純鋁有一些獨(dú)特而重要的特征。舉個(gè)例子,防腐性和電導(dǎo)性。但是,由于純鋁承載率相對(duì)較低,所以不是進(jìn)行結(jié)構(gòu)焊接裝配的材料。人們很快發(fā)現(xiàn),在純鋁中添加相對(duì)小量的合金元素,鋁的特性會(huì)發(fā)生很大改變。生產(chǎn)批鋁合金,其中之一就是鋁-銅合金。1910年左右,發(fā)現(xiàn)合金家族中的沉淀物硬化現(xiàn)象。許多這些沉淀物硬化合金在發(fā)展中的飛機(jī)業(yè)產(chǎn)生的效益立竿見(jiàn)影。
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(méi)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。
雙面同步氬弧焊;筒體內(nèi)外的2名焊工要同時(shí)起弧,向同一方向焊接,配合默契。留有間隙的坡口,里外的焊工可以彼此看到相互的電弧掌握焊接的速度,沒(méi)有間隙的坡口也可以根據(jù)透出焊肉的高低來(lái)判斷是否速度一致,如果透得多,里面的焊工速度可以快一點(diǎn),如果少可以慢一點(diǎn)。里面的焊工根據(jù)坡口的形式可以選擇不送絲,由于外部要熔焊絲,外面焊機(jī)的焊接電流一般高出里面焊機(jī)焊接電流的10-20A左右,盡量減少焊接的層數(shù),因?yàn)楹笇釉蕉?,越易產(chǎn)生氣孔。坡口加工的不平度要求均勻,對(duì)口間隙要均勻,可以通過(guò)點(diǎn)固焊的方式或者加不銹鋼的間隔板的方法來(lái)控制對(duì)口間隙。
脈沖氬弧焊可以很好的改善在焊接過(guò)程中的穩(wěn)定性可以調(diào)節(jié)參數(shù)來(lái)控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區(qū)小,特別適用于薄板、全位置焊接等場(chǎng)合以及對(duì)熱敏感性強(qiáng)的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接 [1] 。
攪拌摩擦焊首先并主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,此方法的特點(diǎn)就是焊接溫度低于材料熔點(diǎn),可避免由熔焊所帶來(lái)的裂紋、氣孔等缺陷。