鋁合金焊接缺陷及工藝問題分析診斷

張磊 周晶輝

摘要：隨著我國工業(yè)行業(yè)的不斷發(fā)展，在當(dāng)今時(shí)代背景下，我國諸多工業(yè)企業(yè)都開始了對于鋁合金焊接工作的研究，但是經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，相較于其他工藝技術(shù)，鋁合金焊接工藝仍然有待提升，在該種工藝當(dāng)中存在著諸多較為顯著的問題，而這些問題的出現(xiàn)已經(jīng)成為影響鋁合金焊接質(zhì)量的主要影響因素，如果這些問題得不到有效的解決，必然會導(dǎo)致鋁合金焊接質(zhì)量一直無法得到有效的提升。從現(xiàn)實(shí)的角度分析，有效的解決鋁合金焊接缺陷以及工藝問題，不僅可以極大地提升工業(yè)行業(yè)的整體發(fā)展速度，同時(shí)還可以有效的提升工業(yè)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)的質(zhì)量，降低有鋁合金焊接問題所導(dǎo)致的設(shè)備故障問題出現(xiàn)的概率。本文主要就鋁合金焊接缺陷及工藝問題做了簡要的分析，目的在于進(jìn)一步提升鋁合金焊接工藝質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鋁合金；焊接；缺陷；工藝問題；診斷

隨著我國鋁合金焊接工作者對于鋁合金焊接缺陷及工藝問題研究的不斷深入，經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，鋁合金焊接工藝缺陷問題主要有兩種，其一為，氣孔問題；其二為，裂紋問題。而每一種缺陷問題都會直接影響到鋁合金焊接的成效。因此，相關(guān)鋁合金焊接工作者需要從這兩方面著手進(jìn)行具體的鋁合金焊接工藝缺陷問題研究。

一、鋁合金焊接缺陷及產(chǎn)生原因分析

經(jīng)實(shí)踐調(diào)查顯示，現(xiàn)階段存在于鋁合金焊接工藝當(dāng)中的缺陷問題主要兩種：

其一為，鋁合金焊接的氣孔缺陷問題，具體而言，相關(guān)的鋁合金焊接工作者在實(shí)際進(jìn)行焊接工作期間，熔池當(dāng)中的軀體物質(zhì)在凝固的過程當(dāng)中無法溢出機(jī)就會造成空穴現(xiàn)象出現(xiàn)，而這種現(xiàn)象就被人們稱之為氣孔。而氣孔的表現(xiàn)形式主要有以下幾種，一是內(nèi)部氣孔，二是表面氣孔，三是點(diǎn)狀氣孔，四是鏈狀氣孔，五是分散氣孔。氣孔在任何部位都有可能出現(xiàn)。該種缺陷問題產(chǎn)生的主要原因就是，在液體或者固體鋁合金下氬氣的溶解度相差將近20倍，而在鋁合金凝固期間，氬氣就會析出鋁合金并且使液體鋁合金產(chǎn)生氣泡，在加上氣泡在熔池當(dāng)中上升的速度并不高，進(jìn)而就形成了氣孔。另外，由于鋁合金物質(zhì)具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)同時(shí)其焊接縫的凝固速度較快，在這種情況下，氣泡就很難浮出熔池，進(jìn)而導(dǎo)致氣孔問題出現(xiàn)的概率驟增。

其二為，裂紋缺陷問題，具體而言，在焊接應(yīng)力和其他不利影響因素的影響下，焊接設(shè)備的接頭中部就會出現(xiàn)縫隙，而該種縫隙一經(jīng)出現(xiàn)就會導(dǎo)致焊接裂縫問題出現(xiàn)。該種裂縫的表現(xiàn)形式主要有兩種，一是熱裂紋，二是冷裂紋。該種裂縫問題的出現(xiàn)部位同樣有兩點(diǎn)，一是接縫的填充處，二是熔合線處。而鋁合金焊接裂紋缺陷問題出現(xiàn)的主要原因有三點(diǎn)，一是，焊接工作人員在實(shí)際選擇焊接工藝的過程當(dāng)中沒有充分的考慮到該項(xiàng)焊接的具體要求而選擇了錯(cuò)誤的焊接工藝。二是，在實(shí)際進(jìn)行接縫設(shè)計(jì)期間沒有依照實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，致使焊接應(yīng)力超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。例如，坡形口的形式錯(cuò)誤以及角度錯(cuò)誤，根部的間距較大，焊縫的深寬比較大或較小等。三是，在實(shí)際進(jìn)行焊接工作之前沒有對鋁合金進(jìn)行預(yù)熱，在焊接工作完成之后沒有對鋁合金進(jìn)行冷卻處理，致使焊接的應(yīng)力超出可承受范圍，最終導(dǎo)致裂縫問題出現(xiàn)。

二、鋁合金焊接工藝問題的有效解決措施分析

（一）鋁合金焊接裂縫缺陷問題的有效解決措施分析

為了能夠有效的避免鋁合金焊接裂縫問題出現(xiàn)，首先，相關(guān)的鋁合金焊接工作者必須要科學(xué)合理的進(jìn)行焊接工藝的選擇，具體而言，在對壁厚較大的原件進(jìn)行焊接處理期間，必須要有效的控制行走速度；在對深寬比較大的焊接原件進(jìn)行焊接處理期間必須要運(yùn)用大電弧的電流，適當(dāng)?shù)难娱L收弧的時(shí)間；在進(jìn)行多層焊接的過程當(dāng)中必須要有效的控制焊接的熱輸出，適當(dāng)?shù)奶嵘裏彷敵隽?，以此來有效的保證層和層互熔；在進(jìn)行接頭焊接的過程當(dāng)中必須要適當(dāng)?shù)目刂破驴诘慕嵌龋唧w標(biāo)準(zhǔn)為保證能夠?qū)ζ驴诘牡撞繉?shí)施焊接處理。

