在現(xiàn)代工業(yè)世界競爭時(shí)代,結(jié)構(gòu)金屬必須可焊性好。早適合鋁的焊接技術(shù)包括羥基燃料氣焊和電阻焊。鋁弧焊主要局限于SMAW(手工電焊?。?,有時(shí)叫MMA。這一焊接工藝使用管狀焊條。很快發(fā)現(xiàn),這一工藝并不適于焊接鋁。主要問題之一就是焊劑殘留引起的腐蝕,尤其是在填充焊縫里,焊劑留在焊縫后,促進(jìn)了焊縫的腐蝕。
鋁作為結(jié)構(gòu)金屬的突破是隨著二十世紀(jì)四十年代惰性氣體焊接工藝的出現(xiàn)而實(shí)現(xiàn)的。比如,GMAW(氣體金屬電弧焊),也叫MIG(熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊);GTAW(氣體鎢極電弧焊),也叫TIG(鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊)。隨著在焊接中出現(xiàn)使用惰性氣體保護(hù)熔化鋁的焊接工藝,就可能以高速,打出高質(zhì)量,高承載力焊縫,沒有腐蝕焊劑。
今天,使用各種技術(shù)和焊接工藝使鋁和鋁合金可焊性好。近的兩個(gè)工藝是激光束焊(LBW)和攪拌摩擦焊(FSW)。但是,GTAW/TIG和GMAW/MIG焊接工藝仍然是的。
鋁及鋁合金在現(xiàn)代工程技術(shù)所用的各種材料中占有舉足輕重的地位,它在世界年產(chǎn)量僅次于鋼鐵而居第二位,在有色金屬中則居位 [1] 。如果說鋁合金初是在航空工業(yè)中嶄露頭角的話,那么近幾十年來,除航空工業(yè)外,在航天、汽車、船舶、橋梁、機(jī)械制造、電工、化學(xué)工業(yè)及低溫裝置中已大量應(yīng)用鋁及鋁合金,以制造各種部件、油箱、耐蝕容器及導(dǎo)線等。目前鋁合金焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣的是防銹鋁合金,即鋁鎂合金和鋁錳合金。
鋁合金焊接是指鋁合金材料的焊接過程。鋁合金強(qiáng)度高和質(zhì)量輕。主要焊接工藝為手工MIG焊(熔化極惰性氣體保護(hù)焊)和自動(dòng)MIG焊,其母材、焊絲、保護(hù)氣體、焊接設(shè)備 [2] 。
Ar的特點(diǎn)是電弧穩(wěn)定、引弧方便,對于8mm以下板厚的母材一般采用Ar進(jìn)行焊接。對于8mm及以上板厚的母材和氣孔要求高的焊縫,采用Ar70%+He30%進(jìn)行焊接。氦氣的特點(diǎn)在于:9倍于氬氣的導(dǎo)熱性,焊接速度更快,氣孔率減少,熔深增加。厚板焊接時(shí),Ar和Ar70% +He30%的熔深狀況。氣體的流量選擇不是越大越好,流量過大會(huì)造成紊流,導(dǎo)致熔池保護(hù)不充分,空氣與熔敷金屬發(fā)生反應(yīng),會(huì)改變焊縫組織,使性能下降,而且產(chǎn)生焊接氣孔的傾向增加。