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步，我們生活中的金屬制品也逐漸變得越來越多，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行互相的焊接，從而達到人們想要使用的樣子，將金屬進行焊接以達到更多的使用方式是一種相當(dāng)常見的手段。在如今各個行業(yè)都飛速發(fā)展，需要使用到金屬材料的時候，金屬材料不適應(yīng)當(dāng)時的情況，那么焊接就在所難免。所以焊接金屬材料是一件非常常見的事情，但是這種手段在一定程度上并不夠安全，常常會出現(xiàn)因為焊接不當(dāng)而導(dǎo)致金屬材料不夠穩(wěn)定，不夠堅韌的情況。而本文就將詳細的探討關(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，越來越少的行業(yè)會采用磚瓦這樣的材料進行房屋或者其他工程的建設(shè)，一方面是其質(zhì)量不過關(guān)，另一方面就是隨著社會的不斷發(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，我們生活中越來越多的商家開始使用金屬材料作為主材料進行建設(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，首先我們最常見的也是每一種焊接后，金屬材料上會出現(xiàn)的常見問題----焊接裂紋。焊接裂紋是在焊接過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，這兩種裂紋對于整個鋁合金來說都是一種巨大的缺陷，會導(dǎo)致整個鋁合金變得脆弱，尤其是焊接的部分，會變得比其他部分更加的易斷，容易發(fā)生開裂的情況。熱裂紋的出現(xiàn)原因就是因為在焊接的過程中，因為焊接時的高溫導(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程會導(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迅速進入液態(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)會在高溫的情況下液化，隨后焊接停止時雜質(zhì)會重新形成固態(tài)金屬雜質(zhì)，直接影響到焊接部分的焊接質(zhì)量。這也是因為溫度的變化而導(dǎo)致的裂痕，所以溫度對于焊接過程來說真的十分重要。其次，焊接并不只是將兩塊鋁合金焊接在一起，最后，在焊接鋁合金的時候也容易出現(xiàn)一個問題，就是鋁合金內(nèi)部或者外部的氣孔。其次就是在焊接的過程中，容易出現(xiàn)沒有焊接完全的情況，有些焊接的過程中，會因為焊接的溫度不夠高，而導(dǎo)致鋁合金在焊接的時候整體的溫度不達標(biāo)，焊接的鋁合金無法完全的融合在一起，就相當(dāng)于焊接并沒有進行完全，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進入一個相當(dāng)脆弱的情況，甚至無法將焊接后的鋁合金抬起，這種鋁合金在焊接的部位會非常脆弱，甚至人在上面一坐就會讓鋁合金直接開裂。

二、鋁合金的焊接性和避免焊接缺陷的方法

鋁合金在進行焊接的時候需要著重注意以下幾個問題，第一個就是關(guān)于鋁合金本身極強的氧化性問題，在進行焊接的時候，鋁合金需要在適合的時間進行焊接停止，以此來保證鋁合金表面的光澤以及相應(yīng)的硬度。在進行焊接的過程當(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，從而大大影響整個合金的堅固程度。

第二個問題就是鋁合金的液態(tài)和固態(tài)顏色差別并不是很大，所以在焊接的過程中有可能因為無法分辨鋁合金的狀態(tài)而導(dǎo)致焊接熔池溫度過高而出現(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)致在進行焊接的時候，鋁合金本身的熱量傳導(dǎo)到金屬母材上。

第一點，為了防止熱裂紋的發(fā)生，最為簡單的就是保持焊接時的溫度，這樣就能夠保證在焊接的過程中，這些低熔點的雜質(zhì)保持液化，變相的減緩了固化的時間，從而減少這種因為劇烈變化而導(dǎo)致的熱裂紋的出現(xiàn)。這么一看，熱裂紋的解決方法其實相當(dāng)簡單，而與熱裂紋幾乎是同一種類型的冷裂紋也是相當(dāng)容易解決。冷裂紋是因為在焊接后內(nèi)部的一些金屬因為外界水分過高，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高的地方，那么冷裂紋就不會出現(xiàn)了。而第二點，也是較為容易出現(xiàn)的焊接問題也就是熔渣的出現(xiàn)，上文已經(jīng)提及過了熔渣就是因為在焊接的過程中沒有及時清理小熔渣而導(dǎo)致金屬材料內(nèi)部出現(xiàn)一些凸起的小點，所以在進行焊接的過程中，要注意這些小熔渣的產(chǎn)生，并且及時處理。而為了防止未焊透的情況，那么最簡單的就是將整個焊接的溫度提上來，保證整個金屬材料都會被完全熔透，這樣才是最為直接也是最為簡單的進行正確焊接的方式。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為操作人員的操作不到位，所以最簡單的方法就是對這些操作人員進行相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)，從而達到讓他們能夠完美的焊接的水平。

三、結(jié)束語

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，我們上文中就詳細的針對鋁合金這種金屬材料進行了相關(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：

[1]陳東高， 劉宏偉， 譚兵，等. 中厚度7A05鋁合金MIG焊接工藝研究[J]. 兵器材料科學(xué)與工程， 2009（06）：55-57.

[2]Tony Anderson. 關(guān)于鋁合金焊接工藝的研究[J]. 軌道交通裝備與技術(shù)， 2019， 000（003）：63-64.

（作者單位：江蘇恒高電氣制造有限公司）