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摘要：现阶段，随着我国机械制造业的不断发展，铝合金构件在机械生产制造过程中所发挥的价值越来越明显。尤其在一些现代化高端机械设备当中，通过铝合金构件的应用可以使机械性能得到进一步的完善。但是从特性来看，铝合金构件传热性能较强，膨胀系数比较大，散热速度非常快，在实际焊接的过程中非常容易出现变形量过大的问题。因此工作人员在焊接过程中要重点考量焊接变形问题，通过恰当的技术手段，全面提升焊接的质量和效率。基于此，文章通过分析铝合金构件焊接变形的原因，提出优化这项焊接工艺的具体措施，希望可以对相关的焊接工作人员起到良好的技术指导作用。
关键词：铝合金构件；焊接变形；工艺优化
1焊接变形的具体种类
焊接变形通常划分为两种：①瞬间变形；②残余变形。瞬间变形指的是焊接过程中构件瞬间感受到的大量热传导，从而导致铝合金构件以及母材在短时间内发生大量的变形。从细化角度来看，瞬间变形又可以分为面内位变形、面外移位变形和相变组织变形三种。残余变形指的是焊接过程中引起的焊接尺寸改变。残余变形是一种缓慢产生的焊接变形，对于铝合金构件的影响是永久性的。焊接残余变形的具体种类如下：
（1）纵向收缩变形。指的是铝合金构件在焊缝方向发生的收缩现象。
（2）横向收缩变形。指的是铝合金构件在垂直焊缝方向发生的收缩现象。
（3）饶区变形。指的是铝合金构件在焊接之后在纵向收缩和横向收缩共同作用下所引起的变形现象。
（4）角变形。指的是焊接之后铝合金构件平面围绕焊缝所产生的角拉移现象。
（5）波浪变形。指的是铝合金构件在焊接之后呈现波浪状态，这种变形在厚度不足的铝合金构件当中尤为常见。
（6）错边变形。指的是焊接过程中焊接件之间的膨胀系数存在差异，从而引发的长度方向与厚度方向之间的错边和错位。
2焊接变形原因
导致铝合金构件焊接变形的主要原因如下。第一，因焊弧热而熔化成池状的母材部分也就是常说的“熔池”，它的大小和形状对焊接工艺的效果具有比较明显的影响作用，当熔池的尺寸过大时，它将导出较多的参与热量，这种热量作用于焊接部位，会导致该部位出现严重的变形问题；第二，在进行金属构件焊接的过程中，需要交替使用热加工和冷加工，热加工的主要工作目的是为了实现对焊接部位的软化，实现铝合金构件与焊接部位的融合，而冷加工的主要工作目的是要完成冷却、定型工作，通过冷却加工是焊接部位迅速凝固，防止出现严重的变形问题，但是目前在进行冷热加工的过程中，经常会出现一些不符合操作流程的现象，不规范的操作行为不仅会影响冷、热加工的效果，也会造成焊接构件变形的问题；第三，焊接过程中焊接构件在单位时间内所能够传递的热量，也是引发焊接变形问题的主要原因，当热量的传导效率过大时，就会加大焊接部位母材的熔化速度，不仅不易焊接成功，也会导致后期出现严重的焊接变形问题；第四，焊接过程中对于热量均匀性的把握，对于铝合金构建在焊接之后是否发生变形具有重要的影响作用。如果不同部位的受热不均匀，铝合金构件就会根据所感受到的热量发生相应的反应，产生变形问题。
3铝合金构件焊接工艺优化的具体措施
3.1对焊接设计方案进行全面优化设计
现阶段，焊接工程技术的种类呈现多样化趋势，工作人员在生产过程中可选取的焊接技术越来越多，因此工作人员可以充分发挥技术优势，结合铝合金构件焊缝实际状况选择合适的焊接技术。技术方案确定之后，工作人员需要对铝合金构件的尺寸、规格以及形状等基础性参数进行全面而细致的规划，将构件与母材之间的缝隙控制在最小范围之内。这样一来就能够将瞬时变形和残余变形对焊接工作的影响降至最低。
焊接技术的不合理使用不仅会导致焊接效率下降，同时还会对铝合金构件本身造成破坏，进而引发焊接成本的上升。在这种情况下工作人员可以借助信息技术，通过模拟焊接的方式明确技术的可操作性，这样一来可以全面提升焊接工作的精确性，信息模拟焊接技术在现阶段焊接工作中已经得到越来越广泛的应用，并在机械装备生产领域得到全面推广。
