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        淺析鋁合金焊接過程中的缺欠

        SGS焊接知識小百科:淺析鋁合金焊接過程中的缺欠


        鋁的用途非常廣泛,特別是鋁合金型材因其優良的耐腐蝕性、比重輕、易加工等特性,被普遍使用在各行業中。通常情況下,鋁合金型材用于承載結構的焊接制造工藝過程時,應該在其材料厚度方向上熔透,避免非熔透焊縫的根部成為裂紋源。

        1、焊縫熔池降溫過程中,焊縫中容易產生氣孔
        鋁合金熔池金屬在850℃以上時,氫溶解度2.01ml/100g;當熔池金屬在300℃以下時,氫溶解度0.001ml/100g, 冷卻過程中熔池金屬析出氣體體積膨脹2000倍,來不及溢出焊縫,產生氣孔或者縮松等缺欠

        2、常規焊接工藝方法時,焊縫中產生氧化物夾雜。
        鋁及鋁合金熔化時熔點低(純鋁熔點660℃),但是焊接過程中熔池表面極易氧化形成高熔點的氧化物(氧化鋁的熔點2050℃) ,這些氧化物雜質阻礙熔池金屬流動與熔合,產生夾雜、夾渣等缺欠。

        3、常規焊接工藝方法時,焊縫中產生裂紋。
        前述氣孔、夾雜本身即是裂紋源,加之鋁合金焊縫機械強度性能低,通常是母材的70%左右,更易在冷卻收宿、外界受力等情況下造成焊縫處應力集中增加,形成微觀或宏觀裂紋。

        4、常規手工焊接方法時,焊縫成型不良。
        鋁合金受熱沒有明顯的顏色變化,焊工肉眼難以區分未熔化的母材與已熔化的母材。鋁合金在370 ℃時,其強度極低(僅有9.8MPa左右,是常溫狀態下的1/20),如果焊工操作不當,極易造成熔池溫度過高而使焊縫突然塌漏,成型不良。

        針對以上常見的鋁合金焊接缺欠,通常采取以下工藝方法來減輕危害:
        1. 減少焊接過程環境的水汽濕度(通常濕度不大于60%)、清除材料表面油污,從而減小焊縫熔池的氫含量;
        2. 焊前清理坡口附近材料的氧化物、使用高純度氬氣(99.999%)保護,從而減小焊縫熔池的氧化物含量;
        3. 確保焊縫飽滿、無咬邊,避免焊接過程中焊縫受拉,減小焊縫成型過程中的內應力裂紋;
        4. 提升焊工技能,減小人為因素造成的焊縫成型不良。



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