現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的進(jìn)步?？珊附拥匿X合金材料范圍逐步擴(kuò)大，現(xiàn)在不僅可以成功地焊接非熱處理強(qiáng)化的鋁合金，而且解決了傳統(tǒng)的航空航天和軍工等行業(yè)，逐步擴(kuò)大到國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和人民生活的各個領(lǐng)域。

鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷的擴(kuò)大，除了在航空，航天以及建筑行業(yè)應(yīng)用外，在汽車，造船，機(jī)械，電器、制冷、軍事和包裝等行業(yè)也得到愈來愈廣泛的應(yīng)用，隨著鋁合金應(yīng)用的發(fā)展，鋁焊接問題就顯得越來越重要，鋁合金的應(yīng)用和鋁焊接技術(shù)的發(fā)展是相輔相成的，要擴(kuò)大鋁合金的應(yīng)用范圍，必須提高鋁合金的焊接技術(shù)；鋁合金焊接技術(shù)提高了，會促使鋁合金應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大，在50年代以前，由于鋁焊接工藝比較落后，使得鋁合金的應(yīng)用受到很大的限制。自50年代以后，鋁合金的焊接技術(shù)有了突破性的進(jìn)展，從而使得鋁合金在許多領(lǐng)域中的應(yīng)用成為可能，鋁焊接技術(shù)雖然在國外已經(jīng)發(fā)展了三、四十年，但仍有許多問題待于解決；特別是一些新的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)︿X焊接工藝提出了新的要求。下面首先介紹一下鋁焊的發(fā)展和應(yīng)用情況。

在航空，建筑和機(jī)械領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的連接方法是鉚接，這種方法的缺點(diǎn)是鉚接處易于產(chǎn)生靜電腐蝕和接口松動。所以，國外在這些領(lǐng)域中采用焊接方法。

鋁合金在汽車方面的應(yīng)用是汽車材料的一個新的發(fā)展方向。適應(yīng)節(jié)能的要求，汽車制造者正在不斷尋求用鋁合金來代替鋼材，目前，日本由于采用鋁合金代替鋼材，使得汽車重量減輕了20%-50%，燃料節(jié)省10%以上。最近，有的公司推出了全鋁汽車，使用鋁合金的優(yōu)點(diǎn)，不僅在于減輕重量，也提高了耐腐蝕性，從而使材料的使用壽命得到了延長。汽車上的鋁結(jié)構(gòu)連接都要求焊接，并要求焊縫有良好的機(jī)械性能，無氣孔。除結(jié)構(gòu)件之外，汽車上的散熱器也是向著鋁合金化的方向發(fā)展，傳統(tǒng)的汽車散熱器采用銅合金，重量大成本高。在鋁合金的焊接技術(shù)提高之后，鋁合金的散熱器比銅合金有更多的優(yōu)越性。目前，許多汽車公司都在推廣用鋁合金來代替銅合金來制造汽車散熱器。

輪船上鋁合金的應(yīng)用也有迅速的發(fā)展，且?guī)缀跛械倪B接部位都要求焊接。在發(fā)達(dá)的國家游艇的生產(chǎn)量很大，艦體一般都是全鋁結(jié)構(gòu)；過去采用鉚接，現(xiàn)在轉(zhuǎn)向焊接。另外，氣墊船也從用玻璃鋼材料向鋁合金轉(zhuǎn)化，為減輕船體重量，大型客貨輪和軍艦的上層建筑也逐漸采用鋁合金結(jié)構(gòu)。

鋁合金在制冷工業(yè)方面的應(yīng)用也是一個新的發(fā)展方向，傳統(tǒng)的制冷技術(shù)是采用散熱器，連接的部位采用釬焊，釬焊的質(zhì)量不易保證，制冷劑易于泄露，目前使用的氟利昂制冷劑，是造成大氣臭氧層別破壞的罪魁禍?zhǔn)?。國際社會強(qiáng)烈的要求制止氟利昂的生產(chǎn)，采用鋁合金散熱器后，連接部位的焊接是用鋁熔焊，其效果優(yōu)于釬焊。可以保證制冷劑沒有泄露。因此，鋁合金散熱器的應(yīng)用有著良好的前景。這是制冷行業(yè)的一項(xiàng)重大的措施，目前在國外得到不斷的推廣。

