铝及铝合金的焊接工艺探讨

摘要：铝材料以及铝合金的衍生物广泛地存在于人们的日常生活中，在近些年来关于铝材料以及合金的焊接技术发展速度飞快，并且新型的焊接技术相比于传统的合金焊接技术来说，具有众多优势。本文主要分析了铝材料以及合金材料在焊接过程中可能出现的问题，并且研究了铝以及铝合金焊接的工艺，希望能够为不断促进铝材料以及合金焊接技术提供参考依据。

关键词：铝以及铝合金;焊接技术;创新

铝材料以及铝合金在使用的过程中具有良好的抗腐蚀性能，是理想的导热以及导电材料，因此，这些材料被广泛的应用与我国的工业制造经常出现在人们的日常生活中。在目前这个阶段，我国铝材料以及铝合金相关的焊接技术发展已经获得了突飞猛进的进步，并且在传统焊接技术的基础上，还研究了创新型的焊接技术，而创新型的焊接技术，离不开对现代化设备的应用，这些新型焊接技术的出现，让铝以及铝合金在应用的过程中更加具有优势。针对这种现状，本文阐述了铝以及铝合金在焊接过程中可能会出现的一些不可避免的问题，并且讲述了铝以及铝合金的焊接工艺，希望为铝合金工艺的良性发展提供有效的理论依据。

一、铝以及铝合金焊接技术过程中可能会出现的问题

铝以及铝合金材料材质重量较轻，并且还具有一定的强度，在应用的过程中，具有良好的耐腐蚀性能，但是在工业制造的具体过程中，铝产品的焊接经常会出现气孔以及裂纹等等问题，这在一定程度上影响了产品制造的最终质量。

（一）产生气孔

铝材料在焊接的过程中，气孔的出现主要是由于氢气而造成的，而在焊接的过程中，亲戚主要从各种外部原因所产生的水中释放出来。为了能够有效地避免铝材料在焊接的过程中出现气孔，我们可以通过熔池吸水的方式来解决这一问题。首先在焊接铝材料之前，要确保材质表面处于干燥状态，并且做好焊接前材质表面的清理工作。在焊接的过程中，相关工作人员必须要动态的控制熔池的温度，这样就可以确保溶脂有效的吸收焊接过程中产生的氢气，避免焊接产品中产生气孔。

（二）焊接裂纹

在铝产品焊接的过程中，出现裂纹的原因主要有以下两个方面。第一，熔池的温度区间不够稳定，导致铝产品从液态到固态的过程中出现了某一区间强度脆性较低，这种情况下就会导致焊接过程中出现裂缝。第二，铝产品出现裂缝，与焊接过程中的膨胀系数也具有紧密地联系，如果在焊接过程中膨胀系数，超过了规定范围，那么荣匙在液态变为固态的过程中就会产生较大的变形，这就在一定程度上增加了凝固过程中出现产品裂缝的概率。由此可见，在进行焊接工作时，必须要不断地提高焊接的工艺，在焊接过程中，还可以采用其他金属元素，这样就可以有效地防止焊接裂缝的出现。

（三）易氧化

鋁材料暴露在空气中进行焊接工作时，很容易就会被氧化，然后就会在产品的表面形成一层氧化膜，这层氧化膜熔点较高，并且化学性质较为稳定，因此很难通过有效的手段将其去除掉。如果氧化膜的占比较大，那么铝材料在融化以及融合的过程中就会受到阻碍，还容易在焊接的过程中形成夹渣或出现焊接不透彻等缺陷。而铝材料在氧化过后，氧化膜还会吸收一定量的水分，这就容易导致焊接过程中出现气孔，因此，在焊接工作之前，必须要采取有效的方式，将铝材料表面的氧化成分清理掉，同时在焊接的过程中也需要注重保护工作，避免出现氧化膜附着的情况[1]。

二、铝以及铝合金焊接工艺的主要步骤

（一）焊前准备工作

首先在进行焊接工作之前，为了防止焊接过程中出现气孔或裂纹，必须要做好认真的清理工作，确保铝材料的表面不会存在氧化膜，除此之外，还要注意材料表面的其他污垢也要进行及时的清理。其次，铝以及铝合金具有较好的导热性能，在高温环境中较为柔软。因此在焊接时很可能会出现焊接过渡的状况，为了能够有效地避免这一问题，在焊接时还应该在材料下方放置焊接垫板，这样就可以避免焊接过度而导致的烧穿问题，需要注意的是，焊接垫板的材料通常为不锈钢材料[2]。第三，在进行铝材料焊接的过程中，为了能够在短时间内提高焊接的质量，还可以设置焊接工装，这样就可以保障焊接过程中力度的均匀。第四，在焊接工作之前，还应该进行预热处理，这种预热处理的方式能够及时地排除掉铝合金金属表面的水分，并且还能通过逐步加热的方法来缓解焊接材料的表面温度差，有效地减少后期出现裂纹和气孔的可能性。除此之外，通过焊接之前的预热处理，还能够有效地提高焊接工作的效率，在正常情况下，如果铝以及铝合金的焊接部件超过了八毫米的范围，就需要对其表面进行预热处理，预热的温度也要控制在一定范围内。最后在焊接之前还要选择型号合适的焊丝。在选择焊丝的过程中，必须要根据具体的材质，考虑到焊丝的化学构成成分[3]。

（二）焊接后的处理工作

在工件焊接完成之后，首先要对焊接部位进行仔细地检查，第一时间清除掉焊接部位，周边的焊渣以及残留的焊接药剂，防止这些残渣以及腐蚀性的焊接药剂影响到工件的最终质量。其次，在焊接过后还应该应用热处理的方式消除焊接接口出现的残余应力，这样可以有效地提高焊接接口处化学组织的性能，除此之外，在焊接工作完成之后进行充分的热处理工作，还能够让金属材质逐步恢复到原先的性能，有效地提高焊接工件的强度。第三，在焊接工作完成之后，如果接口处出现不平整状况，必须要采取有效的措施进行处理，可以利用现代化的超声波技术确认缺陷的形态以及规格，然后进行有效的返修工作[4]。

结语：

综上所述，目前随着人们日常生活以及工业发展过程中，对于铝以及铝合金材料的用量规模不断增加，铝以及铝合金材料已经在我国的航空航天车辆制造，化学加工等多个方面得到了有效的应用。但是铝以及铝合金材料在焊接的过程中，通常会出现气孔和裂缝等等问题，为了能够有效地避免这些问题，必须要不断完善铝合金焊接的工艺流程，不断提高铝以及铝合金材料的焊接工艺。

参考文献：

[1]王光智.铝及铝合金焊接主要问题及工艺完善[J].科技视界，2016，06：128.

[2]张明阔.探讨铝及铝合金焊接工艺[J].建材与装饰，2017，24：199-200.

[3]娄振洋，祁文玲，李志强.关于铝及铝合金传统焊接方法与先进焊接方法的比较[J].中国金属通报，2017，10：85-87.

[4]王俊.对铝及铝合金先进焊接技术研究[J].中国战略新兴产业，2018，40：220.

作者简介：刘晔（1986.09-），男，汉族，吉林白山人，本科，中级，研究方向：焊接专业