鋁合金MIG焊接的優點及注意事項

摘 要：MIG焊接的質量穩定可靠，最適于焊接鋁及鋁合金中厚板。鋁合金MIG焊煙塵會對人體造成塵肺、老年癡呆癥、骨軟化癥、貧血癥等損害，因而必須對鋁合金MIG焊煙塵進行有效的防護，鋁合金MIG焊煙塵防護的根本是防止工作人員吸入有害煙塵。

關鍵詞：鋁合金；熔化極惰性氣體保護焊；MIG焊

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.060

鋁合金的密度非常低，重量很輕，但強度比較高，接近甚至超過優質鋼，其塑性好，容易加工成各種型材，具有優良的導電、導熱和耐腐蝕性能，在汽車、航空航天、機械制造和船舶等工業中被大量應用，是工業中應用最廣泛的一種合金材料。硬鋁合金屬Al-Cu-Mg系，一般含有少量的Mn，可熱處理強化，其特點是硬度大，但塑性較差。超硬鋁屬Al-Cu-Mg-Zn系，可熱處理強化，是室溫下強度最高的鋁合金，但耐腐蝕性差，高溫軟化快。鍛鋁合金主要是Al-Zn-Mg-Si系合金，雖然加入元素種類多，但是含量少，因而具有優良的熱塑性，適于鍛造。目前隨著工業水平的迅猛發展，對于鋁合金焊接結構件的需求也日益增多，從而促進了對鋁合金焊接性能的深入研究。

1 鋁合金MIG焊的簡介及優點

鋁合金的主要焊接工藝有非熔化極惰性氣體鎢極保護焊（TIG）、熔化極惰性氣體保護焊（MIG）、攪拌摩擦焊和電阻點焊等。MIG焊（熔化極惰性氣體保護焊）是一種利用氬氣保護或者惰性氣體和活性氣體混合保護，從而完成焊接過程的一種電弧焊。MIG焊接與TIG焊的根本不同是用金屬絲代替焊炬內的鎢電極，因而在MIG焊中焊絲由電弧熔化，被送入焊接區，電力驅動輥按照焊接需要從線軸把焊絲送入焊炬。兩者所用的保護氣體也不同，要在氬氣內加入1%氧氣，來改善電弧的穩定性，此外，在噴射傳遞、脈動噴射、球狀傳遞和短路傳遞上也有不同。

對于熔化極惰性氣體保護焊來說，它的熱源不是交流電源，所采用的電源是直流形式的，這是由于在焊接過程中，如果不采用直流電源，會對電弧的穩定性和一致性產生影響。對于不采用交流焊接的情況，直流正接和直流反接是2種不同的選擇方式，MIG焊多采用直流反接法。這是由于選擇直流反接時電弧穩定，再者直流反接法會產生一種較好的效果，可以有效避免在焊接時產生金屬氧化膜，這是非常有益于鎂、鋁及其合金的。最后，采用直流反接法時，焊絲的熔化速度更快，生產效率更高。MIG焊接的質量穩定可靠，最適于焊接鋁及鋁合金中厚板。

2 MIG焊接中的注意事項

在MIG焊接過程中，可能會出現錯位、變形等問題，因而在實際操作的過程中，必須注意下述問題。

2.1 焊接原件間的錯位問題

對于MIG焊接來說，如果工裝夾具的設計有缺陷，或者在操作過程中操作不標準，則非常容易出現焊接原件間錯位的問題，這就對工裝夾具的合理性有一定的要求，并在安裝時要求格外的耐心仔細。

2.2 板材變形問題

有時即使對鋁合金板材采用了較好的工裝，但由于在MIG焊接過程中的熱量較大，仍會出現變形，比如整板呈弓形彎曲。對于變形較小的情況，可以通過木榔頭均勻敲擊來進行整形；對于變形嚴重的零件，則要采用火焰加熱法來整形，通過調節火焰的溫度和停留時間來達到調整的目的。

2.3 鋁合金MIG焊接時的黑色氧化物

鋁合金MIG焊接時產生的黑色臟物主要是氧化鎂、氧化錳等氧化物，在單層焊接時如果出現太多的黑色氧化物一般是由于保護效果不好；在多層焊接的時候，打底焊出現黑色氧化物是好事，證明打底焊接已經焊透，焊接過程中，熔融金屬被焊縫底下的空氣氧化，上浮到焊縫的表面。在蓋面層上如果出現黑色氧化物是由于保護效果不好，如果保護充分的話，焊縫兩邊會有兩條白色的亮帶。

3 鋁合金MIG焊煙塵的危害

鋁合金的熔點較低，在高溫電弧的作用下會產生大量的氧化鋁煙塵，對工作人員的呼吸系統有很大危害。此外，鋁合金中含有的一些合金元素，在操作過程中會生成對人體有危害的氧化物顆粒，由于合金元素的含量較低，這些合金元素氧化物的含量也較低，但對人體健康也是有損害的。鋁合金MIG焊煙塵會對人體造成塵肺、老年癡呆癥、骨軟化癥、貧血癥等損害，因而必須對鋁合金MIG焊煙塵進行有效的防護。

4 鋁合金MIG焊煙塵的防護措施

鋁合金MIG焊煙塵防護的根本是防止工作人員吸入有害煙塵，經實踐證明，如果在生產環境中鋁合金焊接的操作相對不多，那么過濾式防毒口罩一般可以達到防止工作人員吸入有害煙塵的目的。但是如果生產環境中的鋁合金焊接操作較多，僅僅依靠過濾式防毒就很難達到或幾乎達不到防止工作人員吸入有害煙塵的目的，在這些場合必須綜合利用過濾式防毒口罩和有效合理的通風設施。

再者，對于鋁合金MIG焊來說，如果采用脈沖電源，則不僅可以提高焊接質量，還可以減少氧化鋁煙塵的產生。對于有鋁合金MIG焊接的工作環境，工作人員的皮膚和衣服也是煙塵容易聚集的地方，一旦焊接煙塵聚集到了這些地方，也會對工作人員的健康造成損害，這就要求操作者必須要對手部和衣物進行及時的清潔，從而保障自身的健康。總體的講，雖然鋁合金MIG焊煙塵對人體危害較大，但只要在實際生產過程中能加強生產管理，提高工作人員的防護意識，可以有效的控制鋁合金MIG焊煙塵對人體的危害。

參考文獻：

[1]李敬勇，章明明，趙勇等.鋁合金MIG焊焊縫中氣孔的控制[J]. 江蘇科技大學學報（自然科學版），2004，18（05）：78-81.

[2]許鴻吉，唐海鷹，劉志平等.6082鋁合金MIG焊焊接接頭組織與力學性能研究[J].熱加工工藝，2010，39（01）：131-133.

[3]石玗，黃健康，樊丁等.電弧聲信號與鋁合金MIG焊縫塌陷的相關性[J].機械工程學報，2007，43（10）：32-35.

[4]梁衛東，石玗，張玉耀等.鋁合金MIG焊過程中的煙塵危害和防護[J].電焊機，2006，36（07）：67-69.

作者簡介：商全（1984-），男，湖北黃岡人，碩士研究生，研究方向：鋁合金副車架工藝設計及仿真技術研究。