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(xué)特性，例如具有強(qiáng)度高、密度低、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，因此在焊接生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。在焊接過(guò)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(diǎn)，是焊接結(jié)構(gòu)中常用的鋁合金。但是防銹鋁合金在焊接的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)焊接接頭不達(dá)標(biāo)、焊縫氣孔超薄等情況，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)防銹鋁合金的研究，提高焊接的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 鋁合金；鎢極氬弧焊；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG457 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(yīng)用到了各種焊接結(jié)構(gòu)中。鋁合金在焊接的過(guò)程中容易出現(xiàn)氧化等不良現(xiàn)象，為了提高焊接質(zhì)量，常常在惰性氣體的保護(hù)下進(jìn)行焊接，利用鎢材料或者合金作為電極。鎢極氬弧焊能夠?qū)⑷刍暮附z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(dá)到焊接的目的。這種方式能夠有效的提高焊接質(zhì)量和效率，因此得到了廣泛的應(yīng)用。

1 防銹鋁合金的焊接特點(diǎn)分析

在應(yīng)用防銹鋁合金進(jìn)行焊接時(shí)，需要結(jié)合鋁合金的特點(diǎn)，采用合理的焊接工藝，這樣才能有效的保證焊接的質(zhì)量。防銹鋁合金在生產(chǎn)中常常采用壓力焊、熔化焊等方式進(jìn)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(yōu)點(diǎn)，在鋁合金的表面容易形成一層氧化膜，如果不能及時(shí)的去除很容易影響到焊接的質(zhì)量，導(dǎo)致未熔合、未焊透以及焊縫氣孔的產(chǎn)生。鋁合金本身的熱容量大而且導(dǎo)熱性強(qiáng)，所以在焊接時(shí)為了保證焊接質(zhì)量，需要應(yīng)用到能量集中的熱源。鋁合金在焊接的過(guò)程中發(fā)生相態(tài)變化時(shí)，往往難以觀察和辨認(rèn)，增加了焊接的難度。此外在焊接時(shí)接頭的力學(xué)強(qiáng)度難以滿足，導(dǎo)致焊接頭出現(xiàn)塑性不足、強(qiáng)度偏低的狀況。

防銹鋁合金在硬化狀態(tài)下焊接時(shí)，接頭處的強(qiáng)度低于母材，出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象，因此對(duì)焊絲的要求比較高。所以在焊接時(shí)應(yīng)當(dāng)選擇合適的焊絲，以及采取合理的工藝，降低熔合區(qū)的塑性。在焊接時(shí)容易出現(xiàn)的焊縫氣孔和夾雜等缺陷現(xiàn)象，與焊絲以及母材表面的氧化膜具有密切的關(guān)系。為了減少這些缺陷的發(fā)生，在焊接之前應(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)采取合理的措施去除工件焊接區(qū)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(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行焊接。在焊接時(shí)應(yīng)當(dāng)采取合理的工藝，限制氫向熔池的溶入，同時(shí)也要促進(jìn)氫氣的逸出，減少焊縫中氣孔產(chǎn)生的概率。

