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。
铝合金焊接材料的选用原则有以下几点：
1.焊丝的选择
铝及铝合金焊丝的选用除要考虑良好的焊接工艺性能外,还应考虑容器的使用性能要求和对其焊接接头的抗拉强度、塑性(通过弯曲试验)等规定。对含镁量超过3%的铝镁合金还应满足冲击韧性的要求,对有耐蚀要求的容器,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考虑下列原则：
(1)纯铝焊丝选择铝的纯度一般不低于母材;(2)铝合金焊丝的化学成分一般与母材相等或相近;(3)用于耐腐蚀的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;(4)异种铝材焊接时,一般应按耐蚀较高、强度高的母材选择焊丝;(5)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。
2.焊剂的选择
铝及铝合金焊接时,为清除表面氧化、防止熔池氧化和增加金属的流动性,要采用焊剂。气焊用焊剂为钾、钠、锂、钙等元素的氯化物和氟化物。
3.其他焊材
氩弧焊焊接铝及铝合金要采用保护气体。保护气体为氩气、氦气或其混合气。
铝及铝合金焊前最好进行预热。薄、小铝件一般可不用预热,厚度10~15mm时可进行焊前预热,根据不同类型的铝合金,预热温度可为100℃~200℃。预热时可用氧乙炔焰、电炉或喷
灯等加热。预热可使焊件减小变形、减少气孔等缺陷。
铝及铝合金在高温时强度很低,液态铝的流动性能好,在焊接时焊缝金属容易产生下塌现象。为了保证焊透而又不致塌陷,焊接时常采用垫板来托住熔池及附近金属。垫板可采用石墨板、不锈钢板、碳素钢板、铜板或铜棒等。垫板表面开一个圆弧形槽以保证焊缝反面成型。
铝及铝合金焊后留在焊缝及附近的残存焊剂和焊渣等会破坏铝表面的钝化膜,有时还会腐蚀铝件。因此,铝及铝合金焊后应及时进行清理。对于形状简单、要求一般的工件可以焊后用热水冲刷或蒸气吹刷等简单方法清理。
怎么选择铝合金焊接材料比较好？
铝容器一般焊后不要求热处理,但是如果所用铝材在容器接触的介质条件下确有明显的应力腐蚀敏感性时,需要在焊后进行热处理以消除较高的焊接应力,使容器上的应力降低到产生应力腐蚀开裂的临界应力以下，这样才能保证焊接质量。
焊条分类有哪些？
1）按焊条的用途分类可分为碳钢焊条、低合金钢焊条不锈钢焊条、难焊焊条、铸铁焊条，像及镍合金焊条、铜及铜合金焊条，铝及铝合金焊条、特殊用途焊条共9种。
2）按焊条药皮熔化后的焙渣特性分类可分为；
（A）酸性焊条。其熔渣的成分主要是酸性氧化物，具有较强的氧化性，合金元素烧损多，因而力学性能较差，特别是塑性和冲击韧性比碱性焊条低。同时，酸性焊条脱氧、脱磷硫能力低，因此，热裂纹的倾向也较大。但这类焊条焊接工艺性较好，对弧长、铁锈不敏感，且焊缝成形好，脱渣性好，广泛用于一般结构。
（B）碱性焊条。熔渣的成分主要是碱性氧化物和铁合金。由于脱氧完全，合金过渡容易，能有效地降低焊缝中的氢、氧、硫。所以，焊缝的力学性能和抗裂性能均比酸性焊条好。可用于合金钢和重要碳钢的焊接。但这类焊条的工艺性能差，引弧困难，电弧稳定性差，飞溅较大，不易脱渣，必须采用短弧焊。
