鋁合金焊接缺陷及工藝問題分析診斷

張磊 周晶輝

摘要：隨著我國工業行業的不斷發展，在當今時代背景下，我國諸多工業企業都開始了對于鋁合金焊接工作的研究，但是經過長時間的實踐調查研究發現，相較于其他工藝技術，鋁合金焊接工藝仍然有待提升，在該種工藝當中存在著諸多較為顯著的問題，而這些問題的出現已經成為影響鋁合金焊接質量的主要影響因素，如果這些問題得不到有效的解決，必然會導致鋁合金焊接質量一直無法得到有效的提升。從現實的角度分析，有效的解決鋁合金焊接缺陷以及工藝問題，不僅可以極大地提升工業行業的整體發展速度，同時還可以有效的提升工業設備維護保養的質量，降低有鋁合金焊接問題所導致的設備故障問題出現的概率。本文主要就鋁合金焊接缺陷及工藝問題做了簡要的分析，目的在于進一步提升鋁合金焊接工藝質量。

關鍵詞：鋁合金；焊接；缺陷；工藝問題；診斷

隨著我國鋁合金焊接工作者對于鋁合金焊接缺陷及工藝問題研究的不斷深入，經過長時間的實踐調查研究發現，鋁合金焊接工藝缺陷問題主要有兩種，其一為，氣孔問題；其二為，裂紋問題。而每一種缺陷問題都會直接影響到鋁合金焊接的成效。因此，相關鋁合金焊接工作者需要從這兩方面著手進行具體的鋁合金焊接工藝缺陷問題研究。

一、鋁合金焊接缺陷及產生原因分析

經實踐調查顯示，現階段存在于鋁合金焊接工藝當中的缺陷問題主要兩種：

其一為，鋁合金焊接的氣孔缺陷問題，具體而言，相關的鋁合金焊接工作者在實際進行焊接工作期間，熔池當中的軀體物質在凝固的過程當中無法溢出機就會造成空穴現象出現，而這種現象就被人們稱之為氣孔。而氣孔的表現形式主要有以下幾種，一是內部氣孔，二是表面氣孔，三是點狀氣孔，四是鏈狀氣孔，五是分散氣孔。氣孔在任何部位都有可能出現。該種缺陷問題產生的主要原因就是，在液體或者固體鋁合金下氬氣的溶解度相差將近20倍，而在鋁合金凝固期間，氬氣就會析出鋁合金并且使液體鋁合金產生氣泡，在加上氣泡在熔池當中上升的速度并不高，進而就形成了氣孔。另外，由于鋁合金物質具有較高的導熱系數同時其焊接縫的凝固速度較快，在這種情況下，氣泡就很難浮出熔池，進而導致氣孔問題出現的概率驟增。

其二為，裂紋缺陷問題，具體而言，在焊接應力和其他不利影響因素的影響下，焊接設備的接頭中部就會出現縫隙，而該種縫隙一經出現就會導致焊接裂縫問題出現。該種裂縫的表現形式主要有兩種，一是熱裂紋，二是冷裂紋。該種裂縫問題的出現部位同樣有兩點，一是接縫的填充處，二是熔合線處。而鋁合金焊接裂紋缺陷問題出現的主要原因有三點，一是，焊接工作人員在實際選擇焊接工藝的過程當中沒有充分的考慮到該項焊接的具體要求而選擇了錯誤的焊接工藝。二是，在實際進行接縫設計期間沒有依照實際情況進行設計，致使焊接應力超出標準范圍。例如，坡形口的形式錯誤以及角度錯誤，根部的間距較大，焊縫的深寬比較大或較小等。三是，在實際進行焊接工作之前沒有對鋁合金進行預熱，在焊接工作完成之后沒有對鋁合金進行冷卻處理，致使焊接的應力超出可承受范圍，最終導致裂縫問題出現。

