關于鋁合金焊接工藝的研究

竇銀祥 權喜民 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常見的手段。在如今各個行業都飛速發展，需要使用到金屬材料的時候，金屬材料不適應當時的情況，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，常常會出現因為焊接不當而導致金屬材料不夠穩定，不夠堅韌的情況。而本文就將詳細的探討關于鋁合金焊接工藝當中的相關內容。

關鍵詞：鋁合金;焊接工藝;分析研究

引言

在我們生活當中很多地方都有著焊接金屬的痕跡，越來越少的行業會采用磚瓦這樣的材料進行房屋或者其他工程的建設，一方面是其質量不過關，另一方面就是隨著社會的不斷發展，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，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。金屬材料當中焊接是最為重要的技術之一，焊接技術直接決定了金屬材料焊接后的質量，以及在焊接期間的損傷量。

一、鋁合金焊接工藝當中所存在的缺陷

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，容易發生開裂的情況。熱裂紋的出現原因就是因為在焊接的過程中，因為焊接時的高溫導致鋁合金附近的金屬液化，然后迅速固化而導致的裂痕，這種快速的熱脹冷縮過程會導致金屬變得脆弱，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熱率和比熱容，在高溫的情況下鋁合金會迅速進入液態，而鋁合金在高溫的情況下又十分容易產生致密的氧化薄膜，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，導致鋁合金內部有一定量的金屬雜質，這種金屬雜質會在高溫的情況下液化，隨后焊接停止時雜質會重新形成固態金屬雜質，直接影響到焊接部分的焊接質量。這也是因為溫度的變化而導致的裂痕，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一個問題，就是鋁合金內部或者外部的氣孔。其次就是在焊接的過程中，容易出現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，而導致鋁合金在焊接的時候整體的溫度不達標，焊接的鋁合金無法完全的融合在一起，就相當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。而這種情況所導致的后果也是相當嚴重，這種焊接后的鋁合金會進入一個相當脆弱的情況，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的硬度。在進行焊接的過程當中，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致焊縫的內部和表面出現氣孔，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和固態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而導致焊接熔池溫度過高而出現焊縫焊穿的情況。其次，就是由于鋁合金本身的比熱容和熱導率較高，這很有可能導致在進行焊接的時候，鋁合金本身的熱量傳導到金屬母材上。

第一點，為了防止熱裂紋的發生，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致的熱裂紋的出現。這么一看，熱裂紋的解決方法其實相當簡單，而與熱裂紋幾乎是同一種類型的冷裂紋也是相當容易解決。冷裂紋是因為在焊接后內部的一些金屬因為外界水分過高，而導致內部的金屬發生凝結，從而發生的一種裂紋，為了防止冷裂痕的出現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了。而第二點，也是較為容易出現的焊接問題也就是熔渣的出現，上文已經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致金屬材料內部出現一些凸起的小點，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的最終防止措施，以上這些可能出現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的專業培訓，從而達到讓他們能夠完美的焊接的水平。

三、結束語

為了能夠更好的保證我們日常生活當中的建筑材料質量，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量。

參考文獻：

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

（作者單位：江蘇恒高電氣制造有限公司）