關(guān)于鋁合金焊接工藝的研究

竇銀祥 權(quán)喜民 周燕 秦寶華

摘要：隨著科技生活的不斷進(jìn)步，我們生活中的金屬制品也逐漸變得越來(lái)越多，金屬制的碗筷，以金屬為基礎(chǔ)打造的房子地基等等。而金屬材料在一些情況下要進(jìn)行互相的焊接，從而達(dá)到人們想要使用的樣子，將金屬進(jìn)行焊接以達(dá)到更多的使用方式是一種相當(dāng)常見(jiàn)的手段。在如今各個(gè)行業(yè)都飛速發(fā)展，需要使用到金屬材料的時(shí)候，金屬材料不適應(yīng)當(dāng)時(shí)的情況，那么焊接就在所難免。所以焊接金屬材料是一件非常常見(jiàn)的事情，但是這種手段在一定程度上并不夠安全，常常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)楹附硬划?dāng)而導(dǎo)致金屬材料不夠穩(wěn)定，不夠堅(jiān)韌的情況。而本文就將詳細(xì)的探討關(guān)于鋁合金焊接工藝當(dāng)中的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：鋁合金;焊接工藝;分析研究

引言

在我們生活當(dāng)中很多地方都有著焊接金屬的痕跡，越來(lái)越少的行業(yè)會(huì)采用磚瓦這樣的材料進(jìn)行房屋或者其他工程的建設(shè)，一方面是其質(zhì)量不過(guò)關(guān)，另一方面就是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，金屬材料也不再是以往那么昂貴，金屬材料也因此得以大量使用，我們生活中越來(lái)越多的商家開(kāi)始使用金屬材料作為主材料進(jìn)行建設(shè)，也正是如此金屬材料逐漸代替了磚瓦成為了最為重要的材料之一。金屬材料當(dāng)中焊接是最為重要的技術(shù)之一，焊接技術(shù)直接決定了金屬材料焊接后的質(zhì)量，以及在焊接期間的損傷量。

一、鋁合金焊接工藝當(dāng)中所存在的缺陷

焊接后的鋁合金有很多方面的缺陷，首先我們最常見(jiàn)的也是每一種焊接后，金屬材料上會(huì)出現(xiàn)的常見(jiàn)問(wèn)題----焊接裂紋。焊接裂紋是在焊接過(guò)程中焊接處常常出現(xiàn)的一種缺陷，在焊接后觀察尤為明顯，在普遍的情況下我們將焊接裂紋分成2種，為冷裂紋和熱裂紋，這兩種裂紋對(duì)于整個(gè)鋁合金來(lái)說(shuō)都是一種巨大的缺陷，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)鋁合金變得脆弱，尤其是焊接的部分，會(huì)變得比其他部分更加的易斷，容易發(fā)生開(kāi)裂的情況。熱裂紋的出現(xiàn)原因就是因?yàn)樵诤附拥倪^(guò)程中，因?yàn)楹附訒r(shí)的高溫導(dǎo)致鋁合金附近的金屬液化，然后迅速固化而導(dǎo)致的裂痕，這種快速的熱脹冷縮過(guò)程會(huì)導(dǎo)致金屬變得脆弱，也變得更加易斷。這種裂紋的主要形成原因是由于鋁合金本身具有極高的導(dǎo)熱率和比熱容，在高溫的情況下鋁合金會(huì)迅速進(jìn)入液態(tài)，而鋁合金在高溫的情況下又十分容易產(chǎn)生致密的氧化薄膜，這層氧化薄膜就是形成裂紋的主要原因之一。另外，就是部分鋁合金達(dá)不到要求的純度，導(dǎo)致鋁合金內(nèi)部有一定量的金屬雜質(zhì)，這種金屬雜質(zhì)會(huì)在高溫的情況下液化，隨后焊接停止時(shí)雜質(zhì)會(huì)重新形成固態(tài)金屬雜質(zhì)，直接影響到焊接部分的焊接質(zhì)量。這也是因?yàn)闇囟鹊淖兓鴮?dǎo)致的裂痕，所以溫度對(duì)于焊接過(guò)程來(lái)說(shuō)真的十分重要。其次，焊接并不只是將兩塊鋁合金焊接在一起，最后，在焊接鋁合金的時(shí)候也容易出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，就是鋁合金內(nèi)部或者外部的氣孔。其次就是在焊接的過(guò)程中，容易出現(xiàn)沒(méi)有焊接完全的情況，有些焊接的過(guò)程中，會(huì)因?yàn)楹附拥臏囟炔粔蚋?，而?dǎo)致鋁合金在焊接的時(shí)候整體的溫度不達(dá)標(biāo)，焊接的鋁合金無(wú)法完全的融合在一起，就相當(dāng)于焊接并沒(méi)有進(jìn)行完全，就停止了焊接，這種情況叫做未焊透。而這種情況所導(dǎo)致的后果也是相當(dāng)嚴(yán)重，這種焊接后的鋁合金會(huì)進(jìn)入一個(gè)相當(dāng)脆弱的情況，甚至無(wú)法將焊接后的鋁合金抬起，這種鋁合金在焊接的部位會(huì)非常脆弱，甚至人在上面一坐就會(huì)讓鋁合金直接開(kāi)裂。

