铝合金组焊体应用实例

凌勇坚，刘 芸，杨 力，何 骏

（湖州工程技师学院，浙江湖州313000）

铝合金组焊体应用实例

凌勇坚，刘 芸，杨 力，何 骏

（湖州工程技师学院，浙江湖州313000）

叙述了铝合金组焊体的普及使用情况，列举了三则应用实例以及主要焊接方法和加工特点。并且还在综合评估的基础上，与其它材料制件进行了横向比较，展示了铝合金组焊体具有的许多无法比拟的优点。

铝合金组焊体；加工特点；焊接方法；应用前景

0 前言

随着科技的进步、冶金工业的发展、各类新设备的相继问世，促进了铝合金材质的大幅度提高，致使其应用领域越来越为广泛。就以环太湖区域为例，已足够令人感到欣慰，几乎随处都有铝合金组焊体的身影。这在给当地百姓的生活带来了多姿多彩、助推经济发展的同时，也给区域增添了一道亮丽的风景。

1 组焊体款式

铝合金组焊体的款式，可以说千姿百态，而比较引人注目、且与百姓生活息息相关的应用，主要集中在铝合金游艇、私家小汽车、空中大吧、简易玻璃暧房、玻璃幕墙、遮阳挡雨蓬、晒衣架、开式楼道排窗、公共场所栏杆等。加工时，先选取所需的材料品种规格，坚持优先选用标准型材的原则，然后按照现场使用尺寸要求进行放样、划线、切割，接着将型材组焊成框架，再者覆上铝合金板料组焊成一起，或者是以其它方式覆上玻璃、人造板、塑料薄膜等非金属材料，以形成一个整体，当然也有裸露框架的。

使用铝合金材料加工组焊体的目的，突出的是一个“轻”字，尤其是在俗称水上吧士的铝合金游艇上，减少自重就意味着可以减少吃水，增加艇体的快速性，实现节能环保。在飞机上也一样，自重小，升降起落方便，或者是可以多载员、多载重等，也间接地体现了节能环保。

下面略举三个应用实例，以便更好地展示铝合金组焊体所给人们和环境带来的温馨和便利。

（1）位于环太湖区域的一家游艇制造企业近期打造了一艘用于横渡太湖的36客位铝合金游艇，艇况如图1、图2所示。

图1 铝合金游艇艏部框架结构

图2 铝合金游艇艉部外形

从图1可以看出，铝合金型材拼接成框架的焊缝，长度比较短，又处于空间位置，因而单件和小批量生产不适合于自动焊，尤其是在设备简陋的小厂家，故采用了手工氩弧焊，致使焊缝质量不太理想。从图2可以看出，用铝合金打造出来的游艇，外表光洁、美观、整体性好，仿佛像一个艺术品，给人以美的享受。

（2）在环太湖区域的一家汽车制造企业，在生产自动流水线上焊接加工车身框架、组装小汽车，生产情景和小车外形如图3、图4所示。

图3 正在流水线上焊接的小车框架

图4 已投入使用的小车外形

从图3可以看出，小车框架是在流水线上从一个工位到下一个工位的移动，并由成组的一对又一对机器人对其进行自动焊接。这样焊缝质量好，应力应变小，生产效率高，这种加工方式非常适合于大批量生产。

（3）位于太湖南岸的一座新建奥体中心，步行通道栏杆采用了铝合金材料，建筑物玻璃幕墙框架亦采用了铝合金材料，其大致款式分别如图5、图6所示。

图5 半开式楼道铝合金挡风墙

图6 楼梯口铝合金防盗框架

从图5可以看出，通道栏杆采用了多种规格铝合金圆管的组合，并组焊成整体框架-完整栏杆。从图6可以看出，玻璃被安装在铝合金组焊框架的各个小框内，这样联接强度好，互不干扰，需局部更换时也方便，彰显出安全可靠。

