一铝合金材料特性和焊接特点

1铝合金与氧的亲和力很强铝与氧的亲和力比较强，极易与氧结合生成致密而结实的氧化铝薄膜，厚度约为0.1μm，熔点高达2050℃，且密度很大，约为铝的1.4倍。在焊接过程中，氧化铝薄膜严重阻碍金属之间的结合，形成夹渣。同时氧化膜还会吸附水分，焊接时会促使焊缝形成气孔。这些缺陷，都会降低焊接接头的性能。为了保证焊接质量，焊前必须严格清理焊件表面的氧化物，同时防止在焊接过程中再次氧化。焊接时，一般采用直流反接气体保护焊，利用阴极清理来有效清理表面氧化膜，同时保护气体并对其实施保护。

2铝合金的导热率和比热大铝及铝合金的导热系数、比热容都很大，在焊接过程中大量的热能被迅速传导到金属内部，为了获得高质量的焊接接头，必须采用能量集中、功率大的热源在较短时间内以精确实施焊接。特别是对于8mm及以上厚板，焊接前需采用预热等工艺措施。

3铝合金部件焊接时容易形成气孔铝及铝合金焊接时极易产生气孔，尤其是纯铝和防锈铝的焊接。焊接时产生的气孔主要是氢气孔，而氢气的来源，主要是弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分。焊接时，液体熔池在高温下溶入大量气体，在凝固时，气体溶解度急剧下降，在焊后冷却凝固过程中来不及析出，而聚集在焊缝中形成气孔。

二铝合金焊接方法的选择

1焊接方法选择需要考虑的因素

1）根据焊接车间和焊接场地的可能性和焊接足够移动距离来选择焊接设备及方法；

2）焊接后零件的性能是否满足使用要求来选择焊接方法：如焊缝强度、冲击韧性、疲劳强度和抗腐蚀性能等；

3）焊接加热是否允许对焊缝附近的基体材料产生软化；

4）焊接方法是否满足焊缝的成形性要求；

5）焊接件的用途和工作环境以及焊接接头设计等。

2大截面铝合金焊接常用的焊接方法惰性气体保护焊(TIG与MIG)是应用最广泛的铝及铝合金熔焊方法。

1)装夹固定在大型截面铝型材焊接时，由于铝合金的热导率比较大，必须采用较大的热输入，焊接时很容易发生变形，这是铝合金焊接时要非常注意的问题。这里主要采用反变形法来控制变形。具体实施过程为：在选用合理的焊接顺序的同时，预先将具有插接口的工件拼接完好，并给工件施加反变形的力，装夹固定。从而达到焊后表光滑并能够恰好消除变形的措施。

2)焊前清理焊接前应对母材接头处的表面氧化物及其它油污等附着物进行打磨清理，并进行点焊固定。清理的方法一般采用有机溶剂进行表面去污，同时采用电动钢丝刷去除表面氧化物。选取有代表性的点进行点焊固定，同时为了焊缝美观，要及时打磨焊点。

3)焊接工艺规范焊条或焊丝一般在母材种类、板厚以及性能等要求的基础上，选用能够保证良好焊接质量的焊接材料。焊接电流和焊接速度根据焊接成型要求设定。焊缝坡口一般为对接接头。为了消除水汽并达到理想的熔深，选取合适的焊前预热温度。

三结语

铝合金车体是高速列车轻量化发展的未来发展方向，而铝合金的焊接是车体结构的关键技术。所以，研究铝合金的焊接具有非常重要的现实意义。铝合金车体的组焊，在实际焊接生产中还存在大量的技术难题。研究铝合金的焊接对于提高高速列车制造能力具有很大帮助。

作者：寇艳军单位：辽宁机电职业技术学院