二、鋁合金的焊接性和避免焊接缺陷的方法

鋁合金在進(jìn)行焊接的時(shí)候需要著重注意以下幾個(gè)問(wèn)題，第一個(gè)就是關(guān)于鋁合金本身極強(qiáng)的氧化性問(wèn)題，在進(jìn)行焊接的時(shí)候，鋁合金需要在適合的時(shí)間進(jìn)行焊接停止，以此來(lái)保證鋁合金表面的光澤以及相應(yīng)的硬度。在進(jìn)行焊接的過(guò)程當(dāng)中，鋁合金的表面容易形成致密的氧化膜，這就有極大的可能導(dǎo)致焊縫的內(nèi)部和表面出現(xiàn)氣孔，從而大大影響整個(gè)合金的堅(jiān)固程度。

第二個(gè)問(wèn)題就是鋁合金的液態(tài)和固態(tài)顏色差別并不是很大，所以在焊接的過(guò)程中有可能因?yàn)闊o(wú)法分辨鋁合金的狀態(tài)而導(dǎo)致焊接熔池溫度過(guò)高而出現(xiàn)焊縫焊穿的情況。其次，就是由于鋁合金本身的比熱容和熱導(dǎo)率較高，這很有可能導(dǎo)致在進(jìn)行焊接的時(shí)候，鋁合金本身的熱量傳導(dǎo)到金屬母材上。

第一點(diǎn)，為了防止熱裂紋的發(fā)生，最為簡(jiǎn)單的就是保持焊接時(shí)的溫度，這樣就能夠保證在焊接的過(guò)程中，這些低熔點(diǎn)的雜質(zhì)保持液化，變相的減緩了固化的時(shí)間，從而減少這種因?yàn)閯×易兓鴮?dǎo)致的熱裂紋的出現(xiàn)。這么一看，熱裂紋的解決方法其實(shí)相當(dāng)簡(jiǎn)單，而與熱裂紋幾乎是同一種類(lèi)型的冷裂紋也是相當(dāng)容易解決。冷裂紋是因?yàn)樵诤附雍髢?nèi)部的一些金屬因?yàn)橥饨缢诌^(guò)高，而導(dǎo)致內(nèi)部的金屬發(fā)生凝結(jié)，從而發(fā)生的一種裂紋，為了防止冷裂痕的出現(xiàn)最簡(jiǎn)單的方法就是在焊接后，不要直接將金屬材料暴露在水分過(guò)高的地方，那么冷裂紋就不會(huì)出現(xiàn)了。而第二點(diǎn)，也是較為容易出現(xiàn)的焊接問(wèn)題也就是熔渣的出現(xiàn)，上文已經(jīng)提及過(guò)了熔渣就是因?yàn)樵诤附拥倪^(guò)程中沒(méi)有及時(shí)清理小熔渣而導(dǎo)致金屬材料內(nèi)部出現(xiàn)一些凸起的小點(diǎn)，所以在進(jìn)行焊接的過(guò)程中，要注意這些小熔渣的產(chǎn)生，并且及時(shí)處理。而為了防止未焊透的情況，那么最簡(jiǎn)單的就是將整個(gè)焊接的溫度提上來(lái)，保證整個(gè)金屬材料都會(huì)被完全熔透，這樣才是最為直接也是最為簡(jiǎn)單的進(jìn)行正確焊接的方式。最后就是在防止這些缺陷出現(xiàn)的最終防止措施，以上這些可能出現(xiàn)的缺陷多多少少都是因?yàn)椴僮魅藛T的操作不到位，所以最簡(jiǎn)單的方法就是對(duì)這些操作人員進(jìn)行相關(guān)的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)，從而達(dá)到讓他們能夠完美的焊接的水平。

三、結(jié)束語(yǔ)

為了能夠更好的保證我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的建筑材料質(zhì)量，我們上文中就詳細(xì)的針對(duì)鋁合金這種金屬材料進(jìn)行了相關(guān)分析，其中我們需要注意的就是金屬材料焊接工藝的重要性，金屬材料的焊接工藝直接影響到了金屬材料在焊接后的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：江蘇恒高電氣制造有限公司）