铝及铝合金的焊接性能

  铝及铝合金的焊接性能

　　焊接性能指的是金属材料对焊接加工的适应性，也就是焊接后焊接接头的获取难易程度，受到铝及铝合金的物理和化学性能的影响，该基础材料的焊接技术有着的难度，因此掌握铝及铝合金的特点十分必要。

　　一，铝及铝合金具有高度的氧化性能。铝与氧的结合力较强，常温中铝金属的氧化作用就较为明显，铝合金中的某些合金元素也具有较强的氧化性。在焊接过程中，焊接的高温直接作用到铝及铝合金中，导致该材料表面生成一层氧化膜，厚度在0.1-0.2 之间，其主要成分为氧化铝。氧化铝的熔点明显高于铝及铝合金的660℃的熔点，达到2050℃，且具有较高的致密性，当氧化铝形成后，铝及铝合金的正常焊接工作就可能受到干扰，导致焊接不透。

　　氧化铝具有较高的密度，较难从熔池中浮出，从而导致焊缝夹渣，而氧化膜对水分的吸附力较高，焊缝中气孔的可能性较大。受到氧化膜电子发射的影响，焊接过程中的电弧稳定性也相对有所下降。

　　针对这一情况，技术人员在焊接前需要对焊接区域的氧化膜进行清除，对处于液化状态的金属进行有效保护，减少金属的进一步氧化，对熔池中可能生成的氧化膜进行破除。

　　第二，气孔形成的可能性高。气孔的形成多见于纯铝和防锈铝的焊接过程中。其气孔的主要形成因素为氢，原因为氮与液态铝的溶合性差，而铝中并不含有碳元素，因此，气孔中氮气孔和一yang化碳气孔的的可能性为零。虽然铝和氧有着较强的结合力，但其反应生成氧化铝，也不会有氧气孔出现的可能。

　　常温中氢溶于固态铝的可能性较小，而在高温的作用下，氢与液态铝的溶合度较高，原来液体中的氢被全部析出，形成气泡并上浮、逸出。当部分气泡未能成功逸出但已经长大时，气孔便随之诞生。铝及铝合金具有较低的比重，且导热性较强，凝固速度快，气泡的浮出速度受到影响，气孔的生成几率相对较大。

　　在焊接过程中，技术人员需要从减少氢进入液体金属中的量和气泡的充分逸出等方面进行考虑，减少气孔的生成。

　　第三，铝及铝合金的热裂纹的产生几率较大。纯铝和非热处理强化铝合金较少产生热裂纹，而热处理铝合金和高强度铝合金的热裂纹产生率较高。热裂纹多出现在焊接金属和近缝区部位，常被称为结晶裂纹或液化裂纹，依据其部位不同而有所变化。

　　受到铝热膨胀系数大的影响，其焊接过程中的热应力也相对较大，而铝合金在高温下具有较低的强度和可塑性，过大的内应力会导致热裂纹的产生。若铝合金中的杂质含量过大，其焊缝处的热裂纹产生几率也相对较大。

　　为减少热裂纹，技术人员需要对铝合金中杂质的含量做严格的控制，并及时调整焊丝的成分，采取合理的焊接工艺。

　　第四，合金元素蒸发和烧损的可能性较大。在焊接过程中，高温对铝合金中某些合金元素有着较大的影响，从而出现合金元素烧损或蒸发，导致铝合金成分的改变，终影响到铝合金焊接接头的性能。同时，在焊接过程中，铝及铝合金的的颜色变化并不明显，技术人员较难对焊接工作进行操作，困难性较高。