防銹鋁合金的鎢極氬弧焊

摘 要 鋁合金具有良好的物理和化學特性，例如具有強度高、密度低、抗腐蝕等優點，因此在焊接生產中得到了廣泛的應用。在焊接過程中常用到變形鋁合金，其中防銹鋁合金具有焊接性好特點，是焊接結構中常用的鋁合金。但是防銹鋁合金在焊接的過程中會出現焊接接頭不達標、焊縫氣孔超薄等情況，因此應當加強對防銹鋁合金的研究，提高焊接的質量。

關鍵詞 鋁合金；鎢極氬弧焊；應用

中圖分類號：TG457 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）19-0127-01

防銹鎢極氬弧焊具有良好的特性，被廣泛的應用到了各種焊接結構中。鋁合金在焊接的過程中容易出現氧化等不良現象，為了提高焊接質量，常常在惰性氣體的保護下進行焊接，利用鎢材料或者合金作為電極。鎢極氬弧焊能夠將熔化的焊絲與被焊接的工件之間的電弧作為熱源熔化焊絲和母材，從而達到焊接的目的。這種方式能夠有效的提高焊接質量和效率，因此得到了廣泛的應用。

1 防銹鋁合金的焊接特點分析

在應用防銹鋁合金進行焊接時，需要結合鋁合金的特點，采用合理的焊接工藝，這樣才能有效的保證焊接的質量。防銹鋁合金在生產中常常采用壓力焊、熔化焊等方式進行焊接，其中電弧融化焊是常用的焊接方式。防銹鋁合金采用電弧焊具有比較突出的優點，在鋁合金的表面容易形成一層氧化膜，如果不能及時的去除很容易影響到焊接的質量，導致未熔合、未焊透以及焊縫氣孔的產生。鋁合金本身的熱容量大而且導熱性強，所以在焊接時為了保證焊接質量，需要應用到能量集中的熱源。鋁合金在焊接的過程中發生相態變化時，往往難以觀察和辨認，增加了焊接的難度。此外在焊接時接頭的力學強度難以滿足，導致焊接頭出現塑性不足、強度偏低的狀況。

防銹鋁合金在硬化狀態下焊接時，接頭處的強度低于母材，出現軟化的現象，因此對焊絲的要求比較高。所以在焊接時應當選擇合適的焊絲，以及采取合理的工藝，降低熔合區的塑性。在焊接時容易出現的焊縫氣孔和夾雜等缺陷現象，與焊絲以及母材表面的氧化膜具有密切的關系。為了減少這些缺陷的發生，在焊接之前應當做好工作面的清理工作，去除母材以及焊絲表面的氧化膜。在使用焊絲之前一般應當采取合理的措施去除工件焊接區域表面的氧化膜，可以用刮刀等刮坡口端面，直到露出金屬光澤為止；在清洗之后應當立即進行焊接。在焊接時應當采取合理的工藝，限制氫向熔池的溶入，同時也要促進氫氣的逸出，減少焊縫中氣孔產生的概率。

