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        鋁及鋁合金的焊接工藝探討

        2021-09-10 21:42:16劉曄
        科教創(chuàng)新與實踐 2021年22期
        關(guān)鍵詞:創(chuàng)新

        摘要:鋁材料以及鋁合金的衍生物廣泛地存在于人們的日常生活中,在近些年來關(guān)于鋁材料以及合金的焊接技術(shù)發(fā)展速度飛快,并且新型的焊接技術(shù)相比于傳統(tǒng)的合金焊接技術(shù)來說,具有眾多優(yōu)勢。本文主要分析了鋁材料以及合金材料在焊接過程中可能出現(xiàn)的問題,并且研究了鋁以及鋁合金焊接的工藝,希望能夠為不斷促進鋁材料以及合金焊接技術(shù)提供參考依據(jù)。

        關(guān)鍵詞:鋁以及鋁合金;焊接技術(shù);創(chuàng)新

        鋁材料以及鋁合金在使用的過程中具有良好的抗腐蝕性能,是理想的導熱以及導電材料,因此,這些材料被廣泛的應(yīng)用與我國的工業(yè)制造經(jīng)常出現(xiàn)在人們的日常生活中。在目前這個階段,我國鋁材料以及鋁合金相關(guān)的焊接技術(shù)發(fā)展已經(jīng)獲得了突飛猛進的進步,并且在傳統(tǒng)焊接技術(shù)的基礎(chǔ)上,還研究了創(chuàng)新型的焊接技術(shù),而創(chuàng)新型的焊接技術(shù),離不開對現(xiàn)代化設(shè)備的應(yīng)用,這些新型焊接技術(shù)的出現(xiàn),讓鋁以及鋁合金在應(yīng)用的過程中更加具有優(yōu)勢。針對這種現(xiàn)狀,本文闡述了鋁以及鋁合金在焊接過程中可能會出現(xiàn)的一些不可避免的問題,并且講述了鋁以及鋁合金的焊接工藝,希望為鋁合金工藝的良性發(fā)展提供有效的理論依據(jù)。

        一、鋁以及鋁合金焊接技術(shù)過程中可能會出現(xiàn)的問題

        鋁以及鋁合金材料材質(zhì)重量較輕,并且還具有一定的強度,在應(yīng)用的過程中,具有良好的耐腐蝕性能,但是在工業(yè)制造的具體過程中,鋁產(chǎn)品的焊接經(jīng)常會出現(xiàn)氣孔以及裂紋等等問題,這在一定程度上影響了產(chǎn)品制造的最終質(zhì)量。

        (一)產(chǎn)生氣孔

        鋁材料在焊接的過程中,氣孔的出現(xiàn)主要是由于氫氣而造成的,而在焊接的過程中,親戚主要從各種外部原因所產(chǎn)生的水中釋放出來。為了能夠有效地避免鋁材料在焊接的過程中出現(xiàn)氣孔,我們可以通過熔池吸水的方式來解決這一問題。首先在焊接鋁材料之前,要確保材質(zhì)表面處于干燥狀態(tài),并且做好焊接前材質(zhì)表面的清理工作。在焊接的過程中,相關(guān)工作人員必須要動態(tài)的控制熔池的溫度,這樣就可以確保溶脂有效的吸收焊接過程中產(chǎn)生的氫氣,避免焊接產(chǎn)品中產(chǎn)生氣孔。

        (二)焊接裂紋

        在鋁產(chǎn)品焊接的過程中,出現(xiàn)裂紋的原因主要有以下兩個方面。第一,熔池的溫度區(qū)間不夠穩(wěn)定,導致鋁產(chǎn)品從液態(tài)到固態(tài)的過程中出現(xiàn)了某一區(qū)間強度脆性較低,這種情況下就會導致焊接過程中出現(xiàn)裂縫。第二,鋁產(chǎn)品出現(xiàn)裂縫,與焊接過程中的膨脹系數(shù)也具有緊密地聯(lián)系,如果在焊接過程中膨脹系數(shù),超過了規(guī)定范圍,那么榮匙在液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程中就會產(chǎn)生較大的變形,這就在一定程度上增加了凝固過程中出現(xiàn)產(chǎn)品裂縫的概率。由此可見,在進行焊接工作時,必須要不斷地提高焊接的工藝,在焊接過程中,還可以采用其他金屬元素,這樣就可以有效地防止焊接裂縫的出現(xiàn)。

