铝合金焊接新技术 Summary：铝合金焊接过程中，不可避免会出现氧化、气孔、裂纹等问题，为了解决这些问题，开发了各种新的焊接技术。同时，在现代化电子技术不断发展的背景下，各种新型焊接工艺也得到了更多应用，为推动铝合金焊接技术不断发展起到了积极的促进作用。基于此，本研究以铝合金焊接新技术为研究对象，首先
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了铝合金焊接性能，其次对铝合金焊接相关技术展开深入研究，希望可以不断优化铝合金焊接工艺。Keys：铝合金；焊接技术；激光焊接铝合金质量清，强度高，具有良好的耐腐蚀性和成形性，是一种轻金属结构材料在汽车、船舶、航空航天等工业领域的应用十分广泛。对于铝合金焊接，当前随着铝合金的广泛应用，焊接技术也在迅速发展，例如TIG焊接、MIG焊接、激光焊接等焊接技术的应用十分广泛，其对传统焊接技术做出了创新和优化，已经成为现阶段常用的铝合金焊接技术，同时，在工业领域中，高密度焊接技术也得到了认可以及推广，特别是电子束焊、摩擦搅拌焊接等新技术备受人们的关注，也逐渐得到了广泛的应用。一、铝合金焊接性能分析铝合金密度比较低，其在进行热处理强化后强度增加。铝合金是一种面心立方晶体结构，温度在下降时并不会发生脆性变化，强度、韧性和延性等性能反而会不断上升。铝合金的整体工艺性能比较好，适合扎压、挤压、冲压等，一般用于制作各种截面的铝材和型材等[1]。而铝合金在焊接时，接头
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面容易软化，一般强度系数相对交底，表面氧化比较容易，对焊接氧化膜会产生一定的阻碍作用。同时，铝合金具有较高的热导率，焊接过程中需要大量的热量，其线性膨胀系数也比较高因此焊接过程中易发生热裂纹。二、铝合金焊接技术（一）TIG焊接TIG焊接也就是惰性气体钨极保护焊，在焊接时，电极采用的是钨极，电弧焊接方法采用的保护气体是氩气，其中钨极电弧的稳定性强，在小电流情况下电弧也可以稳定运行，一般用于焊接铝合金薄板；在交流TIG焊接过程中，凭借阴极处理性能将合金表面氧化层清理干净，使其更具有焊接性能；氩气是一种保护性气体，其可以将周边空气隔离开，对熔池以及母材热影响区起到保护作用，同时也不会和金属产生反应[2]。由于该焊接技术电流不可过大因此熔深比较浅，只能够用于焊接厚度小的铝合金，若是厚度大那么会导致焊接深度不足，即使加大电流也会使钨电极熔化导致其进入熔池出现焊缝夹钨现象，同时该焊接方式一般是手工操作，焊接效率并不高。当前，随着技术的不断发展，TIG焊接设备和电源持续优化改进，电弧表现也更为安静融合，焊接质量和效率不断提高，其在中小厚度铝合金焊接过程中占据了重要地位。（二）激光焊接激光焊接主要根据高能量密度激光束进行的高效精密焊接，所用设备包括固体激光器、气体激光器。激光焊接相对于电子束焊接技术而言功率密度、热量更为突出，由于其所焊接的工件变形程度很小，热影响区形成也比较小，因此事业进行精密、细微焊接，尤其适合应用在难溶、热物理性能差异比较大的焊件焊接中，其可以利用反光镜让光束进入到一般方法无法得到的焊接部位，进而对难焊接部位进行焊接，可以减少焊接成本，同时该焊接所得到的焊缝深宽比比较大，在焊接厚件时不需要进行开口坡工序因此可以降低成本并减少工序[3]。激光是现代化科技发展的产物之一，其在现代工业发展中应用广泛，尽管铝合金所具有的反射作用会导致激光焊接面临一些困难，但是激光焊接的优势和柔性工艺特征仍然值得继续研究不断优化，当前该工艺广泛应用在各种重要工业制造领域，已经成为当今社会新的加工技术，为零部件焊接提供了保障。（三）EBW焊接电子束焊是在真空环境中凭借汇聚的高速电子流轰击焊件连接不稳来产生热能进而熔化金属的一种焊接方法。该焊接技术对铝合金氧化膜具有破坏和清除作用，由于高速电子轰击所产生的热量集中情况下会产生高温和大量蒸汽，因此氧化膜在蒸汽作用下会产生机械作用进而发生分解现象。电子束焊接功率密度相对比较大，穿透性也比较强，焊缝熔深相对比价大，因此比较适合焊接厚度较大的铝合金，相对于弧焊焊接厚度大的铝合金更加省能[4]。另外，该焊接技术焊接速度比较快，热影响区和产生的变形现象也比较小，接头强度增强，裂纹现象有所缓解，在经过热处理后强度也更大。当前，该焊接技术应用在大厚度构件以及特殊材料焊接中，但是焊接环境以及工艺参数在控制上存在一定难度，导致其应用推广受到了阻碍。未来，电子束焊会成为真空环境焊接技术发展主体，也是空间结构焊接和修复技术的重点焊接技术。（四）激光电弧焊接激光电弧焊是基于激光焊接技术与电弧复合而发展的一种焊接技术，兼具激光和电弧技术，焊接特性更好。该焊接结束可以将激光能量充分发挥出来，其适应电弧熔化母材，可以减少金属反射，使母材的激光吸收率提高，减少能量损失。同时，该技术也能够稳定电弧，其与激光中的等离子体相互作用可以使电弧稳定，使焊接质量得以提高，避免焊接速度过快而导致的焊接缺陷。（五）搅拌摩擦焊接搅拌摩擦焊接技术效率高、成本低、损耗少，其科研通过炼化结晶进而彻底消除铝合金焊接所产生的气孔问题，同时在焊接时利用塑性变形和动态再结晶性能科研将焊缝金属组织进行细化，使接头性能提高[5]。另外，该焊接也是固态连接技术，不会产生污染，是一种绿色加工技术，当前应用在航空航天等轻合金结构制造中，潜力巨大，我国需要加大力度研究。结束语：综上所述，当前，铝合金应用逐渐广泛，焊接技术取得了进步，不同焊接技术的适用条件不同，需要在合适的条件下选择相应的焊接技术，保证铝合金焊接性能，并不断发展新技术。Reference：[1]李清波,周古昕,毛华,等.5R60铝合金焊接接头微观组织与力学性能研究[J].新技术新工艺,2022(7):46-50.[2]王正科.铝合金汽车轻量化及其焊接新技术[J].内燃机与配件,2021(1):102-103.[3]姚世捐,周传武,张虎.铝合金材料焊接变形控制及热调修工艺研究[J].科学与信息化,2021(8):77-78.[4]范聪,杨尚磊,段晨风,etal.6061铝合金激光-MIG复合焊接头的组织与力学性能[J].中南大学学报（英文版）,2022,29(3):898-911.[5]时尚,刘丰刚,黄春平,等.激光复合热源焊接技术的研究进展[J].材料导报,2022,36(11):166-173. -全文完-
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