浅谈铝合金的焊接

浅谈铝合金的焊接

雷党刚

(中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽合肥230031)

摘要：随着工业化和城市化的不断发展，当下各类基础产业建设对质量的要求也日益提升。在具体施工中原料的运用也相较于以往有了更深层次的发展，传统木质和砖石原料已经无法满足现代化建筑的发展。这也就意味着各类金属元素的开采与合成在当下经济建设中面临着更为广阔的市场，尤其是在科学技术指导下，传统能耗金属也已经实现了升级与再造。无论是在密度还是在性能上都有了质的提升，能够更好地适应不同工业领域的变化，并且也兼顾了经济效益和环境效益。可同时应当注意的是，合成金属尽管已经受到了持续的关注，但它仍旧需要不断地改进和优化。本文将以铝合金为主体，具体阐述其焊接技术的发展。

关键词：铝合金；焊接技术；发展现状

引言：

铝合金是当下有色金属中最为广泛应用的合成产物之一，它所延伸的领域跨度大，范围广，包揽了从基础工业到高科技工业的全程建设。这种材料硬度较高，具有很强的抗击性和耐腐性，并且在加工过程中具有很强的适应性，能够满足不同形态的加工需求。铝合金在当下工业生产中的应用手段主要在于焊接，这是一种在特殊条件下进行的原料连接加工技术，能够将金属的性能和其他材料有效结合，发挥出最大程度的效益，推动工业生产的发展。

一、纵观整体，把握分类

铝合金焊接技术并非在经济发展之初便已经出现，而是顺应时代发展的产物，这也就意味着其自身仍旧需要更进一步的经验积累和技术创新，当下主要铝合金焊接技术大致可以列为以下几点：

（一）传统技术

传统铝合金焊接技术自工业革命以来便已经开始传播和应用，具有较为成熟的经验积累和深厚的历史经验。也正是因为这种技术已经形成了较为统一固有的模式，所以在当下新型技术市场竞争中并没有占据制高点，也没有发生进行较为明显的改进。这就意味着传统焊接技术的部分工艺并不能满足现代化工业建设的要求对于这种情况正确的做法是需要将传统与现代相结合，保留传统技术中合理有效的部分，同时引用新方法，树立新理念。以传统焊接技术中的非熔化极气体保护焊为例，上世纪已经开发出了双焊枪的新型运用手段，弥补了固有的熔深和焊丝的不足。同时，就传统焊接技术中的熔化极惰性气体保护焊而言，本世纪也开发出了新型的机械设备，实现了智能化和数字化的发展。由此可以看出，传统焊接技术的推陈出新离不开创新意识的领导[1]。

（二）电子束技术

电子束焊技术主要是通过电子束对铝合金的冲击，使其在短时间内完成熔化和凝固的过程，从而达到预期焊接效果的方法，这种工艺在具体运用的过程中能够节省许多繁琐的步骤，并且整体操作具有鲜明的循环性，工艺也具有抗氧化性。这种技术具有较强的适用性，能够满足不同规格不同大小的铝合金的焊接要求，同时实现高强度高频率的作业，相较于传统焊接技术而言，这种方法能够在很大程度上降低消耗，减少设备的磨损[2]。电子束焊下的铝合金具有更为流畅的外观，出现裂缝的频率也会减小，而且熔深较大，整体工艺质量能够得到有效的保证。但同时值得注意的是，电子束焊技术普遍应用在真空环境下，并且对密度和精度都有较高的要求，在当下大多数基础工业的运用中往往并不能充分发挥自身的作用。因此要尽可能地在工业中更广泛地开发太空产业。

（三）激光技术

激光焊接主要是依靠激光的高温来实现铝合金的工艺。这种技术手段具有明显的优势和特性，它能够完成各种精密工业和高科技工业的零件加工要求，并且能够适应不同的磁场条件。激光焊接技术能够满足集中化聚焦化工业的生产要求，同时也能更好地节省资源和能源，缩短生产周期，在工业生产中发挥的作用不可比拟。但同时要注意的是，激光焊接是科学技术不断发展的产物，其对仪器和设备的要求较高，这也就意味着工艺的使用投资成本较高，并且相关设备的开发也尚处于探索阶段，整体运用不够成熟。