        (三)易氧化

        鋁材料暴露在空氣中進行焊接工作時,很容易就會被氧化,然后就會在產(chǎn)品的表面形成一層氧化膜,這層氧化膜熔點較高,并且化學性質(zhì)較為穩(wěn)定,因此很難通過有效的手段將其去除掉。如果氧化膜的占比較大,那么鋁材料在融化以及融合的過程中就會受到阻礙,還容易在焊接的過程中形成夾渣或出現(xiàn)焊接不透徹等缺陷。而鋁材料在氧化過后,氧化膜還會吸收一定量的水分,這就容易導致焊接過程中出現(xiàn)氣孔,因此,在焊接工作之前,必須要采取有效的方式,將鋁材料表面的氧化成分清理掉,同時在焊接的過程中也需要注重保護工作,避免出現(xiàn)氧化膜附著的情況[1]。

        二、鋁以及鋁合金焊接工藝的主要步驟

        (一)焊前準備工作

        首先在進行焊接工作之前,為了防止焊接過程中出現(xiàn)氣孔或裂紋,必須要做好認真的清理工作,確保鋁材料的表面不會存在氧化膜,除此之外,還要注意材料表面的其他污垢也要進行及時的清理。其次,鋁以及鋁合金具有較好的導熱性能,在高溫環(huán)境中較為柔軟。因此在焊接時很可能會出現(xiàn)焊接過渡的狀況,為了能夠有效地避免這一問題,在焊接時還應(yīng)該在材料下方放置焊接墊板,這樣就可以避免焊接過度而導致的燒穿問題,需要注意的是,焊接墊板的材料通常為不銹鋼材料[2]。第三,在進行鋁材料焊接的過程中,為了能夠在短時間內(nèi)提高焊接的質(zhì)量,還可以設(shè)置焊接工裝,這樣就可以保障焊接過程中力度的均勻。第四,在焊接工作之前,還應(yīng)該進行預(yù)熱處理,這種預(yù)熱處理的方式能夠及時地排除掉鋁合金金屬表面的水分,并且還能通過逐步加熱的方法來緩解焊接材料的表面溫度差,有效地減少后期出現(xiàn)裂紋和氣孔的可能性。除此之外,通過焊接之前的預(yù)熱處理,還能夠有效地提高焊接工作的效率,在正常情況下,如果鋁以及鋁合金的焊接部件超過了八毫米的范圍,就需要對其表面進行預(yù)熱處理,預(yù)熱的溫度也要控制在一定范圍內(nèi)。最后在焊接之前還要選擇型號合適的焊絲。在選擇焊絲的過程中,必須要根據(jù)具體的材質(zhì),考慮到焊絲的化學構(gòu)成成分[3]。

        (二)焊接后的處理工作

        在工件焊接完成之后,首先要對焊接部位進行仔細地檢查,第一時間清除掉焊接部位,周邊的焊渣以及殘留的焊接藥劑,防止這些殘渣以及腐蝕性的焊接藥劑影響到工件的最終質(zhì)量。其次,在焊接過后還應(yīng)該應(yīng)用熱處理的方式消除焊接接口出現(xiàn)的殘余應(yīng)力,這樣可以有效地提高焊接接口處化學組織的性能,除此之外,在焊接工作完成之后進行充分的熱處理工作,還能夠讓金屬材質(zhì)逐步恢復(fù)到原先的性能,有效地提高焊接工件的強度。第三,在焊接工作完成之后,如果接口處出現(xiàn)不平整狀況,必須要采取有效的措施進行處理,可以利用現(xiàn)代化的超聲波技術(shù)確認缺陷的形態(tài)以及規(guī)格,然后進行有效的返修工作[4]。

        結(jié)語:

        綜上所述,目前隨著人們?nèi)粘I钜约肮I(yè)發(fā)展過程中,對于鋁以及鋁合金材料的用量規(guī)模不斷增加,鋁以及鋁合金材料已經(jīng)在我國的航空航天車輛制造,化學加工等多個方面得到了有效的應(yīng)用。但是鋁以及鋁合金材料在焊接的過程中,通常會出現(xiàn)氣孔和裂縫等等問題,為了能夠有效地避免這些問題,必須要不斷完善鋁合金焊接的工藝流程,不斷提高鋁以及鋁合金材料的焊接工藝。

        參考文獻:

        [1]王光智.鋁及鋁合金焊接主要問題及工藝完善[J].科技視界,2016,06:128.

        [2]張明闊.探討鋁及鋁合金焊接工藝[J].建材與裝飾,2017,24:199-200.

        [3]婁振洋,祁文玲,李志強.關(guān)于鋁及鋁合金傳統(tǒng)焊接方法與先進焊接方法的比較[J].中國金屬通報,2017,10:85-87.

        [4]王俊.對鋁及鋁合金先進焊接技術(shù)研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),2018,40:220.

        作者簡介:劉曄(1986.09-),男,漢族,吉林白山人,本科,中級,研究方向:焊接專業(yè)

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