2 焊接种类和特点

随着焊接新设备和新工艺的不断问世，金属焊接的方法和种类越来越多。

而作为金属材料之一的铝合金，以其自身材料的特点，组焊常常采用的方法大致有这样三大类：一是熔焊，包括钨极氩弧焊、激光焊、埋弧焊；二是压焊，也即电阻焊，可以分为点焊、缝焊；三是钎焊，主要为软钎焊（锡焊）。焊接可采用单面焊双面成型或双面焊。施焊位置有平焊、横焊、竖焊、仰焊等四种。当然，能采用平焊时，尽量采用平焊，力争避免仰焊，以方便操作，有利于保证焊缝的质量。

焊件接头形式有对接焊缝、角接焊缝、T形接焊缝、搭接焊缝及塞焊等；施焊次序有直接连续焊、中间向焊缝两端对称焊、两端向焊缝中间对称焊、分段退焊、由中间向两端退焊等；施焊方式有手工焊、半自动焊、全自动焊等。焊缝按工作性质，又可分为工作焊缝、联系焊缝、密封焊缝、定位焊缝等。

由于铝合金材料传热快，倘若焊接参数和操作稍有不当，就容易出现变形或裂纹。因而组焊体的加工应掌握这样的原则：能用型材时，尽量采用型材，以减少焊缝的数量，减少热量的输入。同时还应遵循这样的三原则，也即焊缝尽量要小、要少、要散。必要时可采用加速冷却的方法，如将加工件的非焊接部位浸在水中、水冲或加散热片等。

当对焊缝有强度、密封等要求时，倘若手弧焊遇到相交焊缝，则还应按一定的规则进行操作，才能确保焊缝的质量，如图7所示。

图7 铝合金组焊规则

从图7上排3图和下排3图分别可以看出，当第一条焊缝（上排图或下排图）焊完后，得先用手砂轮打磨掉头部或交叉部位焊缝，才能再焊第二条焊缝，这样有望保证相交处的联接质量，避免缺陷。

3 综合评估

铝合金材质具有质轻、耐腐蚀、塑性好、易成型、强度佳、手感好等诸多优点，且储藏量丰富，因而用它来取代其它金属材料或非金属材料，具有很大的经济价值和现实意义。

在目前的环太湖区域，市场上出售的铝合金型材和板材规格品种很多，大多数已经标准化了，有国家标准和行业标准，因而需要使用时，只要按要求去选购即可，非常方便。如今由于生产标准铝合金型材的厂家几乎都拥有了生产流水作业线，批量生产，因而制造成本相对比较低，致使市场销售价格比较便宜，质量也有保证。

铝合金制件与其它材料制件相比，优点是显而易见的，具体表现在：

（1）与钢质制件相比，铝合金制件具有重量轻、耐腐蚀、易成型、手感好等优点，平时几乎不需要维护和保养，使用成本低，省事。

（2）与铜合金制件相比，则铝合金制件的重量轻，且造价要低廉得多了，这种低成本才使它的普及使用成为可能，被大众所接受。

（3）与木质制件相比，铝合金制件具有经风吹雨淋日晒不会开裂的特性，且强度高、易成型、造价低、使用寿命长、组装方式灵活（焊接、铆接、粘接、螺纹）等优点，还能制成多种形状，因而适用性更广。

（4）与塑料制件相比，铝合金制件具有较好的耐火功能，且强度高、刚度大、耐热性好、抗老化、使用寿命长等优点。

4 结束语

通过如上所述和几种比较，自然就明白为什么在环太湖区域铝合金组焊体那么盛行的原因了。相信在今后的日子里，随着铝合金材料工业的发展，质量提高，价格降低，铝合金组焊体的应用前景一定会更加美好。

Aluminum Alloy Welded Body

LING Yong-jian,LIU Yun,YANG Li,HE Jun
(Huzhou Engineering Technician College,Huzhou 313000,China)

Popularization and use of aluminum alloy compound welded body are narrated in the paper.Three application examples,welding method and processing characteristics are given.On the basis of comprehensive evaluation,comparing with other material,a lot of advantages of aluminum alloy compound welding body are shown.

aluminum alloy compound welded body;processing characteristics;welding method;application prospect

TG457.14

A

1005-4898(2017)05-0061-04

10.3969/j.issn.1005-4898.2017.05.12

凌勇坚（1958-），男，浙江湖州人，技术总监，高级工程师。

2017－01－20