高 敏，李 海，王志强

(1.东北电力大学 机械工程学院，吉林 吉林 132012；2.丰满发电厂 电气工程处，吉林 吉林 132108；3.吉林石化公司电石厂，吉林 吉林 132022)

铝材具有可塑性能高、耐蚀性能强且易承受压力加工和拉伸的特点，被广泛应用于化学工业的储罐、塔器、热交换器及一些深冷设备中.在空气中，铝的表面极易形成一层致密的氧化膜，这层氧化膜能阻止母材进一步被氧化，由于这一特点，使铝金属在浓硝酸储存和浓硝酸输送管线中得到了广泛的应用[1].某公司研发的新型浓硝酸铁道罐车，就采用了中厚板纯铝材料进行制造.

1 焊接难点分析

由于铝材特殊的物理化学特性，其焊接工艺特点与钢比较有很大的不同，如表1所示.

1.1 焊接热源

表1中显示铝材比热容约为低碳钢和不锈钢的两倍、热导率则是低碳钢的五倍、奥氏体不锈钢的十倍.焊接过程中，一少部分能量用来熔化金属[2]，大部分能量则消耗在金属的其他部位，这种无用能量的消耗要比钢的焊接更为显著.为保证焊接接头质量，焊接时需采用相对集中的、大功率的热源，附加预热等工艺措施[3].

表1 铝与钢的物理化学性能

1.2 气孔的产生

纯铝在空气中被氧化后，会在表面生成一层致密的氧化膜，这层膜熔点高且非常稳定，会阻碍母材后续发生的熔化和熔合，铝材的表面氧化膜、母材和焊材表面所吸附的水分，是产生氢气孔的主要原因；另外，纯液态铝中溶解了大量的氢，固态铝却几乎不溶解氢，其溶解度相差近二十倍.在高温时，熔化的铝液中吸收大量氢分子；……