实际应用特点

常见铝合金填充金属的一个基本常识就是，ER4043是以添加5%硅为主的铝填充金属，ER5356是以添加5%镁为主的铝填充金属。

（1） ER4043不建议用于焊接任何镁含量超过2.5%的镁基合金(5系列)，如5086或5083等，这主要是由于ER4043填充金属中大量的硅元素会与母材中的镁元素结合，降低的机械性能。

（2） ER4043能够适用于工作温度超过150℉（66℃）的工作环境。与之相反，ER5356填充金属由于含有5%的镁，不适用于长时间的高温环境。如果在这样的环境中使用，可能会导致对铝镁基体具有高度阳极性的沉淀物形成一个连续的晶界网。这进而会导致焊接结构的过早失效。

（3） ER4043填充金属在焊态下的延展性比ER5356的低。如果在焊后需要成型，请务必考虑这一特点。此外，如果使用ER4043，由于这种延展性的差异，在进行焊接工艺评定和焊工技能鉴定的导向弯曲试验时，需要设定特殊的弯曲合格标准。

（4） ER4043焊丝比ER5356的更软。通常情况下，当进行气体金属电弧焊（GMAW）时，其焊丝的进给性相较而言更差些。与钢相比，任何铝焊丝的进给性都是一个问题，尤其是直径较小的焊丝。硬度较低的填充金属，如1xxx和4xxx系列，会使这个问题更加复杂。

（5） ER4043填充金属通常比ER5356提供更高的可焊性等级和更低的裂纹敏感性。ER4043产生的焊缝通常具有更好的外观、更平滑的表面、更少的飞溅和更少的焊缝污点。因此，ER4043填充金属对焊工而言更有吸引力。

（6） 如果焊后有阳极氧化的要求，则不推荐使用ER4043填充金属，因为它通常会在阳极氧化过程后变成深灰色。而ER5356在阳极氧化后会提供更接近的颜色匹配，特别是在6系铝合金中。

（7） 当要求全熔透焊缝横向抗拉强度满足基体金属需求时（通常用于焊接工艺评定），ER5356填充金属通常仅能满足5005、5050、5052和5086的最低焊接强度要求，对于5083和5456等，它可能无法满足其最低焊接强度要求。

（8） ER4043的抗拉强度比ER5356低。较低的强度也涉及到剪切强度，这在计算角焊缝的尺寸时很重要。ER4043的名义焊态抗拉强度约为24 ksi，而ER5356的名义焊态抗拉强度约为35 ksi。二者差异是很大的，如果没有充分理解和考虑，很可能会影响焊接结构的使用性能。

4043和5356填充金属的新替代品

2011年，一种新的铝合金填充金属4943在铝业协会注册，并作为一种新的分类加入2012年版美国国家标准——美国焊接协会（AWS）A5.10《焊接耗材--铝和铝合金焊接用焊条、焊丝和焊棒》，其具体分类为ER4943和R4943。该铝合金填充金属的设计目的是提供一种具有ER4043相同积极特点、同时具有更高的焊态抗拉强度的填充金属。填充金属4943被ASME锅炉和压力容器规范第九章和AWS B2.1《焊接程序和性能鉴定规范》认定为与4043（F23）具有相同的FNumber。在名义焊态抗拉强度方面，ER4943（30 ksi）介于ER4043（24 ksi）和ER5356（35 ksi）之间。ER4943可用于ER4043适用的所有应用环境，并具有相同的限制。但是，4043、5356和4943之间的一个显著区别就是--4943是一种可热处理的填充金属！而4043和5356并不是。填充金属ER4943用于6系铝合金的焊后热处理时，可以获得非常优异的效果。

结语

很多铝合金都可以使用4043、4943或5356填充金属进行焊接。但是根据上面介绍的各种铝合金填充金属特性来看，如果想选择最恰当的填充金属，焊后结构的应用和服务条件通常是主导因素。在考虑选择填充金属时，可以使用填充金属选择表来协助选择最合适的填充金属。此外，要进行工艺评定性能测试，以评估所选的填充金属并验证其性能特点。