另外在軍工方面鋁合金的應(yīng)用也是日趨廣泛。用鋁合金來代替鋼材，會使武器裝備的重量大大減輕，攜帶和運(yùn)輸都很方便。

鋁焊接中的一個重要問題是鋁焊料的生產(chǎn)，目前根據(jù)焊接的母材不同把鋁焊料分成兩個系列。一種是用于加工鋁材焊接的焊料，另一種是用于鑄鋁焊接的焊料。在美國用于加工鋁焊接的焊料有十幾種品種，有1100、1199、2319、4043、4047、4145、4643、5183、5356、5554、5556和5654等牌號。用于鑄鋁的焊料有4008、4009、4010和4011等幾種牌號。其中1100、1199 系列焊料的化學(xué)成分是純鋁加上微量合金元素，鋁的含量在99%以上；2000系列焊料是鋁銅合金；4000系列是鋁硅合金，5000系列是鋁鎂合金，用于鑄鋁的焊料系列4000是鋁硅銅鎂合金。由于鋁焊接工藝要求嚴(yán)格，所以對焊料的質(zhì)量要求很高，首先化學(xué)成分要分布均勻，如果化學(xué)成分的偏析，就會導(dǎo)致焊接區(qū)產(chǎn)生裂紋；另外焊料中要防止氣孔和夾雜物，液態(tài)鋁中氫的溶解度比固態(tài)鋁要高出20倍以上，因此在生產(chǎn)鋁焊料的過程中要防止水氣和其它能產(chǎn)生氫氣氣泡或一些氫氣產(chǎn)生的空穴，都會使焊縫區(qū)的塑性變壞而產(chǎn)生氫脆現(xiàn)象。因此，除了生產(chǎn)過程中要保證焊料的無氣孔性，在運(yùn)輸，儲存過程中也要避免焊料吸水以及其他的污染源，對鋁焊料產(chǎn)品的包裝要求也很嚴(yán)格，一般都采用塑料密封包裝，鋁焊料產(chǎn)品有兩種類型：一種是絲材，一種是棒材，前者主要是用于自動焊接，后者主要用于手工焊接。絲材的包裝采用軸裝，棒料的包裝采用塑料套封裝。在儲存中要放在干燥無水氣的容器內(nèi)。用于自動焊接的焊絲要求有標(biāo)準(zhǔn)的軸重，有1磅，15磅和30磅幾種。另外，焊絲的表面要求無潤滑劑污染，直徑規(guī)格也有一定的標(biāo)準(zhǔn)。

在鋁合金焊接中，鋁焊料品種的選擇也要規(guī)范化，焊料的選擇首先取決于母材，有同種母材的焊接，也有不同種母材的焊接，無論一種情況的焊接都幾種焊料可供選擇，這種選擇的目的是取決于焊縫的使用性能要求，根據(jù)鋁合金應(yīng)用情況，使用者可以根據(jù)焊接的具體使用條件來選擇焊料的種類。應(yīng)當(dāng)指出，每一種焊料只有在某些使用條件下才有良好的表現(xiàn)，使用者必須根據(jù)主要的性能要求來選擇焊料，而不可能選擇一種焊料在所有性能方面都很優(yōu)越，必須有所取舍。這種鋁焊材料焊接性能可以制定出一個等級表，根據(jù)這個表可以對不同母材和不同使用條件的鋁焊接選擇出正確的焊料。

鋁是化學(xué)性質(zhì)很活潑的元素，很容易和氧化合而形成氧化鋁，氧化鋁的熔點(diǎn)很高，在一般的鋁焊接溫度下不會融化，只會形成雜質(zhì)，使焊縫區(qū)的塑性降低，另外也常常導(dǎo)致產(chǎn)生焊接裂紋。所以在焊接過程中也采取一定的措施去去除表面氧化物。有一種技術(shù)叫陰極浸蝕方法，他是利用調(diào)節(jié)陰極電位的方法使氧化鋁在焊接過程中首先除掉，以獲得良好的焊接質(zhì)量。

在鋁焊接中，焊料進(jìn)料多少也會導(dǎo)致焊接質(zhì)量的低劣，采用人工焊接很難保證進(jìn)料的速度均勻一致。在國外，大量的焊接都是采用自動焊接的方法，這種方法有一定的焊料傳輸機(jī)構(gòu)，使得焊接過程中焊料的輸入速度保持恒定，一旦條件選擇適當(dāng)?？梢员ＷC焊縫均勻， 質(zhì)量可靠。

鋁焊接目前所使用的方法有金屬電弧保護(hù)焊和鎢電弧保護(hù)焊兩種。他們的原理是利用在惰性氣體下產(chǎn)生的電弧去除掉鋁表面的氧化膜，而使母材熔融的辦法來獲得良好的焊接，這種焊接方法對惰性氣體的覆蓋以及電弧的強(qiáng)度等的控制都要適當(dāng)，因此焊接技術(shù)的掌握也很重要。

鋁焊接技術(shù)有了很大的發(fā)展，目前的發(fā)展是向自動化和規(guī)范化的方向。一些大公司現(xiàn)在開始用計(jì)算機(jī)控制和機(jī)器人進(jìn)行TIG焊接，隨著鋁合金應(yīng)用的廣泛發(fā)展，鋁焊接技術(shù)將會有更加廣闊的前途。

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