防锈铝合金的钨极氩弧焊

摘 要 铝合金具有良好的物理和化学特性，例如具有强度高、密度低、抗腐蚀等优点，因此在焊接生产中得到了广泛的应用。在焊接过程中常用到变形铝合金，其中防锈铝合金具有焊接性好特点，是焊接结构中常用的铝合金。但是防锈铝合金在焊接的过程中会出现焊接接头不达标、焊缝气孔超薄等情况，因此应当加强对防锈铝合金的研究，提高焊接的质量。

关键词 铝合金；钨极氩弧焊；应用

中图分类号：TG457 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）19-0127-01

防锈钨极氩弧焊具有良好的特性，被广泛的应用到了各种焊接结构中。铝合金在焊接的过程中容易出现氧化等不良现象，为了提高焊接质量，常常在惰性气体的保护下进行焊接，利用钨材料或者合金作为电极。钨极氩弧焊能够将熔化的焊丝与被焊接的工件之间的电弧作为热源熔化焊丝和母材，从而达到焊接的目的。这种方式能够有效的提高焊接质量和效率，因此得到了广泛的应用。

1 防锈铝合金的焊接特点分析

在应用防锈铝合金进行焊接时，需要结合铝合金的特点，采用合理的焊接工艺，这样才能有效的保证焊接的质量。防锈铝合金在生产中常常采用压力焊、熔化焊等方式进行焊接，其中电弧融化焊是常用的焊接方式。防锈铝合金采用电弧焊具有比较突出的优点，在铝合金的表面容易形成一层氧化膜，如果不能及时的去除很容易影响到焊接的质量，导致未熔合、未焊透以及焊缝气孔的产生。铝合金本身的热容量大而且导热性强，所以在焊接时为了保证焊接质量，需要应用到能量集中的热源。铝合金在焊接的过程中发生相态变化时，往往难以观察和辨认，增加了焊接的难度。此外在焊接时接头的力学强度难以满足，导致焊接头出现塑性不足、强度偏低的状况。

防锈铝合金在硬化状态下焊接时，接头处的强度低于母材，出现软化的现象，因此对焊丝的要求比较高。所以在焊接时应当选择合适的焊丝，以及采取合理的工艺，降低熔合区的塑性。在焊接时容易出现的焊缝气孔和夹杂等缺陷现象，与焊丝以及母材表面的氧化膜具有密切的关系。为了减少这些缺陷的发生，在焊接之前应当做好工作面的清理工作，去除母材以及焊丝表面的氧化膜。在使用焊丝之前一般应当采取合理的措施去除工件焊接区域表面的氧化膜，可以用刮刀等刮坡口端面，直到露出金属光泽为止；在清洗之后应当立即进行焊接。在焊接时应当采取合理的工艺，限制氢向熔池的溶入，同时也要促进氢气的逸出，减少焊缝中气孔产生的概率。

2 防锈铝合金钨极氩弧焊技术的应用

2.1 钨极氩弧焊技术简介

氩弧焊是防锈铝合金应用最广泛的焊接方式，除此之外还有气焊、激光焊、电渣焊等焊接方式。在应用钨极氩弧焊焊接铝合金时一般采用交流电源，这样可以利用负极性的特点作用去除工件表面的氧化膜，同时也能够利用正极性半波里进行冷去，有利于电弧的稳定燃烧。直流正极性钨极氩弧焊没有阴极破碎的作用；同时直流反极性虽然有阴极破碎的作用，但是由于钨极氩弧焊允许的电流比较小，所以也应用的比较少。钨极氩弧焊在焊接中有手工和自动两种方式，其中手工交流钨极氩弧焊具有使用方便、设备简单等优点，因此得到了广泛的应用。但是手工交流钨极氩弧焊也对操作人员提出了更高的技术要求，同时由于焊接效率不高，主要应用在厚度比较小的铝合金工件焊接中。自动钨极氩弧焊主要用来焊接比较规则的焊缝，焊丝由专门的送丝设备进行送进；手工交流钨极氩弧焊在焊接对接接头时有双面焊、单面焊双面成形、双人双面同时焊接等多种形式，其特点和应用范围都各不相同。防锈铝合金要想实现单面焊双面成形比较困难，所以一般采取双人双面同时向上立焊的方式，能够有效的提高焊接的质量。当工件等原因不能采取这种焊接方式时，应当采取单面焊双面成形的方式，但是应当严格的遵守相关的焊接规范，避免发生烧穿以及焊缝成形不良等现象。单面焊双面成形工艺在圆柱体管道纵向焊接中应用比较多，由于椭圆度以及直径的影响，常常导致焊接质量下降。这种情况下可以考虑采取复合式垫板单面焊接工艺，垫板在焊接之后可以保留不去除。对于容器上的接管与容器筒体的焊接应当结合具体的结构采取合理的工艺，对于小的接管一般采用双面焊接的方式，对于大的或者重要的接管，应当采用双人双面加立焊的方式。当板的厚度比较大上，为了减少焊接应力的不良影响，应当采取局部预热的方式，减少焊接应力导致的变形等。

2.2 焊丝的选择

为了提高焊接质量，降低焊缝产生裂纹等现象，应当选择合适的焊丝。防锈铝合金在焊接过程中应用的焊丝主要由同质焊丝和异质焊丝两种不同的财政，其中同质焊丝的成分与焊接的母材相同，异质焊丝的成分和母材具有比较大的差异，主要是为了提高焊缝的抗裂性。在选择焊丝时还应当考虑到焊缝的抗腐蚀要求，对于不同的母材，可以选择对应的焊丝进行配用。

2.3 注意事项

采用钨极氩弧焊焊接的过程中，焊丝与氩气的质量对于焊接质量具有自己的影响。当焊丝中的镁元素含量过低时，防锈铝材焊接时会出现焊缝强度不足，难以满足焊接的要求。当氩气纯度不够时也会影响到焊缝的质量，导致出现气孔裂纹等现象。因此应当选择质量比较高的焊接材料，同时降低焊丝表面氧化膜对于焊接的影响。在焊接的过程中应当严格的控制焊接性的能量，当线能量过大时容易降低接头的性能。在进行多层焊接时还应当严格的控制层间的温度，当温度过高时不仅影响接头的强度，同时也容易降低接头的塑性，使层间出现裂纹。在进行多层焊接时，如果前一层焊缝表面凸起容易产生焊接死角，一层应当保持焊缝表面的平整，可以进行修磨之后再进行焊接。

3 结束语

防锈铝合金具有良好的焊接性能，因此得到了广泛的应用，但是在焊接的过程中容易出现气孔、裂纹等影响焊接质量的现象。为了有效的提高焊接质量，减少焊接缝裂纹和气孔等不良现象的发生，常常采取钨极氩弧焊的方式。在采取钨极氩弧焊焊接技术时，应当提高气体的纯度，严格的控制氢气的含量。同时采取合理的施工工艺，保持工作面的洁净等方式，改善铝合金的焊缝质量，提高焊缝的力学性能。

参考文献

[1]孙彬.船用不锈钢和防锈铝的激光—钨极氩弧复合热源焊接工艺特性研究[D].大连理工大学，2013.

[2]楼晓萍.防锈铝氩弧焊工艺性能分析[J].中国机械，2013（9）：187.

作者简介

赵景辉（1971-），男，河北保定人，技师，大专，研究方向：电加工理论研究。endprint