二、鋁合金焊接工藝問題的有效解決措施分析

（一）鋁合金焊接裂縫缺陷問題的有效解決措施分析

為了能夠有效的避免鋁合金焊接裂縫問題出現，首先，相關的鋁合金焊接工作者必須要科學合理的進行焊接工藝的選擇，具體而言，在對壁厚較大的原件進行焊接處理期間，必須要有效的控制行走速度；在對深寬比較大的焊接原件進行焊接處理期間必須要運用大電弧的電流，適當的延長收弧的時間；在進行多層焊接的過程當中必須要有效的控制焊接的熱輸出，適當的提升熱輸出量，以此來有效的保證層和層互熔；在進行接頭焊接的過程當中必須要適當的控制坡口的角度，具體標準為保證能夠對坡口的底部實施焊接處理。

其次，必須要最好焊接前預熱工作以及焊接后冷卻工作，具體而言，在實際進行預熱的過程當中應將預熱溫度控制在100攝氏度到150攝氏度之間，最高不得超過200攝氏度，在完成預熱工作之后必須要快速的進行焊接工作。當焊接任務完成之后，相關的焊接工作人員必須要快速的將制件放置到提前預備好的爐中，使制件隨爐緩冷。

（二）鋁合金焊接氣孔缺陷問題的有效解決措施分析

從現實的角度分析，氣孔問題是目前鋁合金焊接常見的一種問題之一，該種問題一經出現，必然會對整個焊接工程的質量造成極為不利的影響?；谶@一情況，相關的焊接工作者必須要結合鋁合金焊接氣孔缺陷問題產生的原因制定出具有針對性的防治措施。

首先，在焊接之前必須要有效的對焊絲以及母材進行去氧化膜處理，并在此基礎上對其表面進行清潔處理。所用到的星系設備為鋼絲刷。在實際進行焊絲清理期間必須要采用整體清洗法對其進行清洗處理，具體而言，要運用6%到10%濃度的氫氧化鈉對其進行清洗處理，清潔標準為發現金屬的光澤后停止清洗。之后再運用熱度為70度到90度的熱水對其進行清洗處理，之后再將其投入到硝酸當中完成中和后再用熱度為70度的熱水對其進行清洗處理。在清洗的過程當中必須要對焊絲進行保護處理，并將其放到干燥的環境當中。

其次，要保證所運用的清洗純度較高且屬于干燥氣體，其純度應保持在99.9%以上，氬氣當中的含水量應控制在0.07以下。值得注意的是在實際運用氬氣進行鋁合金焊接工作期間必須要嚴密的檢查管路當中是否含有水分以及是否存在泄漏問題，一旦發現這些問題要在第一時間處理。

最后，在焊接之前必須要及時的去除噴嘴當中的雜物，避免當中混入水分，并在此基礎上降低氣流紊亂問題出現的概率；適當的縮減噴嘴與熔池之間的間距，有效的提升氬氣的有效利用率；適當的縮減電弧的長度，控制噴嘴的直徑，及時的對已經出現破損問題的噴嘴進行更換處理，適當的降低焊槍的角度，從而有效的提升氬氣的屏蔽效果。在實際進行焊接的過程當中必須要將氬氣的提前送至實踐控制在0.5秒，延時送氣的時間控制在0.8秒。以此來有效的避免接頭與收弧部位出現氣孔問題。

結束語：

綜上所述，現階段，在工業行業當中，鋁合金焊接技術的應用率極高，諸多設備維修保養工作以及設備拼裝工作都需要用到鋁合金焊接工藝，可以說，鋁合金焊接工藝在工業行業當中是一種極為重要的工藝。從現實的角度分析，經過長時間的實踐調查研究以及統計發現，該種工藝當中存在著諸多缺陷問題，而這些缺陷問題也是影響鋁合金焊接質量最為主要的原因。而目前，鋁合金焊接工作人員的主要任務就是解決鋁合金焊接工藝缺陷問題，提升鋁合金焊接質量以及效率，只有這樣才能夠保證鋁合金焊接工作質量以及效率能夠得到全面的提升?；谶@一情況，相關的鋁合金焊接工藝研究者必須要將工作重心放到鋁合金焊接缺陷及工藝問題分析診斷的研究上，結合鋁合金焊接缺陷問題及產生的原因制定出具有針對性的解決措施，以此來保證鋁合金焊接質量。

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