邹超 郝先芃 田茂德

摘 要：铝合金是人们日常生活及工作中较为常见的金属材料，因为铝合金材料具备优质的性能，对人们的生活、生产带来了极大的益处。在铝合金材料应用时，需对铝合金进行焊接;当前，铝合金焊接有许多方法，不同的焊接工艺则铝合金的性能也就不同。基于此，本文就现代铝合金焊接工艺的应用进行深入地分析。

关键词：铝合金;焊接工艺;应用

1  引言

伴随铝合金在各个领域的大量运用，铝合金焊接工艺多样化发展。比如：MIG 焊接、激光焊接、搅拌摩擦焊等等，在铝合金焊接中广泛使用，有利于加强铝合金产品的性能。因此，对现代铝合金焊接工艺的应用进行研究有着极其重要的现实意义。

2  铝合金的焊接性分析

纯铝的熔点为660℃，焊接使用铝合金的熔点大约是560℃。在铝及铝合金焊接凝固过程中，熔池中的气体由于无法及时逸出而非常容易出现气孔。铝及铝合金完全暴露于空气当中，外表很快就会产生一层熔点比较高的氧化膜（A1203），其熔点大约是2050℃，远远超过了铝及铝合金的熔点;在焊接环节，难以熔化的氧化膜会对母材与填充金属的熔合产生影响，进而造成氧化物的夹渣。在铝合金焊接环节，熔池金属并未发生颜色上的改变，极易导致塌陷又或是焊穿。铝合金的热导率较大、散热速率较快，在焊接时需非常多的热量。在厚板焊接时，通常需要对焊接部位实施预热。处于熔化状态的铝合金在完全结晶、凝固以后，其体积大约会减少6%，因此形成的收缩应力或许会造成工件发生形变及出现焊接裂纹。对于存在热处理强化性能的铝合金，因为焊接接头通过了长时间的热循环，焊接接头热影响区强度有比较显著的退化，其抗拉强度可能只有母材的60%-70%，此是熱处理强化铝合金焊接接头最具代表性的焊接缺陷。虽然能够考虑在焊后进行热处理强化，然而针对部分特殊情况，比如大型零部件的焊接，焊接后再热处理是无法做到的。

3  现代铝合金焊接工艺的应用

3.1 铝合金 MIG 焊接工艺的应用

双脉冲MIG焊接工艺在铝合金焊接中应用的具体原如下：第一，熔池搅拌作用。在使用双脉冲MIG焊接工艺时，电弧不仅能够传递物质、提供热能，同时还具备较强的刚性，可作用于熔池内实施搅拌，相较于传统脉冲MIG焊接工艺，有着更好的搅拌成效，能够破碎粗晶、细化晶粒，加速气体向外逸出，加强接头的性能。第二，双脉冲协同强化作用。相较于传统形式的脉冲MIG焊接工艺，双脉冲下强弱脉冲群反映为周期性改变，二者共同作用能够达到对熔池搅拌的共同强化目标，借此以取得更加强的熔透能力。第三，熔滴冲击作用。在选用双脉冲MIG焊接工艺时，熔化的焊丝通过射滴（亚射滴）形式过渡到熔池中，熔滴携带有很大的动能、热能，以产生对熔池的冲击，大幅度加强搅拌的作用，与电弧搅拌联合增强接头的性能。第四，低频诱发熔池共振作用。双脉冲MIG焊接工艺的频率非常低，而熔池本身的振动频率也比较低，所以在具体焊接环节，熔池极易产生共振现象，有效加强焊接质量。按照铝合金双脉冲MIG焊接工艺原理分析能够发现，双脉冲MIG焊接相较于传统MIG焊接有很多方面的不同，以各种因素为基础综合使用能够取得更好的效果。

3.2 铝合金激光焊接工艺的应用

第一，双光束激光焊。所谓“双光束激光焊”，主要是指两束不同的激光共同作用在焊件物外表的焊接方式。其实现途径主要有以下两种：（1）通过分光系统将单束激光区分成两束激光，此种形式当前使用较多（2）两台单独运行的激光器进行耦合。

第二，激光填丝焊。激光填丝焊不仅具备原有激光焊形式的优点，还能够有效降低对装配精准程度的需求、加强冶金性能、优化焊缝成形，增强力学性能、避免出现热裂纹等等，进而在较大程度上拓宽激光焊接的可运用范畴，更加适用于铝合金焊接。

3.3 铝合金搅拌摩擦焊工艺的应用

搅拌摩擦焊将有着独特形貌的、高速转动的搅拌头当作焊接工具，在铝合金焊接环节，将快速转动的搅拌头以相应的下插速度插进2块零部件的接缝当中，在插入到预先设置好的下插深度（也就是搅拌头轴肩和零部件外表密切接触）时，通常停留0.2s，搅拌头顺着焊接的方向旋转运动。搅拌针搅拌过程中形成的热量及轴肩与零部件外表摩擦形成的热量使得焊缝材料温度提升，接头金属完全塑性软化，软化的金属跟随搅拌头的转动而发生转移，产生持续的塑性流，塑性流当中的金属与塑性流触碰的部分金属因为软化程度的差异性，将会形成完全不同的塑性变性能。搅拌头将出现塑性形变的材料填充搅拌头后方的空腔，同时在搅拌头、轴肩、搅拌针三者的共同作用下达到材料的紧密连接。

4  结论

综上所述，在现阶段的铝合金焊接中，使用最多的工艺依然是传统的TIG焊、MIG焊;搅拌摩擦焊、电子束焊以及激光焊等在铝合金焊接过程中表现出更强的适应性;在对中厚板铝合金进行焊接时，电子束焊有责较为显著的优势。伴随对铝合金焊接原理更深层次的探讨，铝合金焊接工艺必会进一步优化、创新。

参考文献：

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