铝合金焊接缺陷及工艺问题分析诊断

张磊 周晶辉

摘要：随着我国工业行业的不断发展，在当今时代背景下，我国诸多工业企业都开始了对于铝合金焊接工作的研究，但是经过长时间的实践调查研究发现，相较于其他工艺技术，铝合金焊接工艺仍然有待提升，在该种工艺当中存在着诸多较为显著的问题，而这些问题的出现已经成为影响铝合金焊接质量的主要影响因素，如果这些问题得不到有效的解决，必然会导致铝合金焊接质量一直无法得到有效的提升。从现实的角度分析，有效的解决铝合金焊接缺陷以及工艺问题，不仅可以极大地提升工业行业的整体发展速度，同时还可以有效的提升工业设备维护保养的质量，降低有铝合金焊接问题所导致的设备故障问题出现的概率。本文主要就铝合金焊接缺陷及工艺问题做了简要的分析，目的在于进一步提升铝合金焊接工艺质量。

关键词：铝合金；焊接；缺陷；工艺问题；诊断

随着我国铝合金焊接工作者对于铝合金焊接缺陷及工艺问题研究的不断深入，经过长时间的实践调查研究发现，铝合金焊接工艺缺陷问题主要有两种，其一为，气孔问题；其二为，裂纹问题。而每一种缺陷问题都会直接影响到铝合金焊接的成效。因此，相关铝合金焊接工作者需要从这两方面着手进行具体的铝合金焊接工艺缺陷问题研究。

一、铝合金焊接缺陷及产生原因分析

经实践调查显示，现阶段存在于铝合金焊接工艺当中的缺陷问题主要两种：

其一为，铝合金焊接的气孔缺陷问题，具体而言，相关的铝合金焊接工作者在实际进行焊接工作期间，熔池当中的躯体物质在凝固的过程当中无法溢出机就会造成空穴现象出现，而这种现象就被人们称之为气孔。而气孔的表现形式主要有以下几种，一是内部气孔，二是表面气孔，三是点状气孔，四是链状气孔，五是分散气孔。气孔在任何部位都有可能出现。该种缺陷问题产生的主要原因就是，在液体或者固体铝合金下氩气的溶解度相差将近20倍，而在铝合金凝固期间，氩气就会析出铝合金并且使液体铝合金产生气泡，在加上气泡在熔池当中上升的速度并不高，进而就形成了气孔。另外，由于铝合金物质具有较高的导热系数同时其焊接缝的凝固速度较快，在这种情况下，气泡就很难浮出熔池，进而导致气孔问题出现的概率骤增。

其二为，裂纹缺陷问题，具体而言，在焊接应力和其他不利影响因素的影响下，焊接设备的接头中部就会出现缝隙，而该种缝隙一经出现就会导致焊接裂缝问题出现。该种裂缝的表现形式主要有两种，一是热裂纹，二是冷裂纹。该种裂缝问题的出现部位同样有两点，一是接缝的填充处，二是熔合线处。而铝合金焊接裂纹缺陷问题出现的主要原因有三点，一是，焊接工作人员在实际选择焊接工艺的过程当中没有充分的考虑到该项焊接的具体要求而选择了错误的焊接工艺。二是，在实际进行接缝设计期间没有依照实际情况进行设计，致使焊接应力超出标准范围。例如，坡形口的形式错误以及角度错误，根部的间距较大，焊缝的深宽比较大或较小等。三是，在实际进行焊接工作之前没有对铝合金进行预热，在焊接工作完成之后没有对铝合金進行冷却处理，致使焊接的应力超出可承受范围，最终导致裂缝问题出现。

二、铝合金焊接工艺问题的有效解决措施分析

（一）铝合金焊接裂缝缺陷问题的有效解决措施分析

为了能够有效的避免铝合金焊接裂缝问题出现，首先，相关的铝合金焊接工作者必须要科学合理的进行焊接工艺的选择，具体而言，在对壁厚较大的原件进行焊接处理期间，必须要有效的控制行走速度；在对深宽比较大的焊接原件进行焊接处理期间必须要运用大电弧的电流，适当的延长收弧的时间；在进行多层焊接的过程当中必须要有效的控制焊接的热输出，适当的提升热输出量，以此来有效的保证层和层互熔；在进行接头焊接的过程当中必须要适当的控制坡口的角度，具体标准为保证能够对坡口的底部实施焊接处理。