2 防銹鋁合金鎢極氬弧焊技術的應用

2.1 鎢極氬弧焊技術簡介

氬弧焊是防銹鋁合金應用最廣泛的焊接方式，除此之外還有氣焊、激光焊、電渣焊等焊接方式。在應用鎢極氬弧焊焊接鋁合金時一般采用交流電源，這樣可以利用負極性的特點作用去除工件表面的氧化膜，同時也能夠利用正極性半波里進行冷去，有利于電弧的穩定燃燒。直流正極性鎢極氬弧焊沒有陰極破碎的作用；同時直流反極性雖然有陰極破碎的作用，但是由于鎢極氬弧焊允許的電流比較小，所以也應用的比較少。鎢極氬弧焊在焊接中有手工和自動兩種方式，其中手工交流鎢極氬弧焊具有使用方便、設備簡單等優點，因此得到了廣泛的應用。但是手工交流鎢極氬弧焊也對操作人員提出了更高的技術要求，同時由于焊接效率不高，主要應用在厚度比較小的鋁合金工件焊接中。自動鎢極氬弧焊主要用來焊接比較規則的焊縫，焊絲由專門的送絲設備進行送進；手工交流鎢極氬弧焊在焊接對接接頭時有雙面焊、單面焊雙面成形、雙人雙面同時焊接等多種形式，其特點和應用范圍都各不相同。防銹鋁合金要想實現單面焊雙面成形比較困難，所以一般采取雙人雙面同時向上立焊的方式，能夠有效的提高焊接的質量。當工件等原因不能采取這種焊接方式時，應當采取單面焊雙面成形的方式，但是應當嚴格的遵守相關的焊接規范，避免發生燒穿以及焊縫成形不良等現象。單面焊雙面成形工藝在圓柱體管道縱向焊接中應用比較多，由于橢圓度以及直徑的影響，常常導致焊接質量下降。這種情況下可以考慮采取復合式墊板單面焊接工藝，墊板在焊接之后可以保留不去除。對于容器上的接管與容器筒體的焊接應當結合具體的結構采取合理的工藝，對于小的接管一般采用雙面焊接的方式，對于大的或者重要的接管，應當采用雙人雙面加立焊的方式。當板的厚度比較大上，為了減少焊接應力的不良影響，應當采取局部預熱的方式，減少焊接應力導致的變形等。

2.2 焊絲的選擇

為了提高焊接質量，降低焊縫產生裂紋等現象，應當選擇合適的焊絲。防銹鋁合金在焊接過程中應用的焊絲主要由同質焊絲和異質焊絲兩種不同的財政，其中同質焊絲的成分與焊接的母材相同，異質焊絲的成分和母材具有比較大的差異，主要是為了提高焊縫的抗裂性。在選擇焊絲時還應當考慮到焊縫的抗腐蝕要求，對于不同的母材，可以選擇對應的焊絲進行配用。

2.3 注意事項

采用鎢極氬弧焊焊接的過程中，焊絲與氬氣的質量對于焊接質量具有自己的影響。當焊絲中的鎂元素含量過低時，防銹鋁材焊接時會出現焊縫強度不足，難以滿足焊接的要求。當氬氣純度不夠時也會影響到焊縫的質量，導致出現氣孔裂紋等現象。因此應當選擇質量比較高的焊接材料，同時降低焊絲表面氧化膜對于焊接的影響。在焊接的過程中應當嚴格的控制焊接性的能量，當線能量過大時容易降低接頭的性能。在進行多層焊接時還應當嚴格的控制層間的溫度，當溫度過高時不僅影響接頭的強度，同時也容易降低接頭的塑性，使層間出現裂紋。在進行多層焊接時，如果前一層焊縫表面凸起容易產生焊接死角，一層應當保持焊縫表面的平整，可以進行修磨之后再進行焊接。

3 結束語

防銹鋁合金具有良好的焊接性能，因此得到了廣泛的應用，但是在焊接的過程中容易出現氣孔、裂紋等影響焊接質量的現象。為了有效的提高焊接質量，減少焊接縫裂紋和氣孔等不良現象的發生，常常采取鎢極氬弧焊的方式。在采取鎢極氬弧焊焊接技術時，應當提高氣體的純度，嚴格的控制氫氣的含量。同時采取合理的施工工藝，保持工作面的潔凈等方式，改善鋁合金的焊縫質量，提高焊縫的力學性能。

參考文獻

[1]孫彬.船用不銹鋼和防銹鋁的激光—鎢極氬弧復合熱源焊接工藝特性研究[D].大連理工大學，2013.

[2]樓曉萍.防銹鋁氬弧焊工藝性能分析[J].中國機械，2013（9）：187.

作者簡介

趙景輝（1971-），男，河北保定人，技師，大專，研究方向：電加工理論研究。endprint