2 防銹鋁合金鎢極氬弧焊技術(shù)的應(yīng)用

2.1 鎢極氬弧焊技術(shù)簡(jiǎn)介

氬弧焊是防銹鋁合金應(yīng)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(yīng)用鎢極氬弧焊焊接鋁合金時(shí)一般采用交流電源，這樣可以利用負(fù)極性的特點(diǎn)作用去除工件表面的氧化膜，同時(shí)也能夠利用正極性半波里進(jìn)行冷去，有利于電弧的穩(wěn)定燃燒。直流正極性鎢極氬弧焊沒有陰極破碎的作用；同時(shí)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(yīng)用的比較少。鎢極氬弧焊在焊接中有手工和自動(dòng)兩種方式，其中手工交流鎢極氬弧焊具有使用方便、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但是手工交流鎢極氬弧焊也對(duì)操作人員提出了更高的技術(shù)要求，同時(shí)由于焊接效率不高，主要應(yīng)用在厚度比較小的鋁合金工件焊接中。自動(dòng)鎢極氬弧焊主要用來(lái)焊接比較規(guī)則的焊縫，焊絲由專門的送絲設(shè)備進(jìn)行送進(jìn)；手工交流鎢極氬弧焊在焊接對(duì)接接頭時(shí)有雙面焊、單面焊雙面成形、雙人雙面同時(shí)焊接等多種形式，其特點(diǎn)和應(yīng)用范圍都各不相同。防銹鋁合金要想實(shí)現(xiàn)單面焊雙面成形比較困難，所以一般采取雙人雙面同時(shí)向上立焊的方式，能夠有效的提高焊接的質(zhì)量。當(dāng)工件等原因不能采取這種焊接方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取單面焊雙面成形的方式，但是應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的遵守相關(guān)的焊接規(guī)范，避免發(fā)生燒穿以及焊縫成形不良等現(xiàn)象。單面焊雙面成形工藝在圓柱體管道縱向焊接中應(yīng)用比較多，由于橢圓度以及直徑的影響，常常導(dǎo)致焊接質(zhì)量下降。這種情況下可以考慮采取復(fù)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(duì)于容器上的接管與容器筒體的焊接應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的結(jié)構(gòu)采取合理的工藝，對(duì)于小的接管一般采用雙面焊接的方式，對(duì)于大的或者重要的接管，應(yīng)當(dāng)采用雙人雙面加立焊的方式。當(dāng)板的厚度比較大上，為了減少焊接應(yīng)力的不良影響，應(yīng)當(dāng)采取局部預(yù)熱的方式，減少焊接應(yīng)力導(dǎo)致的變形等。

2.2 焊絲的選擇

為了提高焊接質(zhì)量，降低焊縫產(chǎn)生裂紋等現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)選擇合適的焊絲。防銹鋁合金在焊接過(guò)程中應(yīng)用的焊絲主要由同質(zhì)焊絲和異質(zhì)焊絲兩種不同的財(cái)政，其中同質(zhì)焊絲的成分與焊接的母材相同，異質(zhì)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(shí)還應(yīng)當(dāng)考慮到焊縫的抗腐蝕要求，對(duì)于不同的母材，可以選擇對(duì)應(yīng)的焊絲進(jìn)行配用。

2.3 注意事項(xiàng)

采用鎢極氬弧焊焊接的過(guò)程中，焊絲與氬氣的質(zhì)量對(duì)于焊接質(zhì)量具有自己的影響。當(dāng)焊絲中的鎂元素含量過(guò)低時(shí)，防銹鋁材焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)焊縫強(qiáng)度不足，難以滿足焊接的要求。當(dāng)氬氣純度不夠時(shí)也會(huì)影響到焊縫的質(zhì)量，導(dǎo)致出現(xiàn)氣孔裂紋等現(xiàn)象。因此應(yīng)當(dāng)選擇質(zhì)量比較高的焊接材料，同時(shí)降低焊絲表面氧化膜對(duì)于焊接的影響。在焊接的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制焊接性的能量，當(dāng)線能量過(guò)大時(shí)容易降低接頭的性能。在進(jìn)行多層焊接時(shí)還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格的控制層間的溫度，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)不僅影響接頭的強(qiáng)度，同時(shí)也容易降低接頭的塑性，使層間出現(xiàn)裂紋。在進(jìn)行多層焊接時(shí)，如果前一層焊縫表面凸起容易產(chǎn)生焊接死角，一層應(yīng)當(dāng)保持焊縫表面的平整，可以進(jìn)行修磨之后再進(jìn)行焊接。

3 結(jié)束語(yǔ)

防銹鋁合金具有良好的焊接性能，因此得到了廣泛的應(yīng)用，但是在焊接的過(guò)程中容易出現(xiàn)氣孔、裂紋等影響焊接質(zhì)量的現(xiàn)象。為了有效的提高焊接質(zhì)量，減少焊接縫裂紋和氣孔等不良現(xiàn)象的發(fā)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(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)提高氣體的純度，嚴(yán)格的控制氫氣的含量。同時(shí)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(zhì)量，提高焊縫的力學(xué)性能。

參考文獻(xiàn)

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

作者簡(jiǎn)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