其次，必须要最好焊接前预热工作以及焊接后冷却工作，具体而言，在实际进行预热的过程当中应将预热温度控制在100摄氏度到150摄氏度之间，最高不得超过200摄氏度，在完成预热工作之后必须要快速的进行焊接工作。当焊接任务完成之后，相关的焊接工作人员必须要快速的将制件放置到提前预备好的炉中，使制件随炉缓冷。

（二）铝合金焊接气孔缺陷问题的有效解决措施分析

从现实的角度分析，气孔问题是目前铝合金焊接常见的一种问题之一，该种问题一经出现，必然会对整个焊接工程的质量造成极为不利的影响。基于这一情况，相关的焊接工作者必须要结合铝合金焊接气孔缺陷问题产生的原因制定出具有针对性的防治措施。

首先，在焊接之前必须要有效的对焊丝以及母材进行去氧化膜处理，并在此基础上对其表面进行清洁处理。所用到的星系设备为钢丝刷。在实际进行焊丝清理期间必须要采用整体清洗法对其进行清洗处理，具体而言，要运用6%到10%浓度的氢氧化钠对其进行清洗处理，清洁标准为发现金属的光泽后停止清洗。之后再运用热度为70度到90度的热水对其进行清洗处理，之后再将其投入到硝酸当中完成中和后再用热度为70度的热水对其进行清洗处理。在清洗的过程当中必须要对焊丝进行保护处理，并将其放到干燥的环境当中。

其次，要保证所运用的清洗纯度较高且属于干燥气体，其纯度应保持在99.9%以上，氩气当中的含水量应控制在0.07以下。值得注意的是在实际运用氩气进行铝合金焊接工作期间必须要严密的检查管路当中是否含有水分以及是否存在泄漏问题，一旦发现这些问题要在第一时间处理。

最后，在焊接之前必须要及时的去除喷嘴当中的杂物，避免当中混入水分，并在此基础上降低气流紊乱问题出现的概率；适当的缩减喷嘴与熔池之间的间距，有效的提升氩气的有效利用率；适当的缩减电弧的长度，控制喷嘴的直径，及时的对已经出现破损问题的喷嘴进行更换处理，适当的降低焊枪的角度，从而有效的提升氩气的屏蔽效果。在实际进行焊接的过程当中必须要将氩气的提前送至实践控制在0.5秒，延时送气的时间控制在0.8秒。以此来有效的避免接头与收弧部位出现气孔问题。

结束语：

综上所述，现阶段，在工业行业当中，铝合金焊接技术的应用率极高，诸多设备维修保养工作以及设备拼装工作都需要用到铝合金焊接工艺，可以说，铝合金焊接工艺在工业行业当中是一种极为重要的工艺。从现实的角度分析，经过长时间的实践调查研究以及统计发现，该种工艺当中存在着诸多缺陷问题，而这些缺陷问题也是影响铝合金焊接质量最为主要的原因。而目前，铝合金焊接工作人员的主要任务就是解决铝合金焊接工艺缺陷问题，提升铝合金焊接质量以及效率，只有这样才能够保证铝合金焊接工作质量以及效率能够得到全面的提升。基于这一情况，相关的铝合金焊接工艺研究者必须要将工作重心放到铝合金焊接缺陷及工艺问题分析诊断的研究上，结合铝合金焊接缺陷问题及产生的原因制定出具有针对性的解决措施，以此来保证铝合金焊接质量。

参考文献：

[1]明珠，王有祁，甄立玲，齐果，刘宏伟，陈东高，谭兵，陈巍.影响铝合金MIG焊丝质量的因素分析[J].兵器材料科学与工程. 2017（05）

[2]石玗，黄健康，聂晶，樊丁.电弧声与铝合金脉冲MIG焊熔滴过渡的相关性[J].焊接学报. 2018（03）