其次，必須要最好焊接前預(yù)熱工作以及焊接后冷卻工作，具體而言，在實(shí)際進(jìn)行預(yù)熱的過程當(dāng)中應(yīng)將預(yù)熱溫度控制在100攝氏度到150攝氏度之間，最高不得超過200攝氏度，在完成預(yù)熱工作之后必須要快速的進(jìn)行焊接工作。當(dāng)焊接任務(wù)完成之后，相關(guān)的焊接工作人員必須要快速的將制件放置到提前預(yù)備好的爐中，使制件隨爐緩冷。

（二）鋁合金焊接氣孔缺陷問題的有效解決措施分析

從現(xiàn)實(shí)的角度分析，氣孔問題是目前鋁合金焊接常見的一種問題之一，該種問題一經(jīng)出現(xiàn)，必然會對整個(gè)焊接工程的質(zhì)量造成極為不利的影響?；谶@一情況，相關(guān)的焊接工作者必須要結(jié)合鋁合金焊接氣孔缺陷問題產(chǎn)生的原因制定出具有針對性的防治措施。

首先，在焊接之前必須要有效的對焊絲以及母材進(jìn)行去氧化膜處理，并在此基礎(chǔ)上對其表面進(jìn)行清潔處理。所用到的星系設(shè)備為鋼絲刷。在實(shí)際進(jìn)行焊絲清理期間必須要采用整體清洗法對其進(jìn)行清洗處理，具體而言，要運(yùn)用6%到10%濃度的氫氧化鈉對其進(jìn)行清洗處理，清潔標(biāo)準(zhǔn)為發(fā)現(xiàn)金屬的光澤后停止清洗。之后再運(yùn)用熱度為70度到90度的熱水對其進(jìn)行清洗處理，之后再將其投入到硝酸當(dāng)中完成中和后再用熱度為70度的熱水對其進(jìn)行清洗處理。在清洗的過程當(dāng)中必須要對焊絲進(jìn)行保護(hù)處理，并將其放到干燥的環(huán)境當(dāng)中。

其次，要保證所運(yùn)用的清洗純度較高且屬于干燥氣體，其純度應(yīng)保持在99.9%以上，氬氣當(dāng)中的含水量應(yīng)控制在0.07以下。值得注意的是在實(shí)際運(yùn)用氬氣進(jìn)行鋁合金焊接工作期間必須要嚴(yán)密的檢查管路當(dāng)中是否含有水分以及是否存在泄漏問題，一旦發(fā)現(xiàn)這些問題要在第一時(shí)間處理。

最后，在焊接之前必須要及時(shí)的去除噴嘴當(dāng)中的雜物，避免當(dāng)中混入水分，并在此基礎(chǔ)上降低氣流紊亂問題出現(xiàn)的概率；適當(dāng)?shù)目s減噴嘴與熔池之間的間距，有效的提升氬氣的有效利用率；適當(dāng)?shù)目s減電弧的長度，控制噴嘴的直徑，及時(shí)的對已經(jīng)出現(xiàn)破損問題的噴嘴進(jìn)行更換處理，適當(dāng)?shù)慕档秃笜尩慕嵌?，從而有效的提升氬氣的屏蔽效果。在?shí)際進(jìn)行焊接的過程當(dāng)中必須要將氬氣的提前送至實(shí)踐控制在0.5秒，延時(shí)送氣的時(shí)間控制在0.8秒。以此來有效的避免接頭與收弧部位出現(xiàn)氣孔問題。

結(jié)束語：

綜上所述，現(xiàn)階段，在工業(yè)行業(yè)當(dāng)中，鋁合金焊接技術(shù)的應(yīng)用率極高，諸多設(shè)備維修保養(yǎng)工作以及設(shè)備拼裝工作都需要用到鋁合金焊接工藝，可以說，鋁合金焊接工藝在工業(yè)行業(yè)當(dāng)中是一種極為重要的工藝。從現(xiàn)實(shí)的角度分析，經(jīng)過長時(shí)間的實(shí)踐調(diào)查研究以及統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，該種工藝當(dāng)中存在著諸多缺陷問題，而這些缺陷問題也是影響鋁合金焊接質(zhì)量最為主要的原因。而目前，鋁合金焊接工作人員的主要任務(wù)就是解決鋁合金焊接工藝缺陷問題，提升鋁合金焊接質(zhì)量以及效率，只有這樣才能夠保證鋁合金焊接工作質(zhì)量以及效率能夠得到全面的提升?；谶@一情況，相關(guān)的鋁合金焊接工藝研究者必須要將工作重心放到鋁合金焊接缺陷及工藝問題分析診斷的研究上，結(jié)合鋁合金焊接缺陷問題及產(chǎn)生的原因制定出具有針對性的解決措施，以此來保證鋁合金焊接質(zhì)量。

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