3.2对焊接过程进行全面控制
工作人员在焊接工作中要始终遵循焊接工艺的相关设计要求，全面发挥自身焊接工作经验，从细节角度出发对焊接变形现象进行全面控制。例如在结构设计阶段，工作人员可以通过应力形变实验的方式，全面分析应力出现的大小，并结合设计相关标准对焊缝尺寸进行现场调节。在焊接过程中结合实际情况使用反变形以及刚性固定组装的方式实现焊接全面预防。在焊接工作结束之后，为防止出现残余变形的现象，工作人员可以使用加热矫正的方式，也可以利用机械外力对其进行矫正。如果具备一定生产条件的话，建议现场工作人员开展焊接实体试验，准确把握焊接工作中需要优化的细节，并结合铝合金构件的具体参数进行下一步优化，最终使铝合金构件的性能达到最佳。
如果焊接试验存在问题的话，工作人员要在第一时间对出现变形现象的构件进行返修处理，在处理过程中要尽量使用能量密度比较高的热源，全面控制焊接的受热面积。
3.3对焊接电源和焊接电流进行全面控制
焊接电源是铝合金构件焊接过程中最为重要的能量来源，为使焊接质量达到相关标准，工作人员在电源种类和极性的选择上需要选择既能满足焊接相关工艺，又能够满足物质、经济以及技术特性的电源。一般情况下，工作人员使用的焊接电源为直流电源，由于直流电源的电弧具有极高的稳定性，焊接质量非常高，同时在焊接过程中不易出现火星飞溅的情况。随着技术的不断发展，一些焊接现场开始使用直流反接电源进行焊接，在焊接过程中可以通过焊接金属为负极的电弧产生一种阴极雾化效果，使铝合金构件表面致密的氧化铝薄膜以最快的速度融化，还可以有效防止焊渣和污染性气体的产生[4]。这样一来，工作人员对反应熔池观察会更加细致，第一时间对焊接的速度和角度进行调整，并且还可以切实减少焊接对工作人员身体健康的危害程度。
焊接电流是焊接工作形变控制的又一重要因素，构件焊接电流指的是经过焊接回路的电流，这个电流与构件的焊接生产效率和焊接质量有着直接的关系，在一些焊接工作量较大的情况下，为了进一步提升焊接效率，工作人员会在保证质量的前提下将焊接电流尽可能地调大。但是如果焊接电流过大的话，大量热能输入以及电弧力将会导致焊缝熔深和余高增大，并且还会导致热影响区的晶粒变得更加粗大，进而导致应力集中区的出现。如果电流较小的话，电弧燃烧的稳定性就会下降，进而不导致气孔和夹渣等焊接问题的出现。因此在焊接电流的选择上要通过实践选取最为合适的电流。
3.4提高焊接技能
焊接技术人员要不断提高焊接技艺，从焊接施工的准备阶段开始，防止焊接过程中出现瞬间变形以及焊接结束之后的残余变形。在焊接工作的准备阶段，焊接技术人员需要对铝合金构件的具体规格体以及工程技术的执行标准进行反复的确认。在准备开始进行时，焊接人员可以通过拉伸的方式，对铝合金构件的质量进行评估，确定质量合格后，采用适当的固定措施，进行铝合金构件的拼接工作，为接下来的焊接工作进行准备。焊接时，技术人员一定要按照事先参照的焊接工作标准进行焊接作业，尽量保持各个部位受热均匀，这样就可以将焊接缝出现瞬间变形的风险降到最低。焊接技术之后，由于其仍存在残余变形的风险，工作人员需要对铝合金构建进行水平测试，如果焊接部位存在残余变形的风险，工作人员就要及时的采取补救措施，比如很多技术人员会采用热加工的方式对残余变形部位进行焊接矫正，也有焊接人员采用特定的机械进行变形矫正。
结语
在对铝合金焊接发生变形的原因进行分析时，需要对焊接的前中后期的相关工作进行充分的考量和分析，并在此基础上制定出具有针对性的焊接技术优化措施，为装备制造的整体质量提供良好的保障。
参考文献：
[1]殷圆淋.铝合金构件焊接变形研究及焊接工艺优化[J].企业导报,2016(8)：56-56.
[2]贾宁.铝合金构件焊接变形研究及焊接工艺优化[J].现代制造技术与装备,2016(9)：141-142.