（四）搅拌摩擦技术

这种焊接技术自上世纪末期便已经取得了规模性的发展，它主要是依靠摩擦生热与铝合金的接触来完成焊接工作。这种技术自应用以来，在各个领域都有鲜明的体现，并且相关技术和设备也逐渐成熟高端。这种焊接技术指导下的铝合金不易变形，并且焊接效果好，对机器的依赖性较强，因此受到人为因素的影响较小。在成本投入方面，也能够很好地节约设备成本，提高铝合金的经济效益，扩大利润空间。但胡不可否认，这种焊接技术也有自身的缺陷，它相较于其他焊接手段来说，对设备的硬度要求更高，并且在实际操作中也缺乏必要的灵活性和适应性，整体比较笨重。在日后工业领域的应用中要更加注重设备的改进。

总而言之，当下铝合金焊接的各项技术都有自身的长处和缺陷，因此要不断地进行改进和开发，打造完善的铝合金焊接技术体系。

二、实际操作，全面准备

铝合金的焊接作为一项技术工艺，在具体的实际操作中自然也会伴随一定的隐患和风险，因此要做好全面的准备工作，保证工业生产的有效运行。具体的准备工作可以大致分为以下几点：

（一）系统清理

在进入实际的焊接操作之前，要对施工现场进行必要的清理和打扫，具体的手段大致可以分为化学和物理两种。化学手段主要是通过化学反应来清除铝合金表面的污垢。在铝合金的接口处与空气接触时间较长，难免会受到一程度的氧化，并且在这种情况下形成的氧化物并不能被水分解，此时就要借助必要的化学物质与氧化物发生反应，进行中和，生成可以被水溶解的反应物，最常见的便是氢氧化铝。物理手段主要是用在化学反应之后，借助一定的工具和设备，将铝合金表面的杂物进行剥离，普遍使用的工具是不锈钢丝刷。在具体清理过程中要注意的是，不锈钢丝刷的使用力度要精准把握，尽可能地避免在清理中产生更多的杂物。此外，运用化学手段清理过后也化合物进行彻底的清除，要保证整体操作环境的整洁。

（二）垫板保障

清理完成之后，在焊接的实际操作中往往需要在铝合金下面设置垫板，主要放置的部分一般在焊接的衔接处和交替处。这种操作的主要目的是为了保证焊接施工的稳定，避免由于失误而造成的沉陷或者是接漏现象的产生。于此同时垫板材料的选用也要注重强度和密度，例如不锈钢[3]。

（三）预先加热

若是想要保证铝合金焊接的效率，就需要在进入实际操作之前进行适当的预热，预热的温度和时长也要根据不同的情况设定不同的方案，一般在铝合金厚度超过五毫米的时候就可以进行预热处理，大致的温度范围应当在一百度和三百度之间。这种操作的主要目的是为了让材料能够更好地适应后续高温高压的条件，避免在焊接的过程中出现裂缝。同理，若是铝合金本身的规格和密度较小，对工艺并没有过多要求，此时就可以直接进行焊接，省略预热步骤。

三、结束语

综上所述，铝合金的焊接技术在当下的发展呈现出多样化和现代化的特征，整体上适应了高科技工业生产发展的要求。但在各项技术开发中仍旧存在部分短板和局限，对此，要在宏观调控和微观市场中借助各类主体的共同努力，制定出科学合理的规划，引进先进优良的科学技术，不断地创新焊接手段，提高焊接速度。

参考文献

[1]杨为三.浅谈铝合金的焊接[J].山东工业技术,2018,No.273(19):39.

[2]姚鑫.浅析轨道车辆铝合金焊接的缺陷分析和预防[J].中国战略新兴产业,2017(16):23.

[3]陈文娟,尚永孝,马瑾.浅谈铝合金车身连接技术[J].汽车实用技术,